一种离合器磨合装置及其控制回路和控制方法

技术领域

本发明属于电机离合器加工技术领域，具体涉及一种离合器磨合装置及其控制回路和控制方法。

背景技术

离合器是一种能够分离或连接动力源和传动装置的机械装置。离合器作为机械传动的关键部件起到传递动力的作用。离合器在组装后，需对其打滑力矩进行调整，并磨合到一个稳定可靠的状态下才能使用于产品。离合器磨合是电机装配过程中的关键工序，离合器的装配质量和进度以及一致性则通过离合器磨合工件来保证和提升。

现有的离合器磨合技术成本高效率低，严重影响离合器的装配质量和进度。

发明内容

本发明的目的在于克服离合器磨合成本高效率低的问题，提出了一种离合器磨合装置及其控制回路和控制方法，提高生产效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种离合器磨合装置，包括壳体，所述壳体的外部安装急停按钮、启动按钮、指示灯、蜂鸣器、舱门，所述壳体的内部安装机芯、控制组件、整流块、空气开关、联锁微动开关；所述机芯包括支架、电机、直齿轮副、主动侧夹具、从动侧夹具；所述支架包括第一侧板、第二侧板，所述主动侧夹具安装在第一侧板上，所述直齿轮副在支架的外部安装，所述主动侧夹具通过直齿轮副与电机连接；所述从动侧夹具安装在第二侧板上；所述电机通过整流块与控制组件的电源电气连接。

进一步地，所述主动侧夹具与从动侧夹具之间安装离合器，所述主动侧夹具与离合器主动轴连接，所述从动侧夹具与离合器从动轴固定连接。

进一步地，所述直齿轮副包括小齿轮、大齿轮，所述小齿轮与大齿轮并排啮合；所述第一侧板上开设第一连接孔、第二连接孔，所述电机的输出轴通过第一连接孔与小齿轮连接；所述主动侧夹具包括传动轴；所述传动轴通过第二连接孔与大齿轮连接。

进一步地，所述传动轴的外侧安装第一翻边轴套，所述第一翻边轴套的一端在第二连接孔的一侧设置，所述第一翻边轴套的另一端在第二连接孔的另一侧设置，所述第一翻边轴套的凸缘与第二连接孔之间安装紧固件，所述第一翻边轴套开设腔室，所述腔室中安装轴承，所述传动轴的一端设置外螺纹，所述外螺纹固定连接球头螺母，所述大齿轮设置在第一翻边轴套与球头螺母之间，所述传动轴的另一端设置限位台，所述第一翻边轴套与大齿轮之间设置轴套。

进一步地，所述从动侧夹具包括花键轴，所述花键轴上套装弹簧，所述支架的一侧安装第二翻边轴套，所述第二翻边轴套的凸缘与支架紧固连接，所述花键轴上套装挡圈，所述挡圈阻挡第二翻边轴套，所述挡圈设置挡圈槽；所述第二侧板开设第三连接孔，所述第二翻边轴套内设花键孔，所述花键轴的一端通过第三连接孔与第二翻边轴套花键联接。

进一步地，所述挡圈在第二翻边轴套远离支架的一端设置，所述花键轴的另一端设置夹持结构，所述弹簧在夹持机构与支架的内侧之间设置。

进一步地，所述舱门上安装拉手、观察窗。

一种离合器磨合装置的控制回路，包括电机回路和控制回路，所述控制回路与电机回路并联在电源两端，所述控制回路包括主回路、正转回路、间歇回路、反转回路、报警回路、指示回路；所述主回路包括急停按钮串联联锁微动开关，所述联锁微动开关串联正转回路、间歇回路、反转回路、报警回路、指示回路，所述正转回路、间歇回路、反转回路、报警回路、指示回路之间并联；

所述正转回路包括第一接触器线圈串联第一延时继电器常闭触点、启动按钮，所述启动按钮并联第一接触器常开触点，所述第一接触器常开触点串联第一延时继电器；

所述间歇回路包括第二接触器线圈串联第二延时继电器的常闭触点、第一延时继电器的常开触点，所述第一延时继电器的常开触点并联第二接触器的常开触点，所述第二接触器的常开触点串联第二延时继电器；

所述反转回路包括第三接触器线圈串联第三延时继电器常闭触点、第二延时继电器常开触点，所述第二延时继电器常开触点并联第三接触器常开触点，所述第三接触器常开触点串联第三延时继电器；

