專利名稱：一種層疊式大功率磁流變液離合器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種磁流變液離合器，具體是一種層疊式大功率磁流變液離合器，主要應用于礦山、冶金等大功率機械、車輛的動力傳遞。
背景技術：
磁流變液是一種新型智能材料，主要由軟磁性顆粒、基載液和表面添加劑三部分組成，其在磁場的作用下，將發(fā)生顯著的流變效應，即在無外加磁場時，表現(xiàn)為自由流動狀態(tài)，具有牛頓流體行為，而在外加磁場作用下，磁流變液中顆粒沿磁場方向成鏈狀結構排列，瞬間由自由流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍虘B(tài)，表現(xiàn)出Bingham流體行為，呈現(xiàn)可控的剪切屈服應力，且其剪切屈服應力隨外加磁場強度的增強而逐漸變大。磁流變液由于這種反應迅速、變化可逆、易于控制的特點，在車輛、橋梁、機械等領域得到了廣泛應用，已開發(fā)出多種磁流變產(chǎn)品，包括:離合器、制動器、阻尼器、拋光裝置、液壓閥、密封裝置、復合構件等。磁流變液離合器作為磁流變液的應用分支，具有體積小，耗能低，動態(tài)響應快等優(yōu)點，可以避免傳統(tǒng)離合器的控制復雜、體積龐大、價格昂貴及安全可靠性差等問題。磁流變液離合器在動力傳遞過程中，主從摩擦片間存在一定的滑差功率，該滑差功率決定了離合器傳遞功率的大小。當存在滑差功率時，主從摩擦片的工作間隙將產(chǎn)生一定的熱量，滑差功率越大、產(chǎn)生熱量越強，而工作間隙中的磁流變液具有一定的溫度使用范圍，通常不超過150°C，如不進行有效散熱，將超出其使用范圍，造成磁流變液離合器的失效，同時限制了離合器傳遞功率的提聞。國內(nèi)外已存在較多磁流變液離合器的應用，也已出現(xiàn)多種專利，比如:2011年6月I日公布的中國發(fā)明專利“雙盤式磁流變離合器”(申請?zhí)?201110041597.0);以及2013年3月6日公告授權的中國實用新型專利“多盤式磁流變液離合器”(申請?zhí)?201220376039.X，授權公告號:CN 202768674 U)。上述磁流變液離合器均有一個不足之處，即可傳遞的功率較低，且所達到的散熱效果有限，無法滿足礦山、冶金等大功率場合的動力傳遞要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種傳遞功率高、冷卻效果好的層疊式大功率磁流變液離合器，滿足礦山、冶金等大功率場合的動力傳遞要求。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括主傳動軸、左旋轉(zhuǎn)導磁側板、勵磁線圈、固定導磁外殼、右旋轉(zhuǎn)導磁側板、從傳動軸和導磁板。還包括層數(shù)可調(diào)的內(nèi)層主摩擦片組、外層主摩擦片組、外層從摩擦片組和內(nèi)層從摩擦片組，以及內(nèi)層小隔磁環(huán)組、外層小隔磁環(huán)組、內(nèi)層大隔磁環(huán)和外層大隔磁環(huán)。左旋轉(zhuǎn)導磁側板、外層大隔磁環(huán)和右旋轉(zhuǎn)導磁側板之間均通過螺釘固定連接，內(nèi)層主摩擦片組和外層主摩擦片組通過花鍵分別固定在主傳動軸和外層大隔磁環(huán)上，從傳動軸與導磁板固定連接，內(nèi)層大隔磁環(huán)固定在導磁板上，外層從摩擦片組和內(nèi)層從摩擦片組通過花鍵固定在內(nèi)層大隔磁環(huán)的兩側，固定在各個摩擦片之間的內(nèi)層小隔磁環(huán)組和外層小隔磁環(huán)組將各個摩擦片隔開，各個摩擦片組的工作間隙中充滿磁流變液。在從傳動軸的端部開設有進水口，固定導磁外殼上設有出水口，所述進水口依次通過導磁板、內(nèi)層大隔磁環(huán)、主傳動軸、固定導磁外殼內(nèi)部開設的冷卻水通道與所述出水口相通。本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術相比，本層疊式大功率磁流變液離合器采用多層摩擦片組進行傳動，可以有效地分散熱源，減輕了散熱難度；在內(nèi)外層間和固定導磁外殼的內(nèi)表面進行通水冷卻，顯著提高了傳遞功率和散熱效果；當傳遞功率不足時，可以通過增加摩擦片組層數(shù)的方式，易于實現(xiàn)傳遞功率的可控式操作。


