離心式機械離合器的製作方法
2023-06-22 21:15:11
專利名稱：離心式機械離合器的製作方法
技術領域：
本實用新型是屬於機械軟啟動領域的一種離心式機械離合器"
二背景技術：
我們知道，在機械領域中，機械設備尤其是大型機械設備的軟啟動是一 個非常重要的問題。在只限於機械設備的軟啟動及過載保護的情況下，目前 比較常用的措施是採用限矩型液力偶合器來完成這項工作。液力偶合器一般
說具有下面的功能a、具有柔性傳動自動適應功能，b、具有減緩衝擊和隔 離扭振功能，c、具有使電機輕載起動功骶並能夠利用電機的最大力矩起動 負載提寓電機的起動性能，d、協調多機傳動，均勾分布負載功能，e,具有 節電功能，f、具有過載保護功能等。所以說，液力偶合器目前在機械領域中 起到了非常重要的作用。
但是，我們也知道，液力偶合器也具有一些無法克服的缺點，例如工 作效率相對較低，一般為鄰9i左右，這種功率的損失在大型設備上就比較明 顯了，再如對於一些特殊的行業，如煤礦等，處於安全的原因，只能使用 水介質的液力偶合器，而水介質的液力偶合器由於採用的工作介虜是水，所 以很容易產生洩露，從而很容易造成其它零部件(如軸承、油封等)過早損 壞，因此使用壽命相對較低，霜要經常的維修或更換，這樣，就給企業造成 了很多麻煩和損失。這個問題目前在一定程度上已經成為了一個行業性的難 釐。
三
實用新型內容
本實用新型的目的是提出 一種^機械的方法來完成機械設備軟啟動要 求的結構相對比較簡單、製造成本相對較低，工作效率相對較寓的離心式機 械離合器的原理性技術方案。
本實用新型是這樣實現的，機構中具有星輪為內星輪的滾柱式超越離合 器機構，其特徵在於將星輪為內星輪的滾柱式超越離合器機構中的安裝在 內星輪l上的彈簧頊銷機構去掉，用一個安裝在原彈簧頂銷機構位置附近的 可沿內星輪l的徑向做有約束的運動的而且可以在離心力的作用下將機構中的滾tt2頂緊在工作位置上的中部離心塊4替代s
離心式機械離合器中的中部離心塊4，滾柱2及與之對應的內星輪1的工 作面可製成沿中部離心塊4的徑向中心線左右對稱分布的結構。
中部離心塊4可製成長度方向與滾柱2對應的矩形或圓柱形或與滾柱2接 觸處帶倒角的矩形形狀，並且可通過其上端固定在中部離心塊4上的下端畫 定在內星輪l上的中部彈簧機構5予拉緊在內星輪l上對應製成的槽中u
內星輪1上與滾柱2對應的內星輪工作面處的承載滾柱2的實體部分可用 分體製成的可沿內星輪1徑向做有約束的徑向運動的主離心塊6替代，在主離 心塊6的靠近內星輪1圓心的一端與內星輪l之間，也可以安裝其工作方向是 可以將主離心塊6頊向滾柱2方向上的主彈簧機構7，中部離心塊4可通過其上 端固定在中部離心塊4上的下端固定在內星輪1上的中部彈簧機構5予拉緊在 主離心塊6上對應製成的槽中》
可以在滾te上沿軸向的中部或兩端，制出其底面與滾柱2的徑向中心線 平行的凹槽或缺口，並在主離心塊6與滾柱2Xt應位置處的外側一定位置上， 分別裝有其在約束條件下的運動方向與主離心塊6的徑向中心線平行的可沿 運動方向分別進入滾柱2上製成的凹槽或兩端缺口的且配合部位的形狀與滾
te中的凹槽或缺口形狀對應的離心式定位塊io,內星輪l不轉動時，離心式
定位塊10通過外側彈簧機構11予拉緊限制在不能進入滾柱2中的凹槽或缺口 的且形狀與離心式定位塊10對應的位於內星輪1與主離心塊6之間形成的凹槽 中的初始位置上，可以在星輪為內星輪的滾柱式超越離合器機構中的兩星輪 蓋板9之間位於中部離心塊4沿徑向位置的上端給定位置上，分別安裝階梯豳 柱形的限位銷8。
可將位於主離心塊6下端的主彈簧機構7和位於兩星輪蓋板9之間的限位 銷8去掉，在主離心塊6上與滾柱2相互作用的工作面的外側給定的位置處， 制有當滾柱2逬入時可使其與外環3脫離接觸的給定寬度的沿滾柱2長度方向 貫通的凹槽或凹臺，也可以在主離心塊6的外側裝有其一端安裝在內星輪1上
