浮动壳体传力总成

摘要

一种传力总成，包括：具有接纳轴的中心开口的安装凸缘，其中该安装凸缘能安装在框架上；能安装在轴上并能随轴旋转的转子盘，该转子盘具有第一平面和第二平面；具有能与第一平面接合的第一摩擦表面的浮板；以及具有能与第二平面接合的第二摩擦表面的压板.该制动器总成还包括作为活塞操作的弹簧壳体以及连接到弹簧壳体上以形成流体压力腔的缸体，其中当加压流体进入流体压力腔时，弹簧壳体在第一方向上移动，而当加压流体从流体压力腔中流出时，弹簧壳体在第二方向上移动。该总成还包括多个嵌套管组件，所述多个嵌套管组件支承浮板、压板和弹簧壳体以允许浮板、压板和弹簧壳体中的至少一者的轴向运动。该嵌套管组件还在制动器总成的接合状态下将扭矩从转子传递给安装凸缘。

权利要求

1.一种传力总成，包括

具有接纳轴的中心开口的安装凸缘，其中该安装凸缘能安装在框架上；

构造成用于安装在所述轴上并随该轴旋转的转子盘，该转子盘具有第一平面和第二平面；

具有能与该第一平面接合的第一摩擦表面的浮板；

具有能与该第二平面接合的第二摩擦表面的压板；

弹簧壳体；

联接到该弹簧壳体的缸体，该缸体和该弹簧壳体形成流体压力腔，其中该弹簧壳体用作活塞，当加压流体进入该流体压力腔时，所述弹簧壳体在第一方向上移动，而当加压流体从该流体压力腔中流出时，所述弹簧壳体在第二方向上移动；

附接到所述安装凸缘上且以环形阵列排列的多个第一柱头螺栓；

多个管组件，每个管组件设置在相应的第一柱头螺栓上，以允许所述浮板、所述压板和所述弹簧壳体中的至少一者的轴向移动，每个管组件包括引导管，所述引导管设置在滑动中空的第二柱头螺栓内，其中所述第二柱头螺栓的一部分设置在间隔夹管内；

多个释放弹簧，每个释放弹簧设置在相应的第二柱头螺栓上；

多个第一紧固件，每个第一紧固件设置在相应的第一柱头螺栓的一端；以及多个第二紧固件，每个第二紧固件与所述第一柱头螺栓上的所述第一紧固件间隔地设置在相应的第二柱头螺栓上，其中每个释放弹簧设置在所述第一柱头螺栓上的所述第一紧固件与所述第二柱头螺栓上的所述第二紧固件之间。

2.根据权利要求1所述的传力总成，其中，每个释放弹簧设置在所述第二柱头螺栓之一的一端，所述第二柱头螺栓的另一端固定到所述浮板。

3.根据权利要求2所述的传力总成，其中，每个第二紧固件设置在所述第二柱头螺栓之一上，用于在一端保持所述释放弹簧，并且每个第二柱头螺栓上的所述间隔夹管将所述浮板与所述弹簧壳体相连接以防止该浮板和该弹簧壳体之间的相对轴向运动。

4.根据权利要求1所述的传力总成，其中，所述转子盘轴向固定。

5.根据权利要求1所述的传力总成，其中，所述第一摩擦表面和所述第二摩擦表面中的至少一者包括分成多个部段的摩擦材料。

6.根据权利要求1所述的传力总成，其中，所述压板附接到所述缸体以防止所述压板和所述缸体之间的相对轴向运动。

7.根据权利要求1所述的传力总成，还包括设置在所述压板和所述弹簧壳体之间的多个压缩弹簧，其中所述多个压缩弹簧将所述压板偏压远离所述弹簧壳体。

8.根据权利要求3所述的传力总成，还包括设置在所述压板和所述弹簧壳体之间的多个压缩弹簧，其中所述多个压缩弹簧将该压板偏压远离所述弹簧壳体。

9.根据权利要求3所述的传力总成，其中，在每个所述第二柱头螺栓上的每个所述间隔夹管设置在所述浮板和所述弹簧壳体之间且处于锁定位置，所述压板构造成能在所述间隔夹管上滑动。