所述报警回路包括第四延时继电器串联蜂鸣器、第三延时继电器常开触点，所述第三延时继电器常开触点并联第四延时继电器常开触点；

所述指示回路包括指示灯串联第一接触器常开触点，所述第一接触器常开触点并联第二接触器常开触点、第三接触器常开触点；

所述电机回路包括第一接触器常开触点、第三接触器常开触点。

一种离合器磨合装置的控制方法，利用所述的离合器磨合装置的控制回路，包括以下步骤：闭合空气开关，按下启动按钮，正转回路接通，电机回路接通，电机正转对离合器进行正转磨合，同时第一延时继电器开始计时，当第一延时继电器的时间达到第一延时继电器的预设时间，正转回路断开，电机回路断开，电机停止转动，离合器正转磨合停止；

同时间歇回路接通，第二延时继电器开始计时，当第二延时继电器的时间达到第二延时继电器的预设时间，间歇回路断开；

同时反转回路接通，电机回路接通，电机反转对离合器进行反转磨合，同时第三延时继电器开始计时，当第三延时继电器的时间达到第三延时继电器的预设时间，反转回路断开，电机回路断开，电机停止转动，离合器反转磨合停止；

同时报警回路接通，启动蜂鸣器报警，同时第四延时继电器开始计时，当第四延时继电器的时间达到第四延时继电器的预设时间，报警回路断开，蜂鸣器停止报警。

进一步地，所述正转回路接通、间歇回路接通、反转回路接通时指示灯均点亮；

当打开离合器磨合装置的舱门时，联锁微动开关断开主回路，磨合动作停止；

当按下急停按钮时，磨合动作停止。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提出的一种离合器磨合装置，通过电机正反转带动离合器主动轴正反转来实现相对于离合器从动轴的磨合运动，结构紧凑，体积小，将离合器加持在磨合装置上，关闭舱门，按下启动按钮该装置将会自动完成离合器的正转和反转磨合，期间工作指示灯常亮，结束后蜂鸣器鸣笛提示磨合动作结束。整个过程时间短效率高，具有很高的实用性和安全性。

本发明提出的一种离合器磨合装置的控制方法，通过延时继电器和接触器作为主要控制元件。利用离合器磨合装置的控制回路，通过一定的二次控制逻辑，启动按钮该装置将会自动完成离合器的正转和反转磨合，期间工作指示灯常亮，结束后蜂鸣器鸣笛提示磨合动作结束，效率高，安全性有保障。

附图说明

说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明离合器磨合装置壳体外部示意图。

图2为本发明离合器磨合装置壳体内部示意图。

图3为本发明离合器磨合装置的机芯示意图。

图4为本发明离合器磨合装置的主动侧夹具示意图。

图5为本发明离合器磨合装置的从动侧夹具示意图。

图6为本发明离合器磨合装置装配示意图。

图7为本发明离合器磨合装置的控制回路示意图。

其中，1为壳体，2为舱门，2-1为拉手，2-2为观察窗，3为机芯，3-1为支架，3-2为电机，3-3为小齿轮，3-4为主动侧夹具，3-4-1为传动轴，3-4-2为第一翻边轴套，3-4-3为轴承，3-4-4为紧固件，3-4-5为轴套，3-4-6为大齿轮，3-4-7为球头螺母，3-5为从动侧夹具，3-5-1为花键轴，3-5-2为挡圈，3-5-3为第二翻边轴套，3-5-4为弹簧，4为控制组件，5为整流块，6为离合器，6-1为离合器主动轴，6-2为离合器从动轴，7为直齿轮副，QF1为空气开关，SP为联锁微动开关，SB为急停按钮，SB1为启动按钮，HL为指示灯，FMQ为蜂鸣器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

参见图1，一种离合器磨合装置，磨合装置外观为一个壳体1，壳体1上安装有急停按钮SB，启动按钮SB1，指示灯HL，蜂鸣器FMQ；有一个可以灵活开关的舱门2，舱门2上有拉手2-1和透明的观察窗2-2，以便观察内部磨合过程，可选的，壳体1为金属材质。

参见图2，壳体1的内部安装有机芯3、控制组件4、整流块5、空气开关QF1和联锁微动开关SP。

参见图3，机芯3包括支架3-1、电机3-2、小齿轮3-3、主动侧夹具3-4、从动侧夹具3-5。

电机3-2输出轴向外安装在支架3-1的侧板上，电机2输出轴穿过支架并在支架外侧安装小齿轮3-3，可选的，支架3-1是一个“U”型弯板。

小齿轮3-3与主动侧夹具3-4的大齿轮3-4-6并排啮合并安装在支架外侧。

参见图4，主动侧夹具3-4包括传动轴3-4-1、第一翻边轴套3-4-2、轴承3-4-3、紧固件3-4-4、轴套3-4-5、大齿轮3-4-6、球头螺母3-4-7。

主动侧夹具3-4为轴承3-4-3支撑，安装时配合轴承3-4-3安装以承受轴向与径向应力。

将两个轴承3-4-3分别安装在第一翻边轴套3-4-2两端的腔室内，两端的腔室之间有向内的翻边将两个轴承3-4-3分隔开来。将第一翻边轴套3-4-2连同轴承3-4-3一并穿过支架3-1并通过紧固件3-4-4与支架3-4紧固安装。

