一种齿轮柱塞离合器的制作方法

1.本实用新型涉及机械离合器领域，具体涉及一种齿轮柱塞离合器。


背景技术：

2.目前使用的离合器多为常闭式或常开式离合器；常闭式离合器通过弹簧压紧压盘、摩擦片后依靠摩擦力实现动力传递，常开式离合器通过杠杆压紧压盘、摩擦片后依靠摩擦力实现动力传递。
3.上述常闭式或常开式离合器存在下列缺点：
4.1、离合器从设计原理上就是通过压紧摩擦片和摩擦盘后依靠摩擦力传递动力，但在半联动状态下，通过消耗、磨损摩擦材料，使动力传递由弱变强或由强变弱，在离合器每次使用过程中都会用半联动状态实现动力传递平稳过渡。目前中国的离合器摩擦材料质量难以满足汽车、船舶和其它动力机带动工作机械的耐久性需要，在使用1~2年后，需要更换摩擦片，导致使用成本提高，设备利用率降低，低端离合器形象难以改变。
5.2、现有的摩擦片离合器的传动效率一般为97%，传动效率较低；且根据摩擦力的定义：“两个相互接触并挤压的物体，当他们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力”可知，要进一步提高传动效率非常困难。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的就是提供一种齿轮柱塞离合器，其不仅能够实现动力结合、断开等离合器的所有功能，还具有耐久性好以及传动效率高的优点。
7.本实用新型的目的是这样实现的，一种齿轮柱塞离合器，包括输入部、输出部和两个以上的阀杆；输入部包括偏心架、输入轴和设置在输入轴上的行星齿轮机构，行星齿轮机构包括太阳齿轮、行星架、行星齿轮和齿轮圈，偏心架包括一体化设置并均与输入轴同轴的偏心轴和偏心支架，偏心支架和行星架通过支撑轴连接、固定；输出部包括输出轴、偏心机构和带有储油环的贮油缸体；偏心机构包括铰接架，以及对称设置在铰接架上的柱塞机构ⅰ和柱塞机构ⅱ，铰接架通过轴承ⅰ安装在偏心轴上；柱塞机构ⅰ和柱塞机构ⅱ均包括连杆、柱塞，过油孔和开设在贮油缸体上的柱塞孔，连杆两端分别与铰接架和柱塞相铰接，柱塞活动设置在柱塞孔内且柱塞外径与柱塞孔内径相匹配，储油环和柱塞孔通过过油孔连通；过油孔包括过油孔ⅱ，以及开设在贮油缸体上的过油孔ⅰ、过油孔ⅲ和过油孔
ⅵ
，过油孔ⅱ开设在对应的阀杆上，阀杆活动设置在贮油缸体内；齿轮圈设置在贮油缸体上，贮油缸体和输出轴通过支架固定连接。
8.在本实用新型中，工作原理在于：当齿轮柱塞离合器完全分离时，通过手动或自动控制的方式将阀杆在贮油缸体内由右向左移动至过油孔ⅱ与过油孔ⅲ断开，从而使得储油环和柱塞孔之间不连通，柱塞孔内的液压油不能流动，柱塞机构ⅰ或柱塞机构ⅱ受液压油阻止，此时的贮油缸体、柱塞机构ⅰ、柱塞机构ⅱ、偏心机构、行星齿轮机构、输入轴和输出轴形
成一个整体，即输入轴顺时针转动时，输入部、输出部形成一个整体、阀杆在贮油缸体内随输入轴顺时针同步旋转，实现齿轮柱塞离合器结合。
9.当齿轮柱塞离合器结合时，通过手动或自动控制的方式将阀杆在贮油缸体内由左向右移动至过油孔ⅱ与过油孔ⅰ和过油孔ⅲ完全连通，从而使得储油环和柱塞孔通过过油孔连通，此时的柱塞机构ⅰ和柱塞机构ⅱ在偏心轴和铰接架带动下运动，即柱塞可在柱塞孔内往复运动，柱塞孔内的液压油通过过油孔被吸入、排出；当输入轴顺时针转动时，输入轴带动太阳齿轮顺时针转动，行星齿轮逆时针自转的同时和行星架一起绕输入轴顺时针公转（齿轮圈不转动时），行星架、偏心支架通过支撑轴与行星齿轮连接固定，偏心轴随偏心支架顺时针转动，即输入轴顺时针转动
→
太阳齿轮顺时针转动
→
行星齿轮逆时针自转、行星齿轮顺时针公转
→
行星架、偏心架顺时针转动；偏心轴顺时针转动时，由于铰接架通过轴承ⅰ安装在偏心轴上，柱塞机构ⅰ和柱塞机构ⅱ对称且活动设置在铰接架上，当偏心轴顺时针转动，铰接架在偏心轴外摆动，具体如下；柱塞机构ⅰ的柱塞往远离圆心方向运动，柱塞机构ⅰ的柱塞孔内的液压油受压，液压油经过柱塞机构ⅰ的过油孔推入储油环内，则柱塞机构ⅱ的柱塞往圆心方向运动，柱塞机构ⅱ的柱塞孔内的液压降低，储油环内的液压油从过油孔进入柱塞机构ⅱ的柱塞孔内；在偏心轴的持续旋转下，柱塞机构ⅰ的柱塞往圆心方向运动时，则柱塞机构ⅱ的柱塞往远离圆心方向运动，如此往复；柱塞机构ⅰ和柱塞机构ⅱ在铰接架带动下不断循环，贮油缸体不转，输出轴不转，从而实现齿轮柱塞离合器分离。
