本實(shí)用新型涉及一種離合器用密封環(huán)及變速箱用離合器，屬于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，可用于裝載機(jī)、平地機(jī)等工程機(jī)械，特別適用于電液復(fù)合控制、傳遞功率大、工況惡劣的場(chǎng)合。

背景技術(shù)：

目前，摩擦片式離合器在工程機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，其結(jié)構(gòu)主要由離合器殼體、活塞、密封環(huán)、摩擦片、墊板、彈簧等零部件組成。在變速閥的控制作用下，具有一定壓力的液壓油通過(guò)壓力油道進(jìn)入油缸體內(nèi)，液壓油推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，將摩擦片與墊板壓緊或松開，從而實(shí)現(xiàn)離合器的結(jié)合和分離兩種工作狀態(tài)。

目前工程機(jī)械用的離合器常見的故障是：工作壓力低、摩擦片燒結(jié)、高溫等，經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn)，主要原因之一是活塞上的密封環(huán)結(jié)構(gòu)不合理，造成活塞與油缸體內(nèi)壁的結(jié)合面部位泄油量較大，液壓油的壓力降低，從而引起壓在活塞上的軸向力降低，最終導(dǎo)致摩擦片與墊板之間的摩擦力減小而發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，表現(xiàn)在整機(jī)上的狀況是工作無(wú)力。甚至在比較嚴(yán)重的情況下，內(nèi)泄量過(guò)大，造成活塞壓在摩擦片和鋼片上的壓力不足，摩擦片和墊板之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，瞬間產(chǎn)生大量的有害摩擦熱，造成摩擦片燒結(jié)、翹曲變形等，造成整機(jī)液壓系統(tǒng)能夠溫度升高。

此外，現(xiàn)有的離合器結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)摩擦片燒結(jié)的早期故障，造成該故障的另一個(gè)主要原因是在主動(dòng)片與被動(dòng)片結(jié)合瞬間，摩擦片和墊板不能在瞬間快速結(jié)合，造成摩擦片與墊板之間存在相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，瞬間產(chǎn)生大量的有害摩擦熱，造成摩擦片和墊板急劇溫升，從而容易造成摩擦片燒結(jié)和翹曲變形。通過(guò)對(duì)故障件分析和反復(fù)試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，單向閥的結(jié)合和分離靈活性在很大程度上影響了液壓油壓力的建立速度和卸荷速度，在很大程度上影響摩擦片和墊板之間的有害摩擦熱的產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決以上技術(shù)上的不足，本實(shí)用新型提供了一種離合器用密封環(huán)及變速箱用離合器，設(shè)計(jì)了L型密封環(huán)結(jié)構(gòu)，并對(duì)L型密封環(huán)的密封唇和根部進(jìn)行優(yōu)化，可避免裝配過(guò)程中出現(xiàn)密封環(huán)切封故障，并有利于在活塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中密封唇與活塞外壁充分貼合，可提高密封環(huán)的密封性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種離合器用密封環(huán)，包括密封環(huán)本體，所述密封環(huán)本體的截面呈L型，密封環(huán)本體包括密封唇，所述密封唇的根部設(shè)置有過(guò)渡圓弧角，密封唇的外側(cè)設(shè)置有圓滑過(guò)渡面。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還包括：所述密封唇傾斜設(shè)置。

本實(shí)用新型還提供了一種變速箱用離合器，包括離合器軸，所述離合器軸上安裝有主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪通過(guò)傳動(dòng)組件與被動(dòng)齒輪連接，所述傳動(dòng)組件包括活塞，活塞上安裝有密封環(huán)，所述密封環(huán)的截面呈L型，密封環(huán)包括密封唇，所述密封唇的根部設(shè)置有過(guò)渡圓弧角，密封唇的外側(cè)設(shè)置有圓滑過(guò)渡面。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還包括：所述活塞上設(shè)置有密封環(huán)安裝槽，所述密封環(huán)安裝槽包括密封唇容納部，所述密封唇容納部?jī)A斜設(shè)置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還包括：所述主動(dòng)齒輪上安裝有單向閥，所述單向閥包括單向閥體，所述單向閥體包括鋼球容納腔，鋼球容納腔包括錐形面，所述錐形面的錐度是108～112度，錐形面的前端連接有卸油口。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還包括：所述鋼球容納腔內(nèi)安裝有鋼球，所述單向閥通過(guò)螺塞安裝在主動(dòng)齒輪上。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還包括：所述傳動(dòng)組件包括摩擦副和復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧的左端與活塞的凸臺(tái)外圓連接，復(fù)位彈簧的右端與彈簧座連接，彈簧座安裝在離合器軸上，彈簧座的右端安裝有彈性擋圈，所述摩擦副的左側(cè)與活塞接觸，摩擦副的右側(cè)設(shè)置有擋板，擋板通過(guò)花鍵與主動(dòng)齒輪連接，擋板的右側(cè)安裝有擋圈，摩擦副包括摩擦片和墊板，墊板通過(guò)花鍵與主動(dòng)齒輪連接，摩擦片通過(guò)花鍵與被動(dòng)齒輪連接。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還包括：所述主動(dòng)齒輪與離合器軸過(guò)盈配合，被動(dòng)齒輪通過(guò)深溝球軸承安裝在離合器軸上。

