液压换向离合器及使用该离合器的多功能拖拉机.pdf

本发明涉及一种液压换向离合器，其油路为：壳体上设有两个过渡接头—两挂档油路—配流套上的两配流套油道—主动轴上开设有两条彼此独立的主动轴油道—前、后离合器工作油缸内腔处，挂档油路是开设于前端端盖上的挂档油道；而且配流套固连于前端端盖上，工作油缸与主动轴固连一体，本液压换向离合器结构简单，装配环节少，油路密封可靠，工作稳定性好，使用寿命长。本发明还涉及使用上述离合器的多功能拖拉机，该多功能拖拉机不仅具有上述离合器的优点，而且机器装配更合理，液压离合器主动轴与发动机输出轴的同心度更好，运动更平稳、可靠。

1、  液压换向离合器，包括壳体和前后端盖，主动轴和从动轴通过装配轴承配装于前、后端盖上，前、后离合器组配装于主动轴上，配流套套于主动轴上，壳体上设有两个用于与外接管路连接的过渡接头，两过渡接头分别与设于壳体内的两挂档油路一端连接，而两挂档油路的另一端与配流套上的两配流套油道的一端开口对接，两配流套油道的内侧开口开设于配流套芯孔侧壁上，其特征在于：主动轴(1)上开设有两条彼此独立的主动轴油道(16)，两主动轴油道(16)的一端开口分别通过环形油槽与两配流套油道的内侧开口对接，两主动轴油道(16)的另一端开口分别开设在前、后离合器工作油缸(2)内腔处。

2、  多功能拖拉机，包括一个液压换向离合器，液压换向离合器包括壳体和前后端盖，主动轴和从动轴通过装配轴承配装于前、后端盖上，前、后离合器组配装于主动轴上，配流套套于主动轴上，壳体上设有两个用于与外接管路连接的过渡接头，两过渡接头分别与设于壳体内的两挂档油路一端连接，而两挂档油路的另一端与配流套上的两配流套油道的一端开口对接，两配流套油道的内侧开口开设于配流套芯孔侧壁上，其特征在于：主动轴(1)上开设有两条彼此独立的主动轴油道(16)，两主动轴油道(16)的一端开口分别通过环形油槽与两配流套油道的内侧开口对接，两主动轴油道的另一端开口分别开设在前、后离合器工作油缸(2)内腔处。

3、  根据权利要求1或2所述的液压换向离合器，其特征在于：挂档油路(12)是开设于前端端盖上的挂档油道。

4、  根据权利要求1或2所述的液压换向离合器，其特征在于：配流套(9)固连于前端端盖上。

5、  根据权利要求1或2所述的液压换向离合器，其特征在于：工作油缸(2)与主动轴(1)固连一体。

6、  根据权利要求1或2所述的液压换向离合器，其特征在于：后离合器齿轮(3)与从动轴(4)固连一体。

7、  根据权利要求1或2所述的液压换向离合器，其特征在于：用于活塞(6)与工作油缸(2)之间，活塞(6)与主动轴(1)之间、主动轴(1)与配流套(9)之间密封的密封圈中，至少有一个是开口的矩形密封圈。

8、  根据权利要求1或2所述的液压换向离合器，其特征在于：用于活塞(6)与工作油缸(2)之间，活塞(6)与主动轴(1)之间、主动轴(1)与配流套(9)之间密封的密封圈(7、13)中，至少有一个是聚四氟乙烯密封圈。