10.当车辆下坡时，齿轮柱塞离合器分离换挡，随着车辆行驶，齿轮柱塞离合器的输出部随车辆行驶同步顺时针转动，由于车辆处于下坡道路，车辆行驶速度会加快，即齿轮圈分度圆顺时针转动线速度增加，同时，齿轮柱塞离合器分离后，发动机转速一般会降低，因此，太阳齿轮分度圆顺时针转动线速度降低，行星齿轮的分度圆逆时针自转线速度同步降低，行星齿轮逆时针公转带动偏心机构运动，不影响齿轮柱塞离合器的分离工作效能和齿轮柱塞离合器由分离到结合的操作转变。
11.当车辆上坡时，齿轮柱塞离合器分离换挡，随着车辆行驶，齿轮柱塞离合器的输出部随车辆行驶同步顺时针转动，由于车辆处于上坡道路，车辆行驶速度会降低，即齿轮圈分度圆顺时针转动线速度降低，同时，齿轮柱塞离合器分离后，发动机转速一般会降低，因此，太阳齿轮分度圆顺时针转动线速度降低，行星齿轮的分度圆逆时针转动线速度同步降低，太阳齿轮、齿轮圈分度圆的顺时针转动线速度均较小，由于行星齿轮的公转方向受太阳齿轮和齿轮圈的分度圆线速度影响（当齿轮圈分度圆转动线速度大于太阳齿轮分度圆转动线速度，行星齿轮逆时针公转，当齿轮圈分度圆转动线速度小于太阳齿轮分度圆转动线速度，行星齿轮顺时针公转），不论此时行星齿轮如何以较低的速度顺时针或逆时针公转带动偏心机构运动，都不影响齿轮柱塞离合器的分离工作效能和齿轮柱塞离合器由分离到结合的操作转变。
12.且上述本齿轮柱塞离合器内无易损件，耐久性好，故使用成本降低，设备利用率提高；另外通过对柱塞、柱塞孔的精加工，可使传动效率提高至99%以上。
13.由于采用了上述方案，因此本实用新型具有下述优点：其不仅能够实现动力结合、断开功能，还具有耐久性好以及传动效率高的优点。
附图说明
14.本实用新型的附图说明如下：
15.图1是本实用新型齿轮柱塞离合器不含有壳体和阀杆控制装置的一种剖面示意图
16.图2是本实用新型齿轮柱塞离合器中偏心轴及柱塞的一种布置示意图。
17.图3是图2中a
‑
a的一种剖面示意图。
18.图4是图2中b
‑
b的一种剖面示意图。
19.图5是行星齿轮机构和齿轮圈配合的一种示意图。
20.图6是偏心轴、行星齿轮机构的一种位置示意图。
21.图7是图3中输入部的示意图。
22.图8是图3中输出部的示意图。
23.图9是图4中输出部的示意图。
24.图10是偏心架和铰接架的示意图。
25.图11是图10中铰接架的示意图
26.图12是本实用新型中偏心架的一种示意图。
27.图13是图3中阀杆控制装置的示意图。
28.图14是图4中阀杆控制装置的示意图。
29.图15是图4中空心螺栓部分的示意图。
30.图16是图15中的阀球管和限位块的一种示意图。
31.图17是图16中的阀球管和限位块的另一种示意图。
32.图18是储油环和供油圆环内部的一种示意图。
33.图中：3.阀杆；4.阀杆控制装置；5.外壳；6.供油圆环；7.加油补气装置；
34.11.输入轴；12.行星齿轮机构；13.支撑轴；
35.121.太阳齿轮；122.行星架；123.行星齿轮；124.齿轮圈；
36.21.输出轴；22.偏心机构；23.贮油缸体；24.支架；
37.221.偏心架；222.铰接架；223.柱塞机构ⅰ；224.柱塞机构ⅱ；225.连杆；226.柱塞；
38.2211.偏心轴；2212.偏心支架；2213.轴承
ⅵ
；2214.配重轴；2215.减重孔ⅰ；2216.减重孔ⅱ；
39.2221.轴承ⅰ；2222.十字架；2223.挡架；2224.卡环ⅰ；
40.231.储油环；232.过油孔；233.柱塞孔；234.过油腔；235.阀球；236.阀孔；237.空心螺栓；238.阀球管；239.限位块；2381.油孔；2382.弹簧；
41.2321.过油孔ⅰ；31.过油孔ⅱ；2322.过油孔ⅲ；2323过油孔
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；
42.241.螺栓；
43.41.输入齿轮；42.移动转换装置；