说明书

浮动壳体传力总成

技术领域

[0001] 本发明涉及一种传力总成，例如制动器或离合器，且更具体地涉及具有浮动部件的这样一种总成。

背景技术

[0002] 本公开中所使用的术语“总成”指的是一种可用作制动器、离合器和/或制动器和离合器两者的总成，例如制动器总成。虽然这里描述的总成特别适合用作制动器总成并将主要在制动环境中予以讨论，但是本领域技术人员应当理解该总成同样能够用作离合器。为了简单起见，将主要使用术语“总成”，但术语“总成”、“传力总成”、“制动器总成”、以及“离合器总成”在下文的描述中均可互换。

[0003] 已知的传力总成已与轴连接以控制动力传递。这些已知总成已被用于多种应用，例如拉铲挖土机、铲土机、传送机、剪床、电动印刷机以及其它机器。

[0004] 典型的总成包括一个或多个在一个轴上旋转的转子盘。当附接到板的摩擦衬片在转子盘的任一侧向转子盘施加压力时，发生制动。转子盘面和摩擦衬片之间的接合产生制动作用，使转子盘的旋转减慢并最终停止。压力可使用总成内的弹簧组施加。这些总成通过花键联接件将转子盘和轴附接在一起从而使得转子盘在接合操作期间能够进行轴向运动。然而，不管多久接合一次，花键联接件都经受来自施加到花键上的连续力的巨大磨损。

[0005] 需要一种能够在不牺牲性能的情况下使总成内的磨损最小化的总成。还需要提供一种具有缩小的包装尺寸、减小的整体重量以及低装配成本却还能够维持与供各种广泛应用(例如采矿应用)使用的大尺寸总成相同的性能的总成。

发明内容

[0006] 一种传力总成包括：具有接纳轴的中心开口的安装凸缘，其中安装凸缘可安装在框架上；构造成安装在轴上并随轴旋转的转子盘，该转子盘具有第一平面和第二平面；具有能与该第一平面接合的第一摩擦表面的浮板；以及具有能与该第二平面接合的第二摩擦表面的压板。该总成还包括用作活塞的弹簧壳体，以及连接到弹簧壳体以形成流体压力腔的缸体，其中当加压流体进入流体压力腔时，该弹簧壳体在第一方向上移动，而当加压流体流出流体压力腔时，弹簧壳体在第二方向上移动。该总成还包括支承该浮板、压板以及弹簧壳体以允许浮板、压板和弹簧壳体中的至少一者的轴向运动的多个嵌套管组件。

附图说明

[0007] 图1为根据本发明的一个方案的传力总成的透视图；

[0008] 图2为处于接合状态的图1的总成的一部分的示意图；

[0009] 图3为处于分离状态的图1的总成的一部分的示意图；以及

[0010] 图4为处于接合状态的图1的总成的放大的部分的示意图。

具体实施方式

[0011] 图1到4示出了根据本发明的一个方案的传力总成，例如制动器总成10。该总成10包括壳体14和具有位于两侧的第一平面和第二平面的转子盘12，所述转子盘12可由马达(未示出)驱动。转子盘12可以利用任何已知的方式固定在马达轴15上；在示出的实施例中，马达轴15为锥形轴，而转子盘12通过楔作用联接件15a刚性附接至马达轴15。本公开的总成10可与任意锥形的或直的轴锁定组件一起使用。

[0012] 壳体14可包括安装凸缘16，所述安装凸缘16适于安装到客户零件17例如马达机架(当总成10用作制动器时)或驱动轴(当总成10用作离合器时)上。在该本发明的一个方案中，安装凸缘16以及壳体14的其它部分利用以环形阵列排列的多个柱头螺栓18来进行安装。如下面将更详细解释的，用作刚性支承的柱头螺栓18设置在多个嵌套管组件19内，所述多个嵌套管组件在其上包括引导管20，在引导管20上接着是滑动中空柱头螺栓21，且然后间隔夹管25设置在中空柱头螺栓21的一部分上以引导并辅助传递轴向运动和壳体14的其它部件需要的力。每个嵌套管组件19包括柱头螺栓18、柱头螺栓上的引导管20以及引导管上的滑动中空柱头螺栓21。紧固件例如螺母23可布置在柱头螺栓18上以将总成10保持在一起。这种总成10内的扭矩通过柱头螺栓18、引导管20、中空柱头螺栓21以及间隔夹管25组成的嵌套管组件19传递。在制动器总成10的接合状态期间，嵌套管组件19还将扭矩从转子盘12传递至安装凸缘16。滑动中空柱头螺检21在制动与离合期间以不同于其它已有总成的方式传递轴向力和扭矩。

