多片式磁流变液电磁离合器制造技术

本发明专利技术公开了一种多片式磁流变液电磁离合器，采用多片式结构，利用磁流变液作为介质充满电磁离合器的多个主、从动摩擦片间的间隙，形成多个磁流变液工作环面，间隙磁场强度大，分布合理，传递力矩大，可用较小励磁电流控制较大的传递功率，易于实现自动控制，保证接合和分离过程的平稳性；输入、输出轴均采用两端支承，和壳体组成一个整体安装在机架内，结构紧凑、刚性比较好，安装维护方便；结构简单，可靠性高，传动平稳，适用于各种中小型自动化设备和伺服传动装置。

【技术实现步骤摘要】
多片式磁流变液电磁离合器
本专利技术属于电磁离合器
，特别是一种多片式磁流变液电磁离合器。
技术介绍
离合器，是利用“离”与“合”来传递机械的运动和动力的装置。由于近代科学技术及工业的迅速发展，对离合器传动提出了越来越高的要求，主要是高承载能力、高效率、高可靠性、外形尺寸小、重量轻，分离、接合迅速、平稳无冲击，在各种自动化设备中要求能实现远距离的自动操作和控制。长期以来，摩擦式离合器是应用得最广，也是历史最久的一类离合器，但其容易发热和磨损。为了提高离合器传动的质量、可靠性以及减轻离合器传动装置的重量，人们做了大量的研究工作，发展了各种新型离合器，磁粉离合器就是其中之一，它通过在传动装置的主动件与从动件之间放置磁粉，实现不通电时磁粉处于松散状态，通电时磁粉结合，使主动件与从动件结合和分离，达到主、从动件之间运动和动力的传递和中断，磁粉离合器的离合力矩可以实现可控，但其力矩保持稳定性较差，并且易于发热。雅各布?拉比诺在1951年发布了一项磁流变液专利，磁流变液(Magnetorheological Fluid)属可控流体,它是一种可随外加磁场使自身的粘度发生变化的液体。它以一种完美和独特的方式在电信号和机械装置之间架设了一座桥梁。欧洲专利 EP0882904A1,Magnetorheological Fluid Fan Clutch(磁流变扇形离合器)，公布了一种磁流变液单盘式离合器，它引入磁流变液作为动力传递媒介，通过电磁线圈产生的磁场改变其流变特性，从而控制传递的扭矩和传动比，但由于采用单盘式结构，传递的转矩较小。中国专利CN1648483A公布了一种应用磁流变液的软启动装置，它改善了盘式磁流变传动装置的磁流变液的冷却状况，从而有效地延长设备的使用寿命，但传递转矩较低，结构尺寸较大。中国专利CN1295453C公布了一种磁流变液无级变速器，该装置采用V形工作间隙，装置结构简单，能够实现无级变速，装置所能传递的转矩比单圆盘式大，但其轴向结构`尺寸大，工作时伴有轴向载荷，支承结构比较复杂。中国专利CN2575371Y公布了一种双圆锥盘式磁流变传动装置，该装置传递载荷比单圆锥盘式大，轴向载荷可以抵消，但其结构尺寸大并且制造加工较复杂，但所能传递的转矩也不如多片式的大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可在各种自动化机械装置中用于运动和动力的结合与分离操作，并能实现平稳启动，结构紧凑，调节、控制方便，传递力矩大，可实现过载保护的多片式磁流变液电磁离合器。实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种多片式磁流变液电磁离合器，包括输入轴组件、输出轴组件和固定机架；输入轴组件包括输入轴、主动摩擦片、隔环和弹性挡圈；输出轴组件包括输出轴、从动摩擦片、输入端壳体、输出端壳体、励磁线圈、转子滑环和定位销；固定机架包括输入端机架、输出端机架、输入端盖、输出端盖、定子滑环和接线柱；输入轴的中部通过花键与N个主动摩擦片动联接，N ^ 2，主动摩擦片之间通过隔环隔开，最外侧的主动摩擦片在输入轴上靠近输入端用轴肩轴向定位，远离输入端由固定在输入轴上的弹性挡圈定位，输入轴上轴肩和弹性挡圈的外侧分别安装有一个唇型密封圈，两唇型密封圈的开口向对，两唇型密封圈的外径与壳体配合，输入轴上在唇型密封圈的外侧分别安装有一对滚动轴承；输出轴在远离输出端的法兰面通过螺钉与输出端壳体相连接，输出端壳体圆周方向又通过螺钉与输入端壳体连接，输入端壳体和输出端壳体的内部形成一个安装主动摩擦片、从动摩擦片和励磁线圈的工作空间，从动摩擦片由外侧的一个圆环面和内侧的N-1个圆盘面组成，输出端壳体内侧端面通过凸起的环面对从动摩擦片圆周方向定位，并通过圆柱销与从动摩擦片相连接，从动摩擦片的圆盘面间隙设置在两个主动摩擦片之间，从动摩擦片的外圆环面上设置有励磁线圈，励磁线圈的外圆与输入端壳体和输出端壳体的