44.421.运动转换套；422.螺纹套；423.传动齿轮；424.轴承ⅱ；425.轴承ⅲ；426.端盘；
45.61. 阀体；62. 回位弹簧；63. 球体；64. 封堵螺栓ⅰ；65. 封堵螺栓ⅱ；66. 通孔ⅰ；67. 通孔ⅱ；68. 补油孔ⅰ；69. 补油孔ⅱ。
具体实施方式
46.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
47.如图1至图18所示，一种齿轮柱塞离合器，包括输入部、输出部和两个以上的阀杆3；输入部包括偏心架221、输入轴11和设置在输入轴11上的行星齿轮机构12，行星齿轮机构12包括太阳齿轮121、行星架122、行星齿轮123和齿轮圈124，偏心架221包括一体化设置并均与输入轴11同轴的偏心轴2211和偏心支架2212，偏心支架2212和行星架122通过支撑轴13连接固定；输出部包括输出轴21、偏心机构22和带有储油环231的贮油缸体23；偏心机构22包括铰接架222，以及对称设置在铰接架222上的柱塞机构ⅰ223和柱塞机构ⅱ224，铰接架222通过轴承ⅰ2221安装在偏心轴2211上；柱塞机构ⅰ223和柱塞机构ⅱ224均包括连杆225、柱塞226，过油孔232和开设在贮油缸体23上的柱塞孔233；连杆225两端分别与铰接架222和柱塞226相铰接，柱塞226活动设置在柱塞孔233内且柱塞226外径与柱塞孔233内径相匹配，储油环231和柱塞孔233通过过油孔232连通；过油孔232包括过油孔ⅱ31，以及开设在贮油缸体23上的过油孔ⅰ2321、过油孔ⅲ2322和过油孔
ⅵ
2323，过油孔ⅱ31开设在对应的阀杆3上，阀杆3活动设置在贮油缸体23内；齿轮圈124设置在贮油缸体23上，贮油缸体23和输出轴21通过支架24固定连接。
48.在本实用新型中，工作原理在于：当齿轮柱塞离合器完全分离时，通过手动或自动控制的方式将阀杆3在贮油缸体23内由右向左移动至过油孔ⅱ31与过油孔ⅲ2322断开，从而使得储油环231和柱塞孔233之间不连通，柱塞孔233内的液压油不能流动，柱塞机构ⅰ223或柱塞机构ⅱ224受液压油阻止，此时的贮油缸体23、柱塞机构ⅰ223、柱塞机构ⅱ224、偏心机构22、行星齿轮机构12、输入轴11和输出轴21形成一个整体，即输入轴11顺时针转动时，输入部和输出部形成一个整体随输入轴11顺时针同步旋转，阀杆3在贮油缸体23上同步转动，实现齿轮柱塞离合器结合。
49.当齿轮柱塞离合器结合时，通过手动或自动控制的方式将阀杆3在贮油缸体23内由左向右移动至过油孔ⅱ31两端分别与过油孔ⅰ2321和过油孔ⅲ2322完全连通，从而使得储油环231和柱塞孔233通过过油孔232连通，此时的柱塞机构ⅰ223和柱塞机构ⅱ224在偏心轴2211和铰接架222带动下运动，即柱塞226可在柱塞孔233内往复运动，柱塞孔233内的液压油通过过油孔232被吸入、排出；当输入轴11顺时针转动时，输入轴11带动太阳齿轮121顺时针转动，行星齿轮123逆时针自转的同时和行星架122、偏心支架2212一起绕输入轴11顺时针公转（设定：齿轮圈不转动时），行星架122、偏心支架2212通过支撑轴13与行星齿轮123连接固定，偏心轴2211随偏心支架2212顺时针转动，即输入轴11顺时针转动
→
太阳齿轮121顺时针转动
→
行星齿轮123逆时针自转、行星齿轮123顺时针公转
→
行星架122、偏心架221顺时针转动；偏心轴2211顺时针转动时，由于铰接架222通过轴承ⅰ2221安装在偏心轴2211上，2组以上的柱塞机构ⅰ223和柱塞机构ⅱ224对称且活动设置在铰接架222上，当偏心轴2211顺时针转动，铰接架222在偏心轴2211外摆动，具体如下；柱塞机构ⅰ223的柱塞226往远离圆心方向运动，柱塞机构ⅰ223的柱塞孔233内的液压油经过柱塞机构ⅰ223的过油孔232推入储油环231内，则柱塞机构ⅱ224的柱塞226往圆心方向运动，柱塞机构ⅱ224的柱塞孔233内的液压降低，储油环231内的液压油经过油孔232进入柱塞机构ⅱ224的柱塞孔233内；同时柱塞机构ⅱ224对应的过油孔形成低压，在阀球235两边形成压力差，液压油推动阀球235，压缩弹簧2382，进油通道开启，液压油经过油腔234向柱塞机构ⅱ224的柱塞孔233供