[0013] 壳体14包括设置于转子盘12相反侧的浮板22和压板24。浮板22和压板24均由嵌套管组件19滑动支承，从而浮板和压板可在嵌套管组件上轴向移动。摩擦衬片26a、26b分别设置在浮板22和压板24上，位于转子盘12的两侧。摩擦衬片26a、26b可以利用任何已知的诸如利用紧固件的方式固定。摩擦衬片26a、26b可由通常用于制动器或离合器总成的任何合适的摩擦材料制成。摩擦衬片26a、26b设计成与转子盘12接合以阻止转子盘12的旋转。在本发明的一个方案中，摩擦衬片26a、26b可分成多个楔形部段以允许在不拆开整个总成10的情况下容易地去除摩擦衬片26a、26b。

[0014] 总成10可包括弹簧壳体28和缸体30。该弹簧壳体28与缸体30协作并作为活塞操作。该弹簧壳体28和缸体30一起形成流体压力腔32，其具有允许流体例如空气或液压流体进入与流出流体腔32的端口(未示出)。螺栓35可将缸体30连接到压板24上，使得缸体30和压板24之间没有相对运动。缸体30和压板24的连接防止两个部件之间的相对轴向运动。带螺纹的中空柱头螺栓21在一端通过螺纹接头27连接到浮板22，并通过紧固件34(例如自锁螺母)以在一侧保持弹簧壳体28，弹簧壳体的另一侧借助间隔夹管25来保持。中空柱头螺栓21提供了浮板22和弹簧壳体28之间的刚性连接以确保浮板22和弹簧壳体28不相对于彼此移动。结果，浮板22和弹簧壳体28作为单个单元一起移动。柱头螺栓18、引导管20、中空柱头螺栓21、以及间隔夹管25组成的嵌套管组件19产生大的支承区域，其与之前的总成设计相比，为浮动零件(例如浮板22、压板24、以及弹簧壳体28)提供了更好的支承，并具有更小包装或封装尺寸、整体重量以及组装成本减小的优点。当总成10从接合状态转换为分离状态时，压板24在被锁定于浮板22和弹簧壳体28之间的位置的间隔夹管25上滑动或浮动。浮板
22和弹簧壳体28与浮动在引导管20上的滑动中空柱头螺栓21一起移动。用铝青铜、镍铝青铜或类似材料制成的引导管20可减小运动中的摩擦和能量损失。中空柱头螺栓21材料可由镍铝青铜制成或可因应用对不同强度的金属的需求而不同。任意高强度低磨损摩擦系数材料可用于中空柱头螺栓21。

[0015] 释放弹簧36可在中空柱头螺栓21的另一端(未连接到浮板22的那端)，设置在位于旋拧在中空柱头螺栓21上的螺母34和在柱头螺栓18端部的螺母23之间的垫圈37之间。当制动器总成处于释放或分离位置时，浮板22移动到左侧，远离转子盘12。在弹簧壳体28的一侧的拧在中空柱头螺栓21上的螺母34和在弹簧壳体28另一侧的间隔夹管25一起推动浮板22移动到左侧远离转子盘12，同时使得压板24在相反的方向(到右侧)上被移动远离转子盘12。一个或多个密封件39可设置在弹簧壳体28上以形成弹簧壳体28和缸体30之间的流体密封。弹簧壳体28内的多个压缩弹簧38(其可由内弹簧和外弹簧组成)设置在压板24和弹簧壳体28之间以将压板24和弹簧壳体28偏压远离彼此。

[0016] 在释放操作中，释放弹簧36被偏压以将浮板22推离转子盘12。更特别地，当释放弹簧36朝左推抵在弹簧壳体28上时，浮板22向左移动远离转子盘12。

[0017] 以前的制动器总成通过在制动作用期间轴向移动转子盘、使总成的壳体静止来操作。图1到4中示出的总成10通过保持转子盘12静止而轴向移动壳体14来以不同的方式操作。这个操作将在下面参考图2到4更详细地解释。

