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推土机转向离合器的结构改进

发布时间:2020-06-30
周宝明
(河北宣化工程机械股份有限公司技术部)
  转向离合器作为推土机传动系统中的关键部件,其操纵灵活性、传动效率、装配方法直接影响推土机的安全性能及使用成本。为此我们针对推土机转向离合器结构和存在问题进行分析,并对其结构进行了改进。
  1.改进前的结构及存在问题
  (1)结构
  推土机转向离合器主要由长螺栓1、防松垫2、压盘3、定位套4、小弹簧5、大弹簧6、主动盘7、从动盘8、外齿摩擦片9、内齿片10、密封环11、活塞12等组成。其结构如图1所示。

  每台推土机设有2个转向离合器,分别安装在推土机后桥箱两侧,并与终传动减速器连接。主动盘7与后桥箱连接盘连接,从动盘8与终传动减速器连接。小弹簧5、大弹簧6通过活塞12、长螺栓1使压盘3向右压向主动盘7,将压盘3和主动盘7之间的外齿摩擦片9、内齿片10压紧,使转向离合器接合。
  推土机直线行驶时,连接盘带动主动盘7转动,主动盘7经过内齿片10、外齿摩擦片9带动从动盘8转动。从动盘8带动推土机终传动减速器的法兰盘转动,终传动减速器驱动履带使推土机行驶。
  需要推土机转向时,驾驶员扳动某侧转向离合器操纵杆,推土机液压系统转向阀向活塞12右侧供油。活塞12、主动盘7与后桥箱的连接盘构成封闭空间,液压油进入封闭空间,进入封闭空间,推动活塞12向左移动,大弹簧6、小弹簧5被进一步压缩。压盘3和活塞12之间设有定位套4,保证每个长螺栓1处压盘3和活塞12之间的距离相等。活塞12向左移动的同时,压盘3也向左移动。此时压盘3和主动盘7之间距离增大,外齿摩擦片9与内齿片10松开,主动盘7与从动盘8传递动力被切断,转向离合器分离,从而实现推土机转向。
  (2)存在问题
  这种转向离合器传递动力主要靠8根小弹簧和8根大弹簧产生的压紧力,将外齿摩擦片与内齿片压紧,动力切断主要通过压缩8根小弹簧和8根大弹簧,实现外齿摩擦片与内齿片的分离。从而切断推土机动力传递。
  该结构存在以下3个缺陷:一是8根大弹簧和8根小弹簧均为螺旋弹簧,螺旋弹簧长度存在一定的差异,造成活塞压缩和回位时存在比较大的误差,导致转向离合器接合力不均匀,分离不够彻底。二是螺旋弹簧较长,装配比较困难,需要专门的油压机进行压装。三是拆卸时螺旋弹簧容易弹出,安全性较差。
  2.改进方法
  针对该种转向离合器螺旋弹簧存在的问题,我们决定采用碟形弹簧代替螺旋弹簧,改进方法如下所述。
  (1)结构
  改进后的推土机转向离合器主要由锁紧销1、紧固螺母2、防松螺栓3、垫圈4、锁板5、法兰盘6、碟形弹簧7、定位销8、外齿毂9、压板10、外齿摩擦片11、内齿片12、内齿毂13、活塞14、密封圈15、连接螺栓16等组成。其结构如图2所示。改进后将螺旋弹簧改为2件对置碟形弹簧7,通过碟形弹簧7使压板10向右压向主动盘13,将外齿摩擦片11、内齿片12压紧。

  (2)工作原理
  当扳动转向离合器手柄时,推土机液压系统转向阀向活塞14供油,压力油推动活塞14向左移动,活塞14推动压板10,通过压板10将碟形弹簧7压缩变形。此时外齿摩擦片11和内齿片12之间出现间隙,可相对运转,实现动力切断。当扳动转向手柄使转向阀通向活塞14压力油泄油后,碟形弹簧7靠自身弹力回位,通过压板10使外齿摩擦片11与内齿片12压紧,此时动力通过主动盘13、外齿摩擦片11、内齿片12传递给从动盘9,转向离合器将后桥箱动力传递给终传动减速器,使终传动减速器驱动履带,实现推土机行驶。
  (3)组装方法
  碟形弹簧7的自由长度较短,不需使用专门油压机,新型转向离合器组装离比较简单,其装配方法如下所述。
  首先,将主动盘13平放置于齿数与外齿毂完全相同的工装中,将外齿摩擦片11、内齿片12放置在主动盘13上,将活塞14及内外密封圈15安装在主动盘13内侧。其次,将压板10安装在外齿摩擦片11、内齿片12、活塞14上。再次,用定位销将压板10和活塞14装配在一起,保证当活塞14左、右移动时,压板能随活塞的转动而转动。然后,将2件碟形弹簧7对置安装在压板10上,将连接螺栓16穿过法兰盘6和主动盘13,并用紧固螺母2紧固,使碟形弹簧7、压板10、外齿摩擦片11、内齿片12压紧。最后,用锁紧销1将紧固螺母2锁紧,防止紧固螺母2松动,并用防松螺栓3、垫圈4、锁板5进一步锁紧,此时碟形弹簧7处于一定的压缩状态。至此新型转向离合器完成装配。
  3.改进效果
  用碟形弹簧代替螺旋弹簧,消除了8根大、小弹簧在长度、回弹力不等对转向离合器性能的不良影响,用1套较粗螺栓、螺母代替8根细长螺栓,避免了8根螺栓拧紧力矩不一致及装配误差等因素对活塞的纵向受力影响,延长了转向离合器的使用寿命。
  改进后的转向离合器具有结构简单、成本低廉、操作方便快捷等特点,大大简化了装配流程,提高了装配效率和装配质量,降低了装配成本和工人的劳动强度。新型转向离合器与原转向离合器结构尺寸相同,不需更改推土机传动系统的结构。此结构已在我公司生产的推土机中得到广泛使用,使用效果良好。
来源:《工程机械与维修》2016年3期
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