油；当偏心轴2211继续转动，柱塞机构ⅰ223的柱塞226往圆心方向运动时，则柱塞机构ⅱ224的柱塞226往远离圆心方向运动，如此往复；柱塞机构ⅰ223和柱塞机构ⅱ224在铰接架带动下不断循环，贮油缸体23不转，输出轴21不转，从而实现齿轮柱塞离合器分离。
50.当车辆下坡时，齿轮柱塞离合器分离换挡，随着车辆行驶，齿轮柱塞离合器的输出部随车辆行驶同步顺时针转动，由于车辆处于下坡道路，车辆行驶速度会加快，即齿轮圈124分度圆顺时针转动线速度增加，同时，齿轮柱塞离合器分离后，发动机转速一般会降低，因此，太阳齿轮121分度圆顺时针转动线速度降低，行星齿轮123的分度圆逆时针自转线速度同步降低，行星齿轮123逆时针公转，但不影响齿轮柱塞离合器的分离工作效能和齿轮柱塞离合器由分离到结合的操作转变。
51.当车辆上坡时，齿轮柱塞离合器分离换挡，随着车辆行驶，齿轮柱塞离合器的输出部随车辆行驶同步顺时针转动，由于车辆处于上坡道路，车辆行驶速度会降低，即齿轮圈124分度圆顺时针转动线速度降低，同时，齿轮柱塞离合器分离后，发动机转速一般会降低，因此，太阳齿轮121分度圆顺时针转动线速度降低，行星齿轮123的分度圆逆时针自转线速度同步降低，太阳齿轮121、齿轮圈124分度圆的顺时针转动线速度均较小，由于行星齿轮123的公转方向受太阳齿轮121和齿轮圈124的分度圆线速度影响（当齿轮圈124分度圆顺时针转动线速度大于太阳齿轮121分度圆顺时针转动线速度，行星齿轮123顺时针公转，当齿轮圈124分度圆顺时针转动线速度小于太阳齿轮121分度圆顺时针转动线速度，行星齿轮123逆时针公转），不论此时行星齿轮如何以较低的速度顺时针或逆时针公转带动偏心机构22运动，都不影响齿轮柱塞离合器的分离工作效能和齿轮柱塞离合器由分离到结合的操作转变。
52.当齿轮柱塞离合器由结合状态逐渐过渡到半结合状态，可手动或自动控制的方式将阀杆3在贮油缸体23内由左向右少量移动；或当齿轮柱塞离合器由分离状态逐渐过渡到半结合状态，可手动或自动控制的方式将阀杆3在贮油缸体23内由右向左少量移动，使过油孔ⅱ31两端分别与过油孔ⅰ2321和过油孔ⅲ2322半连通。
53.进一步地，还包括阀杆控制装置4，以及包裹阀杆控制装置4、输入部、输出部和阀杆3的外壳5；阀杆控制装置4包括输入齿轮41和移动转换装置42，移动转换装置42包括通过花键滑动固定在外壳5上的运动转换套421，运动转换套421外通过螺纹连接有螺纹套422，螺纹套422外侧与外壳5通过轴承ⅱ424连接，螺纹套422外侧还固定有与输入齿轮41啮合的传动齿轮423；运动转换套421上还通过轴承ⅲ425固定有与阀杆3固接的端盘426；输入齿轮41、输入轴11和输出轴21均伸出外壳5。
54.进一步地，偏心轴2211通过轴承
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2213固定在输入轴11和输出轴21上，也可通过调整输入、输出轴长度将偏心轴2211通过轴承
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2213固定在输入轴11或输出轴21上；行星架122、偏心支架2212上设置有配重轴2214和减重孔ⅰ2215；减重孔ⅰ2215开设在偏心轴2211近端，配重轴2214安装在偏心轴2211远端。
55.进一步地，柱塞机构ⅰ223和柱塞机构ⅱ224的个数分别是两个以上。
56.进一步地，贮油缸体23内还设置有空心螺栓237，空心螺栓237内开设有与过油孔ⅲ2322、过油孔
ⅵ
2323连通的过油腔234，过油腔234内设置有开设油孔2381的阀球管238，阀球管238和过油腔234之间设置有限位块239，阀球管238和过油腔234之间通过油孔2381连通；过油孔ⅰ2321穿过空心螺栓237、阀孔236，并通过阀球235与阀球管238单向连通，阀球
