[发明专利]一种用于特种车辆的高速大功率风扇调速装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种大功率风扇调速装置，特别涉及一种用于特种车辆高速大功率风扇的调速装置。属于液体粘性传动领域。 

背景技术

目前，结构紧凑、功能多样是特种车辆传动系统的发展方向。特种车辆一般设计有2个风扇。随着传动系统功率的提高，风扇消耗的功率已成为制约车辆动力性的一个关键因素，为有效提高车辆的动力性，降低风扇消耗的功率，原有液力耦合器风扇调速已不适应发展需求，且液力耦合器不能实现1∶1传动。液粘调速离合器既具有0～1传动范围，又具有功率密度高等特点，且结构可靠性高，系统简单。 

申请号为201110047931.3的中国发明专利公开了一种径向紧凑型车辆风扇调速装置，主要由外毂、活塞、弹簧、油缸、配有套、主轴、轴承、输入齿轮以及主、被动摩擦片构成的摩擦副构成。该装置以粘性液体为工作介质，依靠摩擦副间油膜剪切来传递动力，改变输出转速。该装置采用“T”字形功率传递方式，并采用反比例电液比例阀进行控制以避免刚性件的损坏。该装置在润滑油道的设计上采用在主轴花键上设计扩大油道孔孔径的弧形凹槽，弧形凹槽和主轴上的径向孔对应，但没有考虑各摩擦副入口润滑油流量、流速和压力对动力传递稳定性和散热均匀性的考虑。 

申请号为201120124283.2的中国实用新型专利公开了一种液粘调速离合器，该装置由上下箱体、传动轴，上下箱体内的传动轴上套装齿圈、右支座、活塞、被动毂、配油套和测速齿轮等构成，转速的调节通过上箱体阀板的电液比例阀进行控制，该专利没有进行润滑散热及稳定性的影响分析。 

申请号为20090112093.1的中国实用新型专利公开了一种液粘调速离合器，主要由离合器外壳、离合器座、主、从摩擦片组成。该装置具有结构简单，使用方便等特点。但当摩擦片间隙不等时，主从摩擦片安装轴段的部分润滑油孔可能会被挡住，难以提供足够及均衡的润滑油，此时会造成主从摩擦片过热，甚至导致液粘调速装置的烧损。 

因此，迫切需要本领域技术人员开发出一种结构紧凑，满足功率传递，动力传递均匀，散热均匀以及分离间隙均匀的一种结构，满足高速大功率风扇功率传递及调速的需要显得十分迫切。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提高特种车辆高速大功率风扇调速装置的综合性能，使用于特种车辆高速大功率风扇调速装置在满足功率传递、无级均匀调速和便于控制的条件上，还能保证其具有良好的调速性能、散热均匀、高功率密度和高可靠性。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 

一种用于特种车辆的高速大功率风扇调速装置，包括带输入齿轮的离合器外毂、控制油缸、外齿摩擦片、对偶钢片、压板、轴承座、轴套、动力输出齿轮、右输出轴支撑轴承、输出轴、右离合器外毂支撑轴承、活塞、回位弹簧、弹簧导向销、左离合器外毂支撑轴承、左输出轴支撑轴承、被动片、径向油孔、卡环；所述的带输入齿轮的离合器外毂是将输入齿轮和离合器外毂联接为一体。所述的控制油缸和输出轴设计为一体，设计小于摩擦副外径的油缸直径以减小控制油缸的面积。所述外齿摩擦片由基片和摩擦材料层组成，通过短齿形渐开线花键与带输入齿轮的离合器外毂联接。在活塞和压板之间设有由外齿摩擦片和内齿对偶钢片组成的摩擦副，所述的摩擦副数量设计为20至30个摩擦副的多摩擦副数设计。输出转速的调节通过外齿摩擦片和对偶钢片构成的摩擦副之间的工作油实现。所述的输出轴上提供摩擦副动力传递及冷却油的油孔为周向均匀分布，油孔直径在轴向采用不等直径设计。环形活塞一端通过卡环作用在输出轴，限制弹簧导向销和输出轴的相对轴向运动，另一端通过螺纹和活塞联接，同时起到导向和联接作用。活塞的回位通过安装在弹簧导向销上的回位弹簧实现活塞回位。 

其中，所述外齿摩擦片是在基片上带有摩擦材料层，所述的基片为钢片，所述的摩擦材料层为粉末冶金层，所述外齿摩擦片上带有油槽。带输入齿轮的离合器外毂圆周上设计有轴向均匀分布的出油口，保证润滑油的快速循环，降低摩擦副的热量。 

其中，对偶钢片是带有内齿的钢片，并且在活塞后和压盘压板前之间设有 由外齿摩擦片和内齿对偶钢片组成摩擦副，保证整个调速装置热流均匀。 

其中，外齿摩擦片和对偶钢片采用齿形角为20度的短齿形设计，提高了摩擦副轴向移动的灵活性，使摩擦副能够更加容易地结合和分离。 

其中，外齿摩擦片和对偶钢片的厚度设计应在满足刚强度、热应力和热变形的条件下，充分考虑了材料的热传导率和两者的热容量，使各个外齿摩擦片和对偶钢片能够均匀散热，实现摩擦副较为一致的温度场和热应力。