[0018] 图2示出了处于接合状态的总成10。在这个状态下，流体通过缸体30内的端口(未示出)从流体腔32中释放。流体腔32内的流体压力的缺乏使得压缩弹簧38能够克服释放弹簧36的偏压力。结果，压缩弹簧38将压板24推向左侧而将弹簧壳体28推向右侧。压板24的移动导致其相关联的摩擦衬片26b与转子盘12的右端面接触以产生制动作用。

[0019] 同时，弹簧壳体28朝向右侧的移动使得中空柱头螺栓21将浮板22向右拉。通过中空柱头螺栓21通过螺纹接头27到浮板22的刚性连接，浮板22和弹簧壳体28一起移动。接头27可为由任何合适的紧固手段诸如焊接或其它紧固件形成的任何类型的刚性连接。浮板22继续朝右移动直到其相关联的摩擦衬片26a接触转子盘12的左端面以产生制动作用。摩擦衬片26a、26b在转子盘12上的组合制动作用减慢并最终停止转子盘12的旋转。注意，在该整个制动过程中，转子盘12保持轴向固定；仅壳体14部件轴向移动以产生制动作用。

[0020] 图3示出了处于分离状态的总成10。为了分离总成10，加压流体通过流体端口(未示出)进入流体腔32。该流体压力将缸体30推向右侧，由于缸体30通过螺栓35刚性附接到压板24上，因此流体压力也向右推压板24。向右移动压板24压缩压缩弹簧38并将压板24上的摩擦衬片26b从转子盘12的右端面上分开。

[0021] 同时，流体腔32内的加压流体迫使弹簧壳体28向左移动。随着弹簧壳体28轴向向左移动，中空柱头螺栓21和布置在弹簧壳体28和浮板22之间的间隔夹管25使浮板22也向左移动，这使其相关联的摩擦衬片26a从转子盘12的左端面分开。释放弹簧36的偏压力也向弹簧壳体28施加压力，进一步将浮板22向左推，确保摩擦衬片26a、26b在分离状态下不接触转子盘12。这使得转子盘12能够不受阻碍地自由旋转。

[0022] 注意在图3中示出的释放状态下，浮板22的移动由流体腔32内的流体压力和来自释放弹簧36的偏压力两者控制，而压板24的移动仅由流体腔32内的流体压力控制。这是因为浮板22、弹簧壳体28以及压缩弹簧38的组合重量显著大于缸体30和压板24的组合重量。因此，与压板24相比，在释放状态下需要更大的力来移动浮板22(以及附接到其上的其它部件)。释放弹簧36的偏压力补充了来自流体腔32的流体力以移动浮板22，而压板24仅通过流体力移动。通过展开释放弹簧36对这些不同重量的调节允许浮板22和压板24以大致相同的速度从转子盘12上分开。

[0023] 通过在接合和分离过程中轴向移动壳体14而非转子盘12，上述制动器总成10提供了一种更耐久且更耐用的结构。而保持转子盘12轴向固定转又可以通过减小总成10内的转动惯量以及消除衬片26a、26b从转子盘12上飞脱的可能性，来帮助保持摩擦衬片26a、26b。

[0024] 注意，虽然示出的方面示出了单个转子盘的设计，然而在不脱离本教导的范围的情况下，总成10可被修改以包括另外的转子盘12。此外，虽然示出的方面参考制动操作来描述，然而总成10也可被用作离合器，而不脱离本教导的范围。

[0025] 应当理解，上述教导仅是原理的示例，而不用于限定本教导、本教导的应用或使用。虽然已经在说明书中描述并在附图中示出了本发明的具体实施例，但本领域技术人员应当理解的是，在不脱离权利要求中所限定的本教导的范围的情况下，可以作出多种变形，并且元件可有多种等同替代。此外，在这里明确预期多个实施例之间的特征、元件和/或功能的组合和匹配，因此，本领域技术人员能够理解，根据本公开，除非上文另有说明，否则一个实施例的特征、元件、和/或功能可以适当地合并到另一个实施例中。此外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以对本公开的教导作出多种修改以适应特定的情况或材料。因此，本教导旨在并不限于通过附图示出并在说明书中以目前构思为实施本公开的教导的最优模式描述的特定实施例，而是本公开的范围将包括落入前面说明书和附加的权利要求之内的任意实施例。