管238内设置有推动阀球235关闭阀孔236的弹簧2382，阀球235半径大于阀孔236半径。该结构相当于在空心螺栓237内设置单向油道，过油孔ⅰ2321穿过空心螺栓237与阀孔236连通并通过空心螺栓237固定，离合器分离时，当柱塞机构ⅰ223的柱塞226在柱塞孔233内向圆心方向运动，柱塞孔233吸油时形成负压，负压经过油孔
ⅵ
2323、过油腔234传递给阀球235，在阀球235两边压力差作用下，阀球235压缩弹簧2382，开启阀孔236，液压油经阀孔236和过油腔234、过油孔
ⅵ
2323进入柱塞孔233；当柱塞孔233排油时，柱塞孔233内液压油压力升高，弹簧2382回位推动阀球235与阀孔236配合关闭该通道。通过该单向油道的设置可提高柱塞孔233的吸油率，从而提高齿轮柱塞离合器的传动效率。限位块239既可保证过油腔234内液压油流动顺畅，又可保证阀球管238和过油腔234的中心线重合。阀球管238内径略大于阀球235外径，保证阀球235在阀球管238内运动顺畅并控制运动间隙，避免齿轮柱塞离合器工作过程中，阀球235受离心力作用偏离阀孔236。
57.进一步地，储油环231内还设置有供油圆环6，储油环231上还固定有伸入供油圆环6内部的单向阀，单向阀包括阀体61、回位弹簧62、球体63、封堵螺栓ⅰ64和封堵螺栓ⅱ65；阀体61内开设有通孔，通孔包括通孔ⅰ66和直径小于通孔ⅰ66的通孔ⅱ67，有通孔ⅰ66的阀体部分设置在供油圆环6内，回位弹簧62和球体63设置在通孔ⅰ66内，球体63与通孔ⅱ67相邻，有通孔ⅱ67的阀体部分穿过供油圆环6固定在储油环231上；通孔两端分别通过封堵螺栓ⅰ64和封堵螺栓ⅱ65进行堵塞，靠近供油圆环6内侧和外侧的阀体上还分别开设有补油孔ⅰ68和补油孔ⅱ69，通孔ⅰ66和供油圆环6内部通过补油孔ⅰ68连通，通孔ⅱ67和储油环231内部通过补油孔ⅱ69连通。
58.在本实施例中，过油孔ⅰ2321由前段过油孔ⅰ和后段过油孔ⅰ组成，前段过油孔ⅰ与过油孔ⅱ31相连，后段过油孔ⅰ伸入供油圆环6内，前段过油孔ⅰ和后段过油孔ⅰ通过空心螺帽连接。过油孔ⅰ2321前段和后段过油孔ⅰ分开设置的作用是便于安装和首次在供油圆环6内加注液压油、排气，储油环231与贮油缸体23组装前，可从过油孔ⅰ2321后段空心螺帽连接处加注液压油，平放的储油环231即图4、图18所示，储油环231左侧在下，右侧在上，退出封堵螺栓ⅱ65，用金属棒等工具推压球体63，至液压油从通孔ⅱ67溢出，供油圆环6中空气排完，安装封堵螺栓ⅱ65，同时向贮油缸体23的液压系统内住满液压油，将过油孔ⅰ2321前段和后段用空心螺帽连接，并用螺栓将储油环231和贮油缸体23连接成一体，然后使储油环231的加油补气装置7朝上，通过加油补气装置7放入直径小于加油补气孔直径的加油管，边加油，边排气，使储油环231内注满液压油，取出加油管，加油补气装置7封闭。
59.由于柱塞226和柱塞孔233，阀杆3和贮油缸体23上开设的阀杆孔为滑动配合，当齿轮柱塞离合器长期在高压状态工作，会有少量液压油从配合面外渗至离合器外壳5中，当齿轮柱塞离合器工作较长时间后，供油圆环6内的液压油减少，导致供油圆环6内的液压油压力降低，在球体63两边压力不平衡时，储油环231内的液压油推开球体63， 储油环231内的液压油经补油孔ⅱ69，通孔ⅱ67和补油孔i 68进入供油圆环6，当内外压差基本平衡后，球体63在弹簧62作用下关闭补油通道，供油圆环6完成一次补油，当齿轮柱塞离合器工作一定周期后，储油环231内液压油低于某值时，需要对储油环231进行补油。另因齿轮柱塞离合器工作过程中，柱塞226推动液压油返回供油圆环6的总量与柱塞226从供油圆环6吸入液压油总量保持平衡。
60.在本实施例中
61.齿轮柱塞离合器的装配关系
62.行星齿轮机构部分：输入轴11设置的外花键与太阳齿轮121的内花键配合安装固定；行星架122通过滚针轴承安装在输入轴上太阳齿轮左端，偏心架221通过滚针轴承
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2213安装在输入轴11和输出轴21的端部，行星齿轮123通过支撑轴13安装固定在行星架122和偏心架221上，卡环定位；行星齿轮123同时和太阳齿轮121、齿轮圈124安装配合。