另一端緊頂在滾te上的滾柱復位彈簧u
可將原位於主離心塊6上端中鬱的中部離心塊4製成與主離心塊一體的結 構，使中部離心塊4處於將滾柱2頂緊在工作位置處的位置上，在主離心塊6 上與滾柱2相互作用的工作面的外側給定的位置處，制有當滾柱2Jt入時可使其與外環3脫離接觸的給定寬度的沿滾柱2長度方向貫通的凹槽或凹臺在主離 心塊6的外側裝有其一端安裝在內星輪1上另一端緊頂在滾tt2上的滾柱復位 彈簧12。
可在主離心塊6的下部給定位置處制出對應的斜面，在斜面下部安裝一 套與之對應的普通的離心式斜面增力機構-
離心式斜面增力機構中的安裝在主離心塊6下端的其上制有斜面的在約 束條件下只能沿內星輪l做徑向運動的增力離心塊14可以通過安放在內星輪1 上制有的與主離心塊6上端工作平面平行的凸出平面上的豳柱形的增力滾柱 13及主離心塊6下端的斜面沿與主離心塊6工作平面平行的方向將推力傳遞給 主離心塊6。
由於本實用新型的工作目的是解決機械設備的軟啟動問邇，所以，雖然 採用了滾柱式超越離合器的結構，但一般情況下是不考慮機構的超皿行何 題的， 一般情況下，離心式機械離合耱可採用中部離心塊4、滾^2及與之對 應的內星輪l的工作面可製成沿中部離心塊4的徑向中心線左右對稱分布的結 構，因為這種結構可以實現設備電機的正、反轉要求。
具體工作時，由於中部離心塊4的重量在設計時就使其重量相對較小，所 以，當設備的電動機在剛剛啟動而轉速相對較低時，中部離心塊產生的離心 力對滾柱2基本上是起不到推緊作用的，另一方面，由於滾柱2產生的離心力 是反向的使其遠離正常工作位置的，所以，這時離心式機械離合器的輸入端 基本上是處於一種空載轉動的狀態，當電動機的轉速達到一定程度時，比如 達到了額定轉速的70%~~80%時，這時電動機的工作轉矩達到了最大值，這 時，中鬱離心塊4由於電動機轉速提高的原因，其產生的離心力也相應的增 大了，所以，達到了克服滾柱2產生的離心力而將滾tt2頊至正常的工作位置 上的程度，這時離心式機械離合器開始逐步的啟動，由於這時電動機的起步 轉矩達到了最大值，而離心式機械離合器由於是採用滾柱式超越離合器的基 本工作原理的，所以從原理上說，離心式機械離合器是可以適應在任何轉速 下結合的，因此，這時負載可以在電動機的驅動下順利的啟動，從而達到了 軟啟動的目的。上述工作原理就是離心式機械離合器基本工作原理。可以看 出，這種結構的離心式機械離合器只能單向驅動負載，一般情況下，可以採 用離心式機械離合器中的中部離心塊4、滾柱2及與之對應的內星輪1的工作面可製成沿中部離心塊4的徑向中心線左右對稱分布的結構，從而達到雙向
驅動負載的目的a
—般情況下，中部離心塊4可採用通過其上端畫定在中鬱離心塊4上的下 端固定在內星輪l上的中部彈簧機構5予拉緊在內星輪l上對應製成的槽中的 結構，採用這種具有中部彈簧機構5的結構的優點是在具體設計時匹配比較 方便，可將中部離心塊的重量設計的相對較重，當電動機轉速未達到一定程 度時，中部離心塊4是無法克服中部彈簧的予拉力而起不到任何作用的，只 有當電動機轉速達到足夠大的程度時，中部離心塊4是才能克服中部彈簧的 予拉力而起到推動滾te的作用，所以這時的啟動效果是相對比較好的-
由於這時離心式機械離合器採用的是普通滾柱式超越離合器的過載保護 形式，所以，根據滾柱式超越離合器的基本工作原理，在機構過載時，滾柱 2開始打滑，因此在短時間過載的情況下，機構是沒有任何問題的，也不會 造成損壞，滾柱2的磨損也可以自動的補償。但是，如果機構是長時間的過 載，那麼，滾柱2的磨損速度就會相應的加快，從而降低了離心式機械離合 器的使用壽命，所以說，這種結構形式在工作時過載情況不頻繁的條件下使