将传动轴3-4-1从支架3-1内部穿过轴承3-4-3穿出，传动轴3-4-1上有限位台可抵住轴承3-4-3防止其轴向窜动。

依次将轴套3-4-5、大齿轮3-4-6分别套穿在传动轴3-4-1上，大齿轮3-4-6与传动轴3-4-1固定连接，可选的，固定连接采用六方(四方/花键/键等连接方式不限)连接。传动轴3-4-1的末端设有外螺纹，球头螺母3-4-7拧入传动轴3-4-1外螺纹将大齿轮3-4-6固定在传动轴3-4-1上防止其轴向窜动。轴套3-4-5可防止主动侧夹具3-4在支架3-1上轴向窜动。

传动轴3-4-1与离合器主动轴6-1固定连接，使离合器主动轴6-1与主动侧夹具3-4的传动轴3-4-1没有相对运动。可选的，传动轴3-4-1另一端设置有六方孔(四方孔/花键孔等不限于)。

即电机3-2通电转动时，通过直齿轮副(7)(小齿轮3-3和大齿轮3-4-6)带动传动轴3-4-1转动，离合器主动轴6-1与传动轴3-4-1同时同轴转动。

参见图5，从动侧夹具包括花键轴3-5-1、挡圈3-5-2、第二翻边轴套3-5-3、弹簧3-5-4。

第二翻边轴套3-5-3利用螺钉紧固安装在支架3-1上。

第二翻边轴套3-5-3内设花键孔，花键轴3-5-1穿过第二翻边轴套3-5-3并与其花键连接保证二者没有相对径向转动。

挡圈3-5-2套装在花键轴3-5-1上抵住第二翻边轴套3-5-3，挡圈3-5-2设置有挡圈槽，使花键轴3-5-1不会从第二翻边轴套3-5-3脱出。

花键轴3-5-1的端部与支架3-1的内侧之间安装有弹簧3-5-4，弹簧3-5-4套装在花键轴3-5-1上，弹簧3-5-4一端抵住支架3-1另一端抵住花键轴3-5-1端部。

花键轴3-5-1端部与离合器从动轴6-2固定连接，可选的，花键轴3-5-1端部设置有六方孔(四方孔/花键孔等不限于)，使离合器从动轴6-2与从动侧夹具3-5的花键轴3-5-1以及支架3-1之间没有相对转动。同时，花键轴3-5-1端部为夹持结构，可进一步通过螺钉紧固将被加持物即离合器从动侧轴夹紧使其不得有相对于花键轴3-5-1的转动，可选的，花键轴3-5-1轴向截面为“T”型。

花键轴3-5-1可通过压缩或释放弹簧3-5-4进行相对于支架3-1的轴向运动。

支架3-1另一侧安装从动侧夹具3-5。

参见图6，一种离合器磨合装置的装配方法：装入离合器时，将花键轴3-5-1沿Y轴轴向压缩弹簧3-5-4以便留出离合器安装位置，将离合器主动轴6-1插入主动侧夹具3-4的传动轴3-4-1六方孔(四方孔/花键孔等不限于)中固定连接。弹簧3-5-4自复位沿-Y轴轴向运动，将离合器从动轴6-2插入从动侧夹具3-5的花键轴3-5-1端部六方孔(四方孔/花键孔等不限于)中固定连接，同时通过花键轴3-5-1端部将离合器从动轴6-2夹紧使其不得有相对于花键轴3-5-1的转动。弹簧3-5-4复位力使得花键轴3-5-1与传动轴3-4-1同时抵住离合器。

一种离合器磨合装置的工作原理：电机3-2通电转动时，通过直齿轮副(7)(小齿轮3-3和大齿轮3-4-6)带动传动轴3-4-1转动，离合器主动轴6-1与传动轴3-4-1同时同轴转动。离合器从动轴6-2被固定在从动侧夹具3-5上与支架3-1固定无相对运动。即离合器主动轴6-1被驱动转动，离合器从动轴6-2被固定。当电机3-2传输给离合器主动轴6-1的驱动力大于离合器打滑力时，离合器发生打滑，从而实现对离合器的磨合。