63.铰接架222部分：铰接架222包括十字架2222和挡架2223，十字架2222通过轴承ⅰ2221安装在偏心轴2211上，卡环定位，挡架2223安装在十字架2222的右端，通过支撑轴将相应的连杆225和十字架2222、挡架2223连接成一个整体，卡环2224定位。连杆225包括2组以上，连杆225一端通过滚针轴承和连杆支撑轴安装固定在铰接架222上，连杆225另一端通过滚针轴承和销轴安装固定在柱塞226上。
64.贮油缸体23部分：过油孔ⅰ2321为油管并通过空心螺栓安装固定在贮油缸体23内，过油孔ⅲ2322、过油孔
ⅵ
2323是在贮油缸体23上钻孔形成，开孔处用堵丝封堵，贮油缸体23上设置有齿轮圈124，2组以上的柱塞孔233均布；2组以上的阀杆3与阀杆孔配合，每组柱塞对应布置有各自独立的供、排过油孔ⅰ2321、过油孔ⅱ31、过油孔ⅲ2322和过油孔
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2323；空心螺栓237内设置的阀孔236、阀球235、过油腔234，组成的单向供油通道，过油孔ⅱ31设置在阀杆3上，为控制油道；支架24内圆设置有花键与输出轴21上设置的外花键配合，实现定位和动力传递，贮油缸体23与支架24之间通过花键形结构配合传递动力，螺栓241只起连接固定作用；每组过油孔ⅰ2321通过空心螺栓ⅰ237等固定在贮油缸体23上，另一端与储油环231上对应的过油孔ⅰ2321连接，储油环231通过下沉螺栓固定在贮油缸体23外圆周上。储油环231内设置有供油圆环6，供油圆环6通过支架固定在储油环231内，2组以上的吸、排油管各自穿过储油环231和供油圆环6，储油环231、供油圆环6上安装有1个单向阀。
65.阀杆控制装置4部分：输入齿轮41为连轴齿轮，其通过滚针轴承安装固定在外壳5上，卡环定位；螺纹套422通过滚针轴承424安装固定在外壳5上，卡环定位，螺纹套422右端外圆设置有外花键与传动齿轮423内花键配合，传动齿轮423与输入齿轮41啮合传递运动；螺纹套422内圆设置有螺纹与运动转换套421外螺纹配合，运动转换套421内圆设置有花键与外壳5上设置的外花键滑动配合；运动转换套421右端外圆通过滚子轴承425安装有端盘426，卡环定位；端盘426圆周上设置有2组以上的半圆孔与阀杆3左端半圆轴配合安装，开口销固定。
66.左边外壳5通过滚针轴承安装固定在输入轴11上，右端外壳5通过滚针轴承安装固定在支架24的外圆上，左、右2半外壳通过螺栓连接。
67.特殊情况说明
68.齿轮柱塞离合器分离时，由于液压系统均处于低压循环状态，8组各自独立的液压系统，4组吸油、4组排油，排油总量和吸油总量相等，供油圆环6内的液压油总量保持不变。当齿轮柱塞离合器结合，其中4组液压系统受压，经长时间工作，在柱塞226、柱塞孔233，阀杆3和阀杆孔的滑动配合面可能会出现少量的液压油泄漏，当泄漏达到一定量时，供油圆环6内的压力降低至球体63压缩回位弹簧62，储油环231内的液压油经补油孔ⅱ69、通孔ⅱ67和补油孔ⅰ68进入供油圆环6内，供油圆环6完成一次补油，储油环231内的液压油压力降低，再通过加油补气装置7补充空气，直至各处压力达到平衡。由于齿轮柱塞离合器结合且正常转动时，储油环231内的空气在距离转动中心较近的内圆周，液压油被离心力甩向距离转动
中心较远的区域，此时通过补油孔ⅱ69、通孔ⅱ67和补油孔ⅰ68向供油圆环6补油，不会吸入空气。当储油环231内的液压油面低于某值时，应通过加油补气装置7及时补充液压油。上述加油补气装置7的原理与本实用新型中的单向阀原理类似，也可以是其它现有技术中的加油补气装置。
69.齿轮柱塞离合器正常工作状态下：齿轮柱塞离合器结合时，输入部、输出部为1个整体，即偏心轴、铰接架等无相对运动。当齿轮柱塞离合器分离或半结合状态时，行星齿轮123公转速度或者偏心轴2211转动速度，相对于太阳齿轮121转动速度大幅降低，铰接架222的摆动速度大幅降低，连杆225带动柱塞226往复运动速度大幅降低，减少了柱塞226与柱塞孔233的磨损次数；本齿轮柱塞离合器分离时，柱塞226推动液压油在过油孔ⅰ2321、过油孔ⅱ31、过油孔ⅲ2322和过油孔