本實(shí)用新型的有益效果是：通過(guò)設(shè)計(jì)密封環(huán)的截面形狀為L(zhǎng)形，在密封唇部的根部設(shè)計(jì)過(guò)渡圓弧角，在減少根部應(yīng)力集中的同時(shí)，有利于在活塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中密封唇與活塞外壁充分貼合，能夠提高密封唇與活塞外圓的結(jié)合緊密性，提高密封環(huán)的密封性，可減少離合器的內(nèi)泄量大問(wèn)題，并避免由于內(nèi)泄量大帶來(lái)的工作壓力低、摩擦片燒結(jié)、翹曲變形的問(wèn)題；并且，在密封唇的外側(cè)進(jìn)行圓滑過(guò)渡設(shè)計(jì)，可解決密封環(huán)在安裝過(guò)程中出現(xiàn)切封故障，能夠提高密封壞的耐磨性和使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的離合器裝配示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的密封環(huán)的示意圖。

圖3是本實(shí)用新型單向閥的安裝示意圖。

圖4是本實(shí)用新型的單向閥側(cè)視示意圖。

圖5是本實(shí)用新型的單向閥主視示意圖。

1、主動(dòng)齒輪，2、復(fù)位彈簧，3、密封環(huán)，31、密封唇，32、過(guò)渡圓弧角，4、活塞，5、彈簧座，6、摩擦片，7、墊板，8、擋板，9、隔環(huán)，10、被動(dòng)齒輪，11、圓柱滾子軸承，12、深溝球軸承，13、卡簧，14、彈性擋圈，15、擋圈，16、單向閥，161、單向閥體，162、卸油口，163、錐形面，164、鋼球容納腔，17、深溝球軸承，18、鋼球，19、螺塞，20、離合器軸。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

本實(shí)用新型的離合器用密封環(huán)及變速箱用離合器，對(duì)安裝在活塞槽內(nèi)的密封環(huán)進(jìn)行了反復(fù)的試驗(yàn)和改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種L形的密封環(huán)結(jié)構(gòu)型式，對(duì)離合器的油缸體密封性有了很大改進(jìn)和提升，并且對(duì)L形密封環(huán)的密封唇和根部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，避免的在裝配過(guò)程中出現(xiàn)密封環(huán)切封故障。

本實(shí)用新型的變速箱用離合器的另一個(gè)主要改進(jìn)點(diǎn)是對(duì)安裝在油缸體上的單向閥進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)，并通過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)閥體的錐形面角度、鋼球直徑及閥體泄油結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了閥體與鋼球錐形結(jié)合的密封性，同時(shí)大大提高了單向閥打開和關(guān)閉的靈活性，從而提高了摩擦片與墊板的結(jié)合和分離速度，減少了因相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的有害摩擦熱。

如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型的變速箱離合器結(jié)構(gòu)，主要由主動(dòng)齒輪1、活塞4、密封環(huán)3、離合器軸20、摩擦片6、墊板7、單向閥16、復(fù)位彈簧2、被動(dòng)齒輪10等部分組成。

其中主動(dòng)齒輪1由齒輪和離合器殼體焊接而成，由齒輪和內(nèi)花鍵兩部分組成，通過(guò)過(guò)盈配合安裝在離合器軸20上。被動(dòng)齒輪10通過(guò)一對(duì)深溝球軸承12安裝在離合器軸20上，其外側(cè)為外花鍵和齒輪兩部分。