圖1是本發(fā)明的剖面結構示意圖；圖2是冷卻水通道流向示意圖。圖中:1、工作間隙，2、內(nèi)層小隔磁環(huán)組，3、內(nèi)層主摩擦片組，4、主傳動軸，5、外層小隔磁環(huán)組，6、左旋轉(zhuǎn)導磁側板，7、外層主摩擦片組，8、勵磁線圈，9、固定導磁外殼，10、磁路，
11、出水口，12、外層從摩擦片組，13、內(nèi)層大隔磁環(huán)，14、右旋轉(zhuǎn)導磁側板，15、內(nèi)層從摩擦片組，16、進水口，17、從傳動軸，18、導磁板，19、冷卻水通道，20、外層大隔磁環(huán)。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。如圖1所示，本層疊式大功率磁流變液離合器包括主傳動軸4、左旋轉(zhuǎn)導磁側板6、勵磁線圈8、固定導磁外殼9、右旋轉(zhuǎn)導磁側板14、從傳動軸17和導磁板18。還包括層數(shù)可調(diào)的內(nèi)層主摩擦片組3、外層主摩擦片組7、外層從摩擦片組12和內(nèi)層從摩擦片組15，以及內(nèi)層小隔磁環(huán)組2、外層小隔磁環(huán)組5、內(nèi)層大隔磁環(huán)13和外層大隔磁環(huán)20。左旋轉(zhuǎn)導磁側板6、外層大隔磁環(huán)20和右旋轉(zhuǎn)導磁側板14之間均通過螺釘固定連接，內(nèi)層主摩擦片組3和外層主摩擦片組7通過花鍵分別固定在主傳動軸4和外層大隔磁環(huán)20上，從傳動軸17與導磁板18固定連接，內(nèi)層大隔磁環(huán)13固定在導磁板18上，外層從摩擦片組12和內(nèi)層從摩擦片組15通過花鍵固定在內(nèi)層大隔磁環(huán)13的兩側，固定在各個摩擦片之間的內(nèi)層小隔磁環(huán)組2和外層小隔磁環(huán)組5將各個摩擦片隔開，避免摩擦片之間的相互接觸；內(nèi)層主摩擦片組3、外層主摩擦片組7、外層從摩擦片組12和內(nèi)層從摩擦片組15的工作間隙I中充滿磁流變液，勵磁線圈8在各個摩擦片組中產(chǎn)生可調(diào)磁場，形成磁路10。在從傳動軸17的端部開設有進水口 16，固定導磁外殼9上設有出水口 11，所述進水口 16依次通過導磁板18、內(nèi)層大隔磁環(huán)13、主傳動軸4、固定導磁外殼9內(nèi)部開設的冷卻水通道19與所述出水口 11相通。如圖2所示，冷卻水通道19的流向為:進水口 16 —從傳動軸17 —導磁板18 —內(nèi)層大隔磁環(huán)13 (在內(nèi)層大隔磁環(huán)13內(nèi)，通過流入通道22和流出通道21的轉(zhuǎn)換，將冷卻水引流到導磁板18)—導磁板18 —主傳動軸4 —固定導磁外殼9的內(nèi)表面一出水口 11，如此即實現(xiàn)了通水冷卻，顯著提高了散熱效果。磁流變液離合器運轉(zhuǎn)過程中，主傳動軸4旋轉(zhuǎn)，由于左旋轉(zhuǎn)導磁側板6、外層大隔磁環(huán)20和右旋轉(zhuǎn)導磁側板14間均通過螺釘固定連接，因此，上述零件將與主傳動軸4做同步旋轉(zhuǎn)。又由于主傳動軸4和外層大隔磁環(huán)20上花鍵的連接作用，內(nèi)層主摩擦片組3和外層主摩擦片組7將與主傳動軸4同步旋轉(zhuǎn)，當勵磁線圈8中通入電流時，在內(nèi)層主摩擦片組