内环面相配合，输入端壳体和输出端壳体的两侧内孔中的滚动轴承，将输入端壳体和输出端壳体支承在输入轴上，滚动轴承的内侧装有的一对唇型密封圈将输入轴、输入端壳体、输出端壳体、主动摩擦片及从动摩擦片之间的空间密闭,输入端壳体、输出端壳体的内侧端面和主动摩擦片之间以及主动摩擦片和从动摩擦片之间形成多个环形间隙空间，间隙空间内充填磁流变液；在输出端壳体的外环面上设置有转子滑环并开有出线孔，壳体内的励磁线圈通过导线与转子滑环连接；输入轴组件和输出轴组件通过一对滚动轴承分别支承在输入端机架和输出端机架的内孔中，输入端机架、输出端机架在圆周方向通过螺钉相连接，输入轴组件和输出轴组件组成的转动部件，左侧通过输入端盖与输入轴上靠近输入端的滚动轴承实现轴向定位，右侧通过输出端盖与安装在输出轴上靠近输出端的滚动轴承实现轴向定位，输入端盖和输出端盖分别固定安装在输入端机架和输出端机架的外端面上，输入端盖和输出端盖内孔与输入轴和输出轴之间分别安装有密封圈；在输出端机架的内侧环面上安装有定子滑环，所述定子滑环与设置在输出端壳体外侧的转子滑环动配合，定子滑环又与安装在输出端机架外壳上的接线柱相连接。本专利技术与现有 技术相比，其显著优点:(I)本专利技术结构的摩擦片采用多片式圆盘结构，结构紧凑，安装调整方便，主从动摩擦片之间的间隙可通过调整隔环调整到合适的间隙，由于励磁线圈直接安装在转动的壳体外侧，靠近磁流变液充填的间隙磁场，同样的励磁电流可以保证离合器的间隙磁场有较高的磁场强度和合理的磁场分布。(2)本专利技术结构由于形成多个磁流变液充填工作环面，同样的结构体积和励磁线圈功率下传动的扭矩比单圆盘式和圆锥盘式来得大。(3)本专利技术结构由于转动的壳体通过一对轴承支承在输入轴上，输入、输出轴和转动壳体所构成的转动部件也是两端支承机架上，支承刚性比较好，承载能力较大。下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。【附图说明】图1是本专利技术多片式磁流变液电磁离合器的结构示意图。图2是本专利技术多片式磁流变液电磁离合器的摩擦片联接结构示意图。图3是本专利技术多片式磁流变液电磁离合器的控制原理图。【具体实施方式】本专利技术一种多片式磁流变液电磁离合器，包括输入轴组件、输出轴组件和固定机架；输入轴组件包括输入轴1、主动摩擦片4、隔环13和弹性挡圈17 ;输出轴组件包括输出轴15、从动摩擦片5、输入端壳体3、输出端壳体16、励磁线圈6、转子滑环9和定位销12 ；固定机架包括输入端机架18、输出端机架11、输入端盖19、输出端盖14、定子滑环8和接线柱7 ;输入轴I的中部通过花键与N个主动摩擦片4动联接，N ^ 2，主动摩擦片4之间通过隔环13隔开，最外侧的主动摩擦片4在输入轴I上靠近输入端用轴肩轴向定位，远离输入端由固定在输入轴I上的弹性挡圈17定位，输入轴I上轴肩和弹性挡圈17的外侧分别安装有一个唇型密封圈，两唇型密封圈的开口向对，两唇型密封圈的外径与壳体配合，输入轴I上在唇型密封圈的外侧分别安装有一对滚动轴承；输出轴15在远离输出端的法兰面通过螺钉与输出端壳体16相连接,输出端壳体16圆周方向又通过螺钉与输入端壳体3连接,输入端壳体3和输出端壳体16的内部形成一个安装主动摩擦片4、从动摩擦片5和励磁线圈6的工作空间,从动摩擦片5由外侧的一个圆环面和内侧的N-1个圆盘面组成，输出端壳体16内侧端面通过凸起的环面对从动摩擦片5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多片式磁流变液电磁离合器，其特征在于：包括输入轴组件、输出轴组件和固定机架；输入轴组件包括输入轴（1）、主动摩擦片（4）、隔环（13）和弹性挡圈（17）；输出轴组件包括输出轴（15）、从动摩擦片（5）、输入端壳体（3）、输出端壳体（16）、励磁线圈（6）、转子滑环（9）和定位销（12）；固定机架包括输入端机架（18）、输出端机架（11）、输入端盖（19）、输出端盖（14）、定子滑环（8）和接线柱（7）；输入轴（1）的中部通过花键与N个主动摩擦片（4）动联接，N≥2，主动摩擦片（4）之间通过隔环（13）隔开，最外侧的主动摩擦片（4）在输入轴（1）上靠近输入端用轴肩轴向定位，远离输入端由固定在输入轴（1）上的弹性挡圈（17）定位，输入轴（1）上轴肩和弹性挡圈（17）的外侧分别安装有一个唇型密封圈，两唇型密封圈的开口向对，两唇型密封圈的外径与壳体配合，输入轴（1）上在唇型密封圈的外侧分别安装有一对滚动轴承；输出轴（15）在远离输出