用是比較有利的u
當離心式機械離合器採用內星輪1上與滾柱2對應的內星輪工作面處的承 載滾tt2的實體部分可用分體製成的可沿內星輪l徑向做有約束的徑向運動的 主離心塊6替代，在主離心^6的靠近內星輪1圓心的一端與內星輪i之間，也 可以安裝其工作方向是可以將主離心塊6頂向滾tt2方向上的主彈簧機構7， 中部離心塊4可通過其上端固定在中部離心塊4上的下端固定在內星輪1上的 中部彈簧機構5予拉緊在主離心塊6上對應製成的槽中的這種具有分體製成的 主離心塊6及主彈簧機構7的結構形式時，上述的情況就好的多了，這時，由 於主離心塊6是分體製造的，而且在主離心塊6的下端裝有了主彈簧機構7， 所以，工作時，由負載通過外環3及滾柱2對主離心塊6產生的正壓力與主離 心塊6自身產生的離心力與主彈簧機構7產生的彈性推力的合力來進行平衡， 當主離心塊6自身產生的離心力與主彈簧機構7產生的彈性推力的合力 一定 時，離心式機械離合器所能傳遞的最大工作轉矩也就隨之而定了，所以，這 時即使是負載超載出現了離心式機械離合器打滑的現象，滾柱2相對於外環3 及主離心塊6是處在一種相對合理的壓力下的相對轉動狀態下，這一點與普通的滾子軸承的工作原理有些相似，因此，這時滾柱2的磨損情況就會有較 大的好轉，即使是較長時間的過載打滑，一般說滾柱2也不會有太大的磨 損》而且，由於主離心塊6採用了離心機構和彈性機構的組合機構，所以可 以有效的吸收由原動機產生的扭振，這就使離心式機械離合器具有較好的減 緩衝擊和賜離扭搌的功能u
當^B在滾柱2上沿軸向的中部或兩端，制出其底面與滾柱2的徑向中心 線平行的凹槽或缺口 ，並在主離心塊6與滾柱2對應位置處的外側一定位置 上，分別裝有其在約束條件下的運動方向與主離心塊6的徑向中心線平行的 可沿運動方向分別進入滾柱2上製成的四槽或兩端缺口的且配合部位的形狀 與滾柱2中的凹槽或缺口形狀對應的離心式定位塊10,使內星輪l不轉動時， 離心式定位塊10通過外側彈簧機構11予拉緊限制在不能進入滾柱2中的凹槽 或缺口的且形狀與離心式定位塊10對應的位於內星輪1與主離心塊6之間形成 的凹槽中的初始位置上，並在星輪為內星輪的滾柱^越離合器機構中的兩 星輪蓋板9之間位於中部離心塊4沿徑向位置的上端給定位置上，分別安裝階 梯圓柱形的限位銷8的這種滾柱2後退式的過載保護形式時，在離心式機械離 合器起步的階段，由於這時離心式定位塊10的重量相對較小，所以這時在外 側彈簧機構ll的予緊拉力下基本上是不會產生向上的運動的，因此，這時離 心式機械離合器如上述的情況一樣正常的啟動並進入工作狀態，當電動機的 轉速接近或達到額定轉速時，離心式定位塊10開始在離心力的作用下克服外 側彈簧機構ll的拉力以一個相對較小的力接觸到滾柱2，因為這個力相對較 小，所以，不會克服中部離心塊4的壓力將滾柱2推向非工作區，所以這時離 心式機械離合器仍然正常的工作，但是，當機構處於打滑狀態時，由於當滾 柱2轉動時使滾柱2上制有的凹槽或兩靖缺口正好轉至與離心式定位塊10向上 運動的軌跡重合的位置時，離心式定位塊10會突然的向上運動，達到一定的 髙度，這時，當滾柱2再轉動時，離心式定位塊10上的與滾tt2相對的平面就 會對滾柱2的轉動起到一個幹涉或者說阻止作用，這時，滾柱2就會隨著繼續 的轉動在離心式定位塊10的幹涉作用下沿主離心塊6的平面向中部離心塊6的 方向運動，並部分的將中部離心塊4壓下，這時，滾柱2將會貼在主離心塊6 上並卡在離心式定位塊IO、中部離心塊4及限位銷8之間，從而與外環3脫 離，因此，在這種狀態下，即使機構長時間的過載，滾柱2也不會磨損，離心式機械離合器的輸入端完全處於一種空轉的狀態，這樣，就起到了比較完 美的過載保護作用a當電動機關閉電源停止轉動時，機