9、  根据权利要求1或2所述的液压换向离合器，其特征在于：回位弹簧(8)是一个套于活塞和主动轴外的大弹簧。

10、  根据权利要求2所述的多功能拖拉机，其特征在于：液压换向离合器的壳体(11)与发动机飞轮壳(15)上，其彼此装配的接口处，设有定位装置(14)。

液压换向离合器及使用该离合器的多功能拖拉机
(一)技术领域：
本发明涉及一种离合器，特别是液压换向离合器，本发明还涉及使用该离合器的多功能拖拉机。
(二)背景技术：
现有的液压换向离合器一般都是专为大型机器设计的，因此结构复杂，成本较高，而在中、小型工程机械，如中、小型拖拉机(功率为15至80马力的拖拉机)中，一般都是使用机械式离合器，而无论是常接合式，还是非常接合式的机械式离合器，  在挂档、换档和换向时，都必须先踩主离合器，切断发动机动力，再通过变速箱来实现挂档、换档和换向，因此，机械式离合器操作起来费力、繁琐，工效低，而且磨损较快、使用寿命短。为此，本申请人设计了一种适合中、小型工程机械及中、小型拖拉机(包括履带式和轮式)等农业机械使用的液压换向离合器，该液压换向离合器不仅具有普通离合器的功能，还具有换向功能，安装有该液压换向离合器的机器，无论是起步还是停机，前进还是倒退，只要用手操作换向转阀使之在相应的位置即可实现，操作起来轻松自如。另外，由于该液压换向离合器具有换向功能，因此，配装有液压换向离合器的拖拉机，其传动箱的倒档机构及相应的齿轮均可取消，这就简化了传动箱的设计结构，在操作机器时，无论是由前进切换到后退，还是由后退切换到前进，均无须停机换档，而是通过液压换向离合器轻松而快速地实现。现有液压离合器相对于机械式离合器具有很多优越性，但是也存在以下缺陷：
1)油路复杂，接口多，工艺性差：
现有液压换向离合器工作油走向为：从操纵转阀，管路、过渡接头10进入离合器壳体11内——挂档油管(挂档油路12)——配流套9——主动轴1内的配流管17——离合器工作油缸2内。
①其中挂档油管太长，且其两端分别与过渡接头10和配流套9之间以接口连接，该接口在装配时很难调整和安装，工作时接口处密封圈又易漏油。
②为了在装配时使配流套9能有一定的调节度，以便与挂档油管端口对齐，配流套必须以浮动的方式配装于离合机前端盖上，此结构使配流套9与主动轴1之间在工作时永远存在较大的磨损，从而造成主动轴1与配流套9之间密封失效。
③主动轴1的配油道设有配流管17，配油道与其中配流管17之间以O型密封圈13密封，该结构加工和装配均较困难，装配时易剪切O型密封圈13，使之失效，造成系统漏油，使工作压力不足或根本没有工作压力，机器不能正常工作。
2)缸体2与主动轴1为两个分离的元件，因此：
①缸体2与活塞6之间配合精度差。
②工作时缸体2与活塞6之间一直存在摩擦。
③缸体2与活塞之间依靠O型密封圈7的密封不可靠。
3)后离合器齿轮3与从动轴4依靠花键装配传动，装配环节多，结构复杂，工作稳定性差，且这种结构使从动轴4的两装配轴承5之间仅有10mm的间距，造成主动轴1和从动轴4高速旋转运动的稳定性差。
4)主动轴1与活塞6之间的O型密封圈使主动轴1与活塞6之间的摩擦力太大，因此所需回位弹簧8较多(一般需要30个小弹簧)，因此结构复杂，装配环节多。
5)离合器壳体与发动机壳体之间依靠两销一面定位连接，使得离合器主动轴与发动机输出轴之间的同心度差，运动的平稳性、可靠性差，使用寿命短。
(三)发明内容：
针对现有离合器的缺陷，本发明将公开一种结构简单，装配环节少，油路密封可靠，工作稳定性好，使用寿命长的液压换向离合器；本发明还将公开使用该离合器的多功能拖拉机。