端的法兰面通过螺钉与输出端壳体（16）相连接，输出端壳体（16）圆周方向又通过螺钉与输入端壳体（3）连接，输入端壳体（3）和输出端壳体（16）的内部形成一个安装主动摩擦片（4）、从动摩擦片（5）和励磁线圈（6）的工作空间，从动摩擦片（5）由外侧的一个圆环面和内侧的N?1个圆盘面组成，输出端壳体（16）内侧端面通过凸起的环面对从动摩擦片（5）圆周方向定位，并通过圆柱销（12）与从动摩擦片（5）相连接，从动摩擦片（5）的圆盘面间隙设置在两个主动摩擦片（4）之间，从动摩擦片（5）的外圆环面上设置有励磁线圈（6），励磁线圈（6）的外圆与输入端壳体（3）和输出端壳体（16）的内环面相配合，输入端壳体（3）和输出端壳体（16）的两侧内孔中的滚动轴承，将输入端壳体（3）和输出端壳体（16）支承在输入轴（1）上，滚动轴承的内侧装有的一对唇型密封圈将输入轴（1）、输入端壳体（3）、输出端壳体（16）、主动摩擦片（4）及从动摩擦片（5）之间的空间密闭，输入端壳体（3）、输出端壳体（16）的内侧端面和主动摩擦片（4）之间以及主动摩擦片（4）和从动摩擦片（5）之间形成多个环形间隙空间，间隙空间内充填磁流变液；在输出端壳体（16）的外环面上设置有转子滑环（9）并开有出线孔，壳体内的励磁线圈（6）通过导线（10）与转子滑环（9）连接；输入轴组件和输出轴组件通过一对滚动轴承分别支承在输入端机架（18）和输出端机架（11）的内孔中，输入端机架（18）、输出端机架（11）在圆周方向通过螺钉相连接，输入轴组件和输出轴组件组成的转动部件，左侧通过输入端盖（19）与输入轴（1）上靠近输入端的滚动轴承实现轴向定位，右侧通过输出端盖（14）与安装在输出轴（15）上靠近输出端的滚动轴承实现轴向定位，输入端 盖（19）和输出端盖（14）分别固定安装在输入端机架（18）和输出端机架（11）的外端面上，输入端盖（19）和输出端盖（14）内孔与输入轴（1）和输出轴（15）之间分别安装有密封圈；在输出端机架（11）的内侧环面上安装有定子滑环（8），所述定子滑环（8）与设置在输出端壳体（16）外侧的转子滑环（9）动配合，定子滑环（8）又与安装在输出端机架（11）外壳上的接线柱（7）相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种多片式磁流变液电磁离合器，其特征在于:包括输入轴组件、输出轴组件和固定机架；输入轴组件包括输入轴(I)、主动摩擦片(4)、隔环(13)和弹性挡圈(17);输出轴组件包括输出轴(15)、从动摩擦片(5)、输入端壳体(3)、输出端壳体(16)、励磁线圈(6)、转子滑环(9)和定位销(12);固定机架包括输入端机架(18)、输出端机架(11)、输入端盖(19)、输出端盖(14)、定子滑环(8)和接线柱(7);输入轴(I)的中部通过花键与N个主动摩擦片(4)动联接，N^ 2,主动摩擦片(4)之间通过隔环(13)隔开，最外侧的主动摩擦片(4)在输入轴(I)上靠近输入端用轴肩轴向定位，远离输入端由固定在输入轴(I)上的弹性挡圈(17)定位，输入轴(I)上轴肩和弹性挡圈(17)的外侧分别安装有一个唇型密封圈，两唇型密封圈的开口向对，两唇型密封圈的外径与壳体配合，输入轴(I)上在唇型密封圈的外侧分别安装有一对滚动轴承；输出轴(15)在远离输出端的法兰面通过螺钉与输出端壳体(16)相连接，输出端壳体(16 )圆周方向又通过螺钉与输入端壳体(3 )连接,输入端壳体(3 )和输出端壳体(16)的内部形成一个安装主动摩擦片(4)、从动摩擦片(5)和励磁线圈(6)的工作空间，从动摩擦片(5 )由外侧的一个圆环面和内侧的N-1个圆盘面组成，输出端壳体(16 )内侧端面通过凸起的环面对从动摩擦片(5)圆周方向定位，并通过圆柱销(12)与从动摩擦片(5)相连接，从动摩擦片(5)的圆盘面间隙设置在两个主动摩擦片(4)之间，从动摩擦片(5)的外圆环面上设置有励磁线圈(6),励磁线圈(6)的外圆与输入端壳体(3)和输出端壳体(16)的内环面相配合，输入端壳体(3)和输出端壳体(16)的两侧内孔中的滚动轴承，将输入端壳体(3)和输出端壳体(16)支承在输入轴(I)上，滚动轴承的内侧装有的一对唇型密封圈将输入轴(I)、输入端壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：范元勋，张腾飞，费晓伟，赵晖，濮建荣，李瑞，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：