在離合器殼體內(nèi)，沿著軸向分布著一組摩擦副，本實(shí)施例中摩擦副的數(shù)量是6對(duì)，即6對(duì)摩擦片6和墊板7，形成6對(duì)摩擦副。墊板7的外花鍵與主動(dòng)齒輪1的內(nèi)花鍵相嚙合，摩擦片6的內(nèi)花鍵與被動(dòng)齒輪10的外花鍵相嚙合。

離合器的主要工作原理是：離合器部件為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的工作模塊，主要依靠左邊一對(duì)深溝球軸承17和右邊的圓柱滾子軸承11支撐，這兩種軸承通過(guò)過(guò)盈配合分別安裝在變速箱箱體的左、右軸承安裝孔內(nèi)。主動(dòng)齒輪1與離合器軸20裝配關(guān)系為過(guò)盈配合，軸向依靠離合器軸20上的軸肩定位。在主動(dòng)齒輪1的基體上，安裝有一個(gè)單向閥16，該單向閥16通過(guò)螺塞19固定在主動(dòng)齒輪1的安裝孔內(nèi)。主動(dòng)齒輪1的殼體內(nèi)側(cè)為漸開線內(nèi)花鍵，沿軸向由左向右依次與活塞4、墊板7、擋板8等三種件的外花鍵相嚙合，右側(cè)依靠安裝在主動(dòng)齒輪1內(nèi)孔的擋圈15限位。

活塞4為圓盤狀鋼件，其外側(cè)為漸開線花鍵與主動(dòng)齒輪1的內(nèi)花鍵相嚙合，內(nèi)側(cè)為表面粗糙度要求很高的光孔，與安裝在離合器軸20環(huán)形槽內(nèi)的密封環(huán)3相配合，起到防止液壓油泄漏的密封作用。摩擦片6和墊板7為配偶片，兩者沿著軸向由左向右間隔分布，其中墊板7外側(cè)有外花鍵，與主動(dòng)齒輪1的內(nèi)花鍵相嚙合，摩擦片6的內(nèi)側(cè)為內(nèi)花鍵，與被動(dòng)齒輪10的外花鍵相嚙合。摩擦片6的端面上分布有環(huán)形的油槽，主要起到冷卻和潤(rùn)滑作用，墊板7的端面為粗糙度要求高的光滑平面。

被動(dòng)齒輪10主要依靠安裝在離合器軸20上的一對(duì)深溝球軸承12支撐，其外側(cè)為外花鍵部分與摩擦片6的內(nèi)花鍵相連接，齒輪部分用于變速箱的下一級(jí)傳遞動(dòng)力。在離合器軸20上，從左端面上分布有兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)的油道孔，其中較短的孔為壓力油道孔，較長(zhǎng)的孔為潤(rùn)滑軸承的油道孔。

復(fù)位彈簧2為左旋圓柱形壓縮彈簧，其右端安裝在彈簧座5的定位外徑部位，左端通過(guò)活塞4上的凸臺(tái)外徑定位，在安裝時(shí)彈簧具有初始的預(yù)緊壓力。

活塞4上的密封環(huán)安裝槽兩側(cè)面采用研磨工藝，粗糙度高。密封環(huán)安裝槽的兩側(cè)高度不等，朝向油缸體底部的一側(cè)直徑較小，朝向油缸體外部的一側(cè)直徑較大。其中朝向油缸體底部的一側(cè)是指靠近主動(dòng)齒輪1的一端，朝向油缸體外部的一側(cè)是指遠(yuǎn)離主動(dòng)齒輪1的一端。

安裝在密封環(huán)安裝槽內(nèi)的密封環(huán)3采用截面形狀為L(zhǎng)形，其結(jié)構(gòu)形式如圖2所示，密封唇31可以設(shè)計(jì)成傾斜設(shè)置，以提高密封效果，對(duì)應(yīng)的，活塞4上的密封環(huán)安裝槽也設(shè)計(jì)成帶有斜形角度。在密封唇31的根部設(shè)計(jì)有圓弧過(guò)渡角32，在減少根部應(yīng)力集中的同時(shí)，可有利于在活塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中密封唇與活塞外壁充分貼合，能提高密封環(huán)3的密封性。密封唇31的外側(cè)進(jìn)行圓滑過(guò)渡設(shè)計(jì)，可解決密封環(huán)3在安裝過(guò)程中出現(xiàn)切封故障。密封環(huán)3的在活塞4的密封環(huán)安裝槽內(nèi)安裝方向如圖1所示。