本发明所述的液压换向离合器与现有技术相同之处在于本液压换向离合器也包括壳体和前后端盖，主动轴和从动轴通过装配轴承配装于前、后端盖上，前、后离合器组配装于主动轴上，配流套套于主动轴上，壳体上设有两个用于与外接管路连接的过渡接头，两过渡接头分别与设于壳体内的两挂档油路一端连接，而两挂档油路的另一端与配流套上的两配流套油道的一端开口对接，两配流套油道的内侧开口开设于配流套芯孔侧壁上，本发明对现有技术的贡献在于，本液压离换向合器的主动轴上开设有两条彼此独立的主动轴油道，两主动轴油道一端开口分别通过环形油槽与两配流套油道的内侧开口对接，两主动轴油道的另一端开口分别开设在前、后离合器工作油缸内腔处。
本发明对现有技术的进一步贡献在于，本液压换向离合器的挂档油路是开设于前端端盖上的挂档油道。
本发明对现有技术的更进一步贡献在于，配流套固连于前端端盖上。
本发明对现有技术的更进一步贡献在于，工作油缸与主动轴固连一体。
本发明对现有技术的更进一步贡献在于，后离合器齿轮与从动轴固连一体。
本发明对现有技术的更进一步贡献在于，用于活塞与工作油缸之间，活塞与主动轴之间、主动轴与配流套之间密封的密封圈中，至少有一个是开口的矩形密封圈。
本发明对现有技术的更进一步贡献在于，用于活塞与工作油缸之间、活塞与主动轴之间、主动轴与配流套之间密封的密封圈中，至少有一个是聚四氟乙烯密封圈。
本发明对现有技术的更进一步贡献在于，回位弹簧是一个套于活塞和主动轴外的大弹簧。
本发明所述的多功能拖拉机包括一个液压换向离合器，所述的液压换向离合器与现有技术相同之处在于本液压换向离合器也包括壳体和前后端盖，主动轴和从动轴通过装配轴承配装于前、后端盖上，前、后离合器组配装于主动轴上，配流套套于主动轴上，壳体上设有两个用于与外接管路连接的过渡接头，两过渡接头分别与设于壳体内的两挂档油路一端连接，而两挂档油路的另一端与配流套上的两配流套油道的一端开口对接，两配流套油道的内侧开口开设于配流套芯孔侧壁上，本发明对现有技术的贡献在于，本液压离换向合器的主动轴上开设有两条彼此独立的主动轴油道，两主动轴油道的一端开口分别通过环形油槽与两配流套油道的内侧开口对接，两主动轴油道的另一端开口分别开设在前、后离合器工作油缸内腔处。
本发明对现有技术地进一步贡献在于，本液压换向离合器的挂档油路是开设于前端端盖上的挂档油道。
本发明对现有技术的更进一步贡献在于，配流套固连于前端端盖上。
本发明对现有技术的更进一步贡献在于，工作油缸与主动轴固连一体。
本发明对现有技术的更进一步贡献在于，后离合器齿轮与从动轴固连一体。
本发明对现有技术的更进一步贡献在于，用于活塞与工作油缸之间，活塞与主动轴之间、主动轴与配流套之间密封的密封圈中，至少有一个是开口的矩形密封圈。
本发明对现有技术的更进一步贡献在于，用于活塞与工作油缸之间、活塞与主动轴之间、主动轴与配流套之间密封的密封圈中，至少有一个是聚四氟乙烯密封圈。
本发明对现有技术的更进一步贡献在于，回位弹簧是一个套于活塞和主动轴外的大弹簧。
本发明对现有技术的更进一步贡献还在于，本发明所述多功能拖拉机的液压换向离合器的壳体与发动机飞轮壳体彼此装配的接口处，设有定位装置，该定位装置可以是彼此相配的定位止口限位凸台，当然也可以是其它结构。