参见图7，一种离合器磨合装置的控制方法。延时继电器和接触器作为主要控制元件即控制组件。通过以下二次控制逻辑来实现对离合器磨合装置的自动控制。

电机回路与控制回路并联在电源两端。电源与电机3-2通过整流块5电气连接，使得该装置可使用交直流两用电机作为动力源。

控制回路使用延时继电器和接触器作为主要控制元件即控制组件。控制组件包括接触器KM1、KM2、KM3，延时继电器KT1、KT2、KT3、KT4。

合上空气开关QF1，当按下启动按钮SB1时，正转回路接通，接触器KM1线圈励磁，KM1接触器常开触点1-2、3-4闭合，使电机进行正转对离合器进行正转磨合。当按下启动按钮SB1时，同时也启动串在正转回路中延时继电器KT1，KT1延时继电器设置在1分钟后启动，即1分钟后其串入正转回路的常闭接点(15-16)断开，切断正转回路，使接触器KM1线圈和KT1延时继电器线圈失磁，KM1接触器串入电机回路的常开触点(1-2)、(3-4)恢复常开，电机回路断电，电机停止转动，即停止对离合器的正转磨合；

KT1延时继电器1分钟后启动的同时，使其串入间歇回路的常开接点(25-28)瞬间闭合又断开，发出一个脉冲信号，接通间歇回路，使间歇回路接触器KM2线圈和间歇回路的延时继电器KT2线圈励磁，延时继电器KT2设置在10秒后启动(时间可根据实际需求自行调整)，由KT2串入间歇回路常闭接点(15-16)断开间歇回路。

延时继电器KT2设置在10秒后启动的同时，KT2串入反转回路常开接点(25-28)瞬间闭合又断开，发出一个脉冲信号，接通反转回路，使反转回路的接触器KM3线圈和延时继电器KT3线圈励磁，KM3接触器常开触点(1-2)、(3-4)闭合，使电机进行反转对离合器进行反转磨合。延时继电器KT3设置在1分钟后启动，即1分钟后其串入反转回路的常闭接点(15-16)断开，切断反转回路，使接触器KM3线圈失磁，KM3接触器串入电机回路的常开触点1-2、3-4恢复常开，电机回路断电，电机停止转动，即停止对离合器的反转磨合；

KT3延时继电器1分钟后启动的同时，使其串入报警回路的常开接点(25-28)闭合，瞬间闭合又断开，发出一个脉冲信号，接通报警回路，使报警回路延时继电器KT4励磁，同时启动蜂鸣器报警，鸣笛以示整套磨合动作结束。延时继电器KT4设置在5秒后启动，延时继电器KT4串入报警回路的常闭接点(15-16)断开，断开报警回路，蜂鸣器停止报警。

以上正转磨合回路接触器KM1、间歇回路接触器KM2、反转磨合回路接触器KM3各有一对常开点并入了指示回路，指示回路中传入了指示灯。使得离合器在整套磨合动作期间指示回路闭合，指示灯亮起。

在主回路中串入了联锁微动开关SP和急停按钮SB。联锁微动开关SP依靠舱门2的打开和闭合动作进行切换，当打开该装置舱门2时，联锁微动开关SP断开主回路使得磨合动作停止。以防止磨合过程中有人以外进入导致安全事故。急停按钮SB按下时，可随时停止磨合动作。

实施例二

一种离合器磨合装置，包括壳体1，壳体1的外部安装急停按钮SB、启动按钮SB1、指示灯HL、蜂鸣器FMQ、舱门2，壳体1的内部安装机芯3、控制组件4、整流块5、空气开关QF1、联锁微动开关SP；机芯3包括支架3-1、电机3-2、直齿轮副7、主动侧夹具3-4、从动侧夹具3-5；支架3-1包括第一侧板、第二侧板，主动侧夹具3-4安装在第一侧板上，直齿轮副7在支架3-1的外部安装，主动侧夹具3-4通过直齿轮副7与电机3-2连接；从动侧夹具3-5安装在第二侧板上；电机3-2通过整流块5与控制组件4的电源电气连接。

主动侧夹具3-4与从动侧夹具3-5之间安装离合器6，主动侧夹具3-4与离合器主动轴6-1连接，从动侧夹具3-5与离合器从动轴6-2固定连接。

直齿轮副7包括小齿轮3-3、大齿轮3-4-6，小齿轮3-3与大齿轮3-4-6并排啮合；第一侧板上开设第一连接孔、第二连接孔，电机3-2的输出轴通过第一连接孔与小齿轮3-3连接；主动侧夹具3-4包括传动轴3-4-1；传动轴3-4-1通过第二连接孔与大齿轮3-4-6连接。