單向閥16安裝在主動(dòng)齒輪1的基體中，其安裝形式如圖3所示。單向閥16包括單向閥體161，在單向閥體161內(nèi)設(shè)計(jì)有用來(lái)容納鋼球18的鋼球容納腔164，鋼球容納腔164設(shè)計(jì)有錐形面163，該錐形面163的錐度是108～112度，該錐形面163的角度根據(jù)油缸體內(nèi)腔的壓力和鋼球直徑設(shè)計(jì)，并通過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)驗(yàn)證而得，能夠保證閥體錐形面163與鋼球18的結(jié)合時(shí)的密閉性，在卸載的狀態(tài)下，該角度又能確保鋼球18在重力作用下克服液壓油粘稠的阻力，快速打開實(shí)現(xiàn)卸荷，減少摩擦片6和墊板7在結(jié)合和分離的瞬間產(chǎn)生的有害摩擦熱造成的急劇溫升。單向閥16的結(jié)構(gòu)如圖4和圖5所示。

本實(shí)用新型的實(shí)施過(guò)程是：操作者通過(guò)操作變速閥來(lái)控制進(jìn)入離合器的液壓油的通斷。當(dāng)該離合器需要工作即結(jié)合狀態(tài)時(shí)，變速閥調(diào)節(jié)液壓油的壓力，液壓油通過(guò)離合器軸20上的壓力油道進(jìn)入油缸體內(nèi)腔中，在液壓油的壓力作用下，單向閥16內(nèi)的鋼球18壓緊在閥體的錐形面163上，此時(shí)，油缸體內(nèi)腔形成了由主動(dòng)齒輪1、活塞4、密封環(huán)3、單向閥16、離合器軸20形成的密閉空腔?；钊?的左端面在液壓油的壓力作用下，承受向右的軸向壓力，推動(dòng)活塞4克服復(fù)位彈簧2的彈力向右移動(dòng)，將摩擦片6和墊板7壓緊，形成多個(gè)摩擦副。由于主動(dòng)齒輪1與墊板7通過(guò)花鍵連接，墊板7隨主動(dòng)齒輪1旋轉(zhuǎn)，在摩擦力的作用下，帶動(dòng)摩擦片6旋轉(zhuǎn)，從而將轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速傳遞給摩擦片6。由于摩擦片6內(nèi)花鍵與被動(dòng)齒輪10的外花鍵嚙合，轉(zhuǎn)矩由摩擦片6傳遞給被動(dòng)齒輪10。這種狀態(tài)為離合器結(jié)合工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了扭矩和轉(zhuǎn)速由主動(dòng)齒輪1通過(guò)離合器包傳遞給被動(dòng)齒輪10。

當(dāng)操作者換擋時(shí)，通過(guò)操縱變速閥，進(jìn)入油缸體的液壓由迅速卸荷，油缸體內(nèi)腔中的液壓油失去壓力，單向閥16內(nèi)的鋼球18在重力的作用下，從閥體的錐形面163滑下，單向閥16打開?；钊?在復(fù)位彈簧2的回復(fù)彈力的作用下沿離合器軸20向左運(yùn)動(dòng)，油缸體內(nèi)的液壓油通過(guò)已打開的單向閥16的卸油口162迅速卸荷。由于活塞4向左運(yùn)動(dòng)，摩擦片6和墊板7原來(lái)承受的來(lái)自活塞4的軸向壓力消失，摩擦片6和墊板7形成的摩擦副由于失去軸向壓力，進(jìn)而失去兩者之間的摩擦力。這種狀態(tài)為離合器的分離狀態(tài)，墊板7在主動(dòng)齒輪1的花鍵副的帶動(dòng)作用下，繼續(xù)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。摩擦片6由于和墊板7之間失去摩擦力，墊板無(wú)法將轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速傳遞給摩擦片6。此時(shí)，主動(dòng)齒輪1和被動(dòng)齒輪10之間的扭矩和轉(zhuǎn)速傳遞切斷，即離合器處于分離狀態(tài)。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所做任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。