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2323内往复流动，阻力较小；齿轮柱塞离合器结合时，过油孔ⅱ31阻断，由于液体的不可压缩性，柱塞226与柱塞孔233保持相对静止；在齿轮柱塞离合器半结合状态时，连杆225、柱塞226和柱塞孔233像内燃机压缩冲程的工作状态。通过调节太阳齿轮121、齿轮圈124的直径可调节行星齿轮123的公转速度，从而达到调节偏心轴的转动速度的目的。
70.阀杆3上设置有过油孔ⅱ31，过油孔ⅱ31上设置有2个分别与过油孔ⅰ2321和过油孔ⅲ2322连通、断开的控制油道，当阀杆3在阀杆孔内左、右移动，可实现过油孔的连通、断开，为了保证过油孔ⅱ31上的2个过油孔始终与贮油缸体23上的过油孔ⅰ2321和过油孔ⅲ2322周向位置对正，要求阀杆3相对贮油缸体23不发生周向转动，为此，通过在端盘426上设置半圆孔与阀杆3左端半圆轴安装配合，开口销定位，保证阀杆3上过油孔ⅱ31与过油孔ⅰ2321和过油孔ⅲ2322周向位置始终对齐。
71.为了尽可能降低偏心轴2211造成的各机构距离转动中心半径偏差，导致动平衡失衡，在柱塞226中心钻孔，以减轻柱塞226的重量；偏心轴2211上设置有减重孔ⅱ2216。由于行星架122、偏心架221始终与偏心轴同步转动，因此，为了获得齿轮柱塞离合器的动平衡，在行星架122、偏心架221上偏心轴近端开设减重孔ⅰ2215，在偏心轴远端安装配重轴2214，为了获得齿轮柱塞离合器的动平衡，在行星架122、偏心架221满足强度要求且不影响行星齿轮123、齿轮圈124运行的情况下，可以适当调整开孔位置和开孔大小及形状，或使用密度较大的金属配重轴2214。
72.为了保证阀杆3工作可靠，阀杆3上的过油孔ⅱ31为通孔与右端阀杆孔连通，且在齿轮柱塞离合器结合时，即过油孔ⅱ31与过油孔ⅲ2322完全断开时，过油孔i2321与过油孔ⅱ31仍有少量流通通道，当少量液压油渗入阀杆孔右端后可通过该通道流回供油圆环6内，避免阀杆孔右端封闭导致阀杆3右移受阻。
73.齿轮柱塞离合器的结合：当齿轮柱塞离合器为分离状态时，阀杆3上的过油孔ⅱ31与过油孔ⅰ2321和过油孔ⅲ2322连通，即阀杆3位于阀杆孔右端；此时，通过手动或自动控制的方式，使齿轮柱塞离合器的输入齿轮41逆时针转动，传动齿轮423通过花键带动螺纹套422顺时针转动，螺纹套422顺时针转动带动内螺纹推动运动转换套421的外螺纹轴向左移，运动转换套421通过滚子轴承425推动端盘426左移，端盘426带动阀杆3左移，阀杆3的过油孔ⅱ31与过油孔ⅲ2322断开，柱塞机构ⅱ224的柱塞226压缩柱塞孔233内的液压油，液压油的反作用力通过柱塞226、连杆225阻止铰接架222的摆动和偏心轴2211的转动，即图4中阀杆3所处位置，齿轮柱塞离合器结合。
74.齿轮柱塞离合器的分离：当齿轮柱塞离合器为结合状态时，阀杆3上的过油孔ⅱ31与过油孔ⅲ2322断开，阀杆3位于阀杆孔左端，即图4中阀杆3所处位置；此时，通过手动或自动控制的方式（方案中未示出控制手柄或电机），使齿轮柱塞离合器的输入齿轮41顺时针转动，传动齿轮423通过花键带动螺纹套422逆时针转动，螺纹套422的内螺纹推动运动转换套421上外螺纹轴向右移，运动转换套421通过滚子轴承425推动端盘426右移，端盘426带动阀杆3右移，阀杆3的过油孔ⅱ31与过油孔ⅰ2321和过油孔ⅲ2322连通，2组以上的柱塞机构ⅱ224的柱塞226推动柱塞孔233内液压油，通过过油孔
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2323、过油孔ⅲ2322、过油孔ⅱ31和过油孔ⅰ2321进入供油圆环6；同时2组以上的柱塞机构ⅰ223的柱塞226向圆心方向运动，柱塞孔233内压力降低吸入液压油，低压通过油道
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2323传导至阀球235开启单向油道，液压油一路通过过油孔ⅰ2321、阀孔236、过油腔234和过油孔