3、外層主摩擦片組7、外層從摩擦片組12和內(nèi)層從摩擦片組15中將產(chǎn)生磁場，在磁場力的作用下，上述各個摩擦片組之間的工作間隙I中的磁流變液將發(fā)生流變作用，能夠傳遞剪切力，進而帶動外層從摩擦片組12和內(nèi)層從摩擦片組15的轉(zhuǎn)動，外層從摩擦片組12和內(nèi)層從摩擦片組15通過花鍵的作用帶動已連接在一起的內(nèi)層大隔磁環(huán)13、導磁板18和從傳動軸17的轉(zhuǎn)動。通過上述過程，實現(xiàn)了動力由主傳動軸4到從傳動軸17的可控傳遞。
本發(fā)明采用多層摩擦片組傳動，有效地分散了熱源，減輕冷卻系統(tǒng)散熱難度；在內(nèi)外傳動摩擦片組的層間和固定導磁外殼9的內(nèi)表面通水冷卻，散熱效果好，進而實現(xiàn)高功率的傳遞；當上述兩層摩擦片組傳遞的功率仍不足時，可根據(jù)上述結構的實施方式，在所描述的兩層摩擦片組的基礎上，繼續(xù)增加摩擦片組的層數(shù)，實現(xiàn)更高功率的可靠傳遞。
權利要求
1.一種層疊式大功率磁流變液離合器，包括主傳動軸(4)、左旋轉(zhuǎn)導磁側板(6)、勵磁線圈(8)、固定導磁外殼(9)、右旋轉(zhuǎn)導磁側板(14)、從傳動軸(17)和導磁板(18)； 其特征在于，還包括層數(shù)可調(diào)的內(nèi)層主摩擦片組(3)、外層主摩擦片組(7)、外層從摩擦片組(12)和內(nèi)層從摩擦片組(15)，以及內(nèi)層小隔磁環(huán)組(2)、外層小隔磁環(huán)組(5)、內(nèi)層大隔磁環(huán)(13)和外層大隔磁環(huán)(20)； 左旋轉(zhuǎn)導磁側板(6)、外層大隔磁環(huán)(20)和右旋轉(zhuǎn)導磁側板(14)之間均通過螺釘固定連接，內(nèi)層主摩擦片組(3)和外層主摩擦片組(7)通過花鍵分別固定在主傳動軸(4)和外層大隔磁環(huán)(20)上，從傳動軸(17)與導磁板(18)固定連接，內(nèi)層大隔磁環(huán)(13)固定在導磁板(18)上，外層從摩擦片組(12)和內(nèi)層從摩擦片組(15)通過花鍵固定在內(nèi)層大隔磁環(huán)(13)的兩側，固定在各個摩擦片之間的內(nèi)層小隔磁環(huán)組(2)和外層小隔磁環(huán)組(5)將各個摩擦片隔開，各個摩擦片組的工作間隙(I)中充滿磁流變液； 在從傳動軸(17)的端部開設有進水口( 16 )，固定導磁外殼(9 )上設有出水口( 11)，所述進水口(16)依次通過導磁板(18)、內(nèi)層大隔磁環(huán)(13)、主傳動軸(4)、固定導磁外殼(9)內(nèi)部開設的冷卻水通道(19)與所述出水口(11)相通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種層疊式大功率磁流變液離合器，包括主傳動軸(4)、左旋轉(zhuǎn)導磁側板(6)、勵磁線圈(8)、固定導磁外殼(9)、右旋轉(zhuǎn)導磁側板(14)、從傳動軸(17)和導磁板(18)；還包括層數(shù)可調(diào)的內(nèi)層主摩擦片組(3)、外層主摩擦片組(7)、外層從摩擦片組(12)和內(nèi)層從摩擦片組(15)，以及內(nèi)層小隔磁環(huán)組(2)、外層小隔磁環(huán)組(5)、內(nèi)層大隔磁環(huán)(13)和外層大隔磁環(huán)(20)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用多層摩擦片組進行傳動，有效地分散了熱源，減輕散熱難度；同時利用冷卻水進行冷卻，顯著提高了傳遞功率和散熱效果；當傳遞功率不足時，可以通過增加摩擦片組層數(shù)的方式，易于實現(xiàn)傳遞功率的可控式操作。
文檔編號F16D37/02GK103161846SQ201310101279
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權日2013年3月27日
發(fā)明者蔡敏 申請人:徐州五洋科技股份有限公司