传动轴3-4-1的外侧安装第一翻边轴套3-4-2，第一翻边轴套3-4-2的一端在第二连接孔的一侧设置，第一翻边轴套3-4-2的另一端在第二连接孔的另一侧设置，第一翻边轴套3-4-2的凸缘与第二连接孔之间安装紧固件3-4-4，第一翻边轴套3-4-2开设腔室，可选的，腔室设置若干个，腔室中安装轴承3-4-3，传动轴3-4-1的一端设置外螺纹，外螺纹固定连接球头螺母3-4-7，大齿轮3-4-6设置在第一翻边轴套3-4-2与球头螺母3-4-7之间，传动轴3-4-1的另一端设置限位台，第一翻边轴套3-4-2与大齿轮3-4-6之间设置轴套3-4-5。

从动侧夹具3-5包括花键轴3-5-1，花键轴3-5-1上套装弹簧3-5-4，支架3-1的一侧安装第二翻边轴套3-5-3，第二翻边轴套3-5-3的凸缘与支架3-1紧固连接，花键轴3-5-1上套装挡圈3-5-2，挡圈3-5-2阻挡第二翻边轴套3-5-3，挡圈3-5-2设置挡圈槽；第二侧板开设第三连接孔，第二翻边轴套3-5-3内设花键孔，花键轴3-5-1的一端通过第三连接孔与第二翻边轴套3-5-3花键联接。

挡圈3-5-2在第二翻边轴套3-5-3远离支架3-1的一端设置，花键轴3-5-1的另一端设置夹持结构，弹簧3-5-4在夹持机构与支架3-1的内侧之间设置。

舱门2上安装拉手2-1、观察窗2-2。

一种离合器磨合装置的控制回路，包括电机回路和控制回路，控制回路与电机回路并联在电源两端，控制回路包括主回路、正转回路、间歇回路、反转回路、报警回路、指示回路；主回路包括急停按钮SB串联联锁微动开关SP，联锁微动开关SP串联正转回路、间歇回路、反转回路、报警回路、指示回路，正转回路、间歇回路、反转回路、报警回路、指示回路之间并联；

正转回路包括第一接触器线圈串联第一延时继电器常闭触点、启动按钮SB1，启动按钮SB1并联第一接触器常开触点，第一接触器常开触点串联第一延时继电器KT1；

间歇回路包括第二接触器线圈串联第二延时继电器的常闭触点、第一延时继电器的常开触点，第一延时继电器的常开触点并联第二接触器的常开触点，第二接触器的常开触点串联第二延时继电器KT2；

反转回路包括第三接触器线圈串联第三延时继电器常闭触点、第二延时继电器常开触点，第二延时继电器常开触点并联第三接触器常开触点，第三接触器常开触点串联第三延时继电器KT3；

报警回路包括第四延时继电器KT4串联蜂鸣器FMQ、第三延时继电器常开触点，第三延时继电器常开触点并联第四延时继电器常开触点；

指示回路包括指示灯HL串联第一接触器常开触点，第一接触器常开触点并联第二接触器常开触点、第三接触器常开触点；

电机回路包括第一接触器常开触点、第三接触器常开触点。

一种离合器磨合装置的控制方法，利用离合器磨合装置的控制回路，包括以下步骤：闭合空气开关QF1，按下启动按钮SB1，正转回路接通，电机回路接通，电机3-2正转对离合器进行正转磨合，同时第一延时继电器KT1开始计时，当第一延时继电器KT1的时间达到第一延时继电器KT1的预设时间，正转回路断开，电机回路断开，电机3-2停止转动，离合器正转磨合停止；

同时间歇回路接通，第二延时继电器KT2开始计时，当第二延时继电器KT2的时间达到第二延时继电器KT2的预设时间，间歇回路断开；

同时反转回路接通，电机回路接通，电机3-2反转对离合器进行反转磨合，同时第三延时继电器KT3开始计时，当第三延时继电器KT3的时间达到第三延时继电器KT3的预设时间，反转回路断开，电机回路断开，电机3-2停止转动，离合器反转磨合停止；

同时报警回路接通，启动蜂鸣器FMQ报警，同时第四延时继电器KT4开始计时，当第四延时继电器KT4的时间达到第四延时继电器KT4的预设时间，报警回路断开，蜂鸣器FMQ停止报警。

正转回路接通、间歇回路接通、反转回路接通时指示灯HL均点亮；

当打开离合器磨合装置的舱门2时，联锁微动开关SP断开主回路，磨合动作停止；

当按下急停按钮SB时，磨合动作停止。

最后应当说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本发明后依然可对发明的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在发明待批的权利要求保护范围之内。