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2323进入柱塞孔233；同时另一路通过过油孔ⅰ2321、过油孔ⅱ31、过油孔ⅲ2322和过油孔
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2323进入柱塞孔233，齿轮柱塞离合器分离。单向油道作用：提高吸油效率，达到提高传动效率。
75.齿轮柱塞离合器的半结合：当齿轮柱塞离合器处于分离状态时，阀杆3上的过油孔ⅱ31与过油孔ⅰ2321和过油孔ⅲ2322完全连通，即阀杆3位于阀杆孔右端；此时，通过手动或自动控制的方式，使齿轮柱塞离合器的输入齿轮41逆时针少量转动，传动齿轮423通过花键带动螺纹套422顺时针少量转动，螺纹套422的内螺纹推动运动转换套421上外螺纹轴向少量左移，运动转换套421通过滚子轴承425推动端盘426少量左移，端盘426带动阀杆3少量左移，阀杆3的过油孔ⅱ31与过油孔i2321和过油孔ⅲ2322半连通（即过油断面减小），柱塞机构i223或柱塞机构ⅱ224的柱塞孔233内建立一定的压力推动贮油缸体23开始缓慢转动或具有转动的趋势，齿轮柱塞离合器半结合。随着阀杆3不断左移，过油孔ⅱ31与过油孔i2321和过油孔ⅲ2322的过油断面不断减小，柱塞孔233内压力不断升高，柱塞226通过连杆225阻止铰接架222摆动和偏心轴2211转动的阻力增大，直至过油孔ⅱ31与过油孔ⅲ2322完全断开，齿轮柱塞离合器结合。
76.当齿轮柱塞离合器由结合状态逐渐过渡到半结合状态，通过手动或自动控制的方式，使齿轮柱塞离合器的输入齿轮41顺时针少量转动，传动齿轮423通过花键带动螺纹套422逆时针少量转动，螺纹套422的内螺纹推动运动转换套421上外螺纹轴向少量右移，运动转换套421通过滚子轴承425推动端盘426少量右移，端盘426带动阀杆3少量右移，阀杆3的过油孔ⅱ31与过油孔i2321和过油孔ⅲ2322半连通，由于此时油道连通，但过油断面较小，当柱塞机构ⅰ223或柱塞机构ⅱ224内的液压油受压，液压油必须经过油孔
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2323、过油孔ⅲ2322、过油孔ⅱ31和过油孔ⅰ2321流回储油环231，液压油通过该油道阻力较大，同时柱塞机构ⅱ224或柱塞机构ⅰ223的柱塞孔233形成低压，柱塞孔233通过过油孔
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2323与过油腔234连通，由于阀球235左、右两端压力差作用，推动阀球235压缩弹簧2382，阀孔236开启，供油圆环6内的液压油经过油孔ⅰ2321、阀孔236、过油腔234和过油孔
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2323进入柱塞孔233内；同时由于控制油道过油孔ⅱ31的通道受限，过油孔ⅰ2321、过油孔ⅱ31和过油孔ⅲ2322对吸油柱塞孔233给予液压油补充，保证柱塞孔233能快速补充液压油，避免吸空降低齿轮柱塞离合器的传动效率。由于阀杆3上设置的过油孔ⅱ31与过油孔ⅰ2321和油孔ⅲ2322半连通，齿轮柱塞离合器的柱塞机构ⅰ223或柱塞机构ⅱ224的某几组柱塞226受液压油的反作用力推动，通过连杆225、铰接架222保持适当的阻止偏心轴2211转动的力矩。排油时液压油推动阀球235关闭阀孔236。齿轮柱塞离合器半结合。
77.在实际运用中根据输出轴对转矩的需要，调整阀杆3的过油孔ⅱ31与过油孔ⅲ2322的过油重合断面大小，当该重合断面越小，液压油通过阻力越大，输出轴的扭矩越大，反则反之。
78.齿轮柱塞离合器外壳的作用：齿轮柱塞离合器外壳5对齿轮柱塞离合器的各运动部件起防护作用，防止外部灰尘、砂石等异物进入对齿轮、柱塞、轴承和阀杆等运动部件造成磨损或损坏，另齿轮柱塞离合器外壳5可以存储润滑油，对齿轮、柱塞、轴承和阀杆等运动部件起润滑作用，减少磨损。