由于本液压换向离合器是通过在主动轴上开设两条彼此独立的配油道，导通挂档油路和配流套处与工作油缸，实现对工作油缸供油及泄油，简化了结构，减少了加工及装配的配合环节，更减小了油液泄漏的可能，减少了故障环节；而本发明进一步将挂档油路开设于端盖上，则一方面简化了结构，减少了加工装配环节，另一方面提高了配合精度，可以通过加工直接使配流套与挂档油路准确对接，无需在装配时调整，因此配流套可以固装于端盖上，这种结构又使主动轴与配流套之间几乎无磨损，从而防止此处漏油，而进一步将油缸缸体与主动轴设计成一体的改进，则增加了活塞与缸体间的配合精度，也减少了加工及装配的配合环节。本发明进一步将后离合器齿轮与从动轴固连一体的改进，则同样减少了加工装配配合环节，提高了装配精度，而且为从动轴的支撑轴承孔留出了较大的安装空间，使两安装轴承间的间距可达15～55mm，从而提高了主动轴和从动轴高速旋转运动的稳定性，并提高了轴承的使用寿命，拉大了从动轴两支撑支承轴承间的距离。密封环采用有开口的矩形聚四氟乙烯材料密封圈，工作时在压力油及密封环自身弹性力的作用下，使密封圈外圆与配流套内孔始终贴合，可自动补偿磨损间隙，减少泄漏，因聚四氟乙烯材料的优良密封性能，使活塞与缸体之间，活塞与主动轴之间的磨擦力减少，提高了使用寿命；回位弹簧由原有的数十个小弹簧改为前后活塞各一个，不仅减少了零件数量，减少了加工、装配环节，也降低了对安装调配所需的技术难度。配流套与前盖间采用螺栓连接，当磨损到一定限度时可与密封圈一起更换，改善了整机可维修性，提高了整机使用寿命。
本发明还在于使用本发明所述液压离合器的多功能拖拉机的发动机与过桥壳的连接上，其中在飞轮壳的连接处设有定位止口，相应地在离合器壳体上设有限位凸台，使离合器与过桥壳的连接由以前的一面两小销轴改为一面加止口定位，从而确保液压离合器主动轴与发动机输出轴的同心度，使运动更加平稳、可靠，延长离合器的使用寿命。
(四)附图说明：
图1为原有液压换向离合器的结构示意图。
图2为原多功能拖拉机上液压换向离合器的装配情况示意。
图3为本发明所述液压换向离合器一种典型实施方式的结构示意图。
图4使用图3所示液压换向离合器的本发明所述多功能拖拉机的液压离合器及其装配情况示意图。
(五)具体实施方式：
在图3所示的实施方式中，本液压换向离合器包括壳体11和前后端盖，主动轴1和从动轴4通过装配轴承5配装于前、后端盖上，前、后离合器组配装于主动轴1上，工作油缸2与主动轴1固连一体，后离合器齿轮3与从动轴4固连一体，配流套9套于主动轴1外并用螺栓固连于前端端盖上。壳体11上设有两个用于与外接管路连接的过渡接头10，两过渡接头10分别与设于壳体11内的两挂档油路12一端连接，挂档油路12可以为现有离合器中的任何一种结构，如为两根悬挂式的挂档油管，但为了使液压换向离合器结构更合理，更简洁，在本实施方式中，挂档油路12是开设于前端端盖上的挂档油道；两挂档油道的另一端与配流套9上的两配流套油道的一端开口对接，两配流套油道的内侧开口开设于配流套9芯孔侧壁上，主动轴1上开设有两条彼此独立的主动轴油道16，两主动轴油道16的一端开口分别通过环形油槽与两配流套油道的内侧开口对接，两主动轴油道16的另一端开口分别开设在前、后离合器工作油缸2内腔处。用于活塞6与工作油缸2之间，活塞6与主动轴1之间，主动轴1与配流套9之间密封的密封圈7、13是开口的矩形聚四氟乙烯密封圈，活塞6由套于主动轴1外的一个独立的大回位弹簧8压紧回位。
图4所示为使用上述液压换向离合器的多功能拖拉机，本多功能拖拉机可以是轮式拖拉机，也可以是履带式拖拉机，该拖拉机使用上述液压换向离合器。液压换向离合器的壳体11与发动机飞轮壳15上，其彼此装配的接口处，设有定位装置14，该定位装置14可以如图所示，是在飞轮壳的连接处设有定位止口，相应地在离合器壳体上设有限位凸台，使离合器与过桥壳的连接由以前的一面两小销轴改为一面加止口定位。当然定位装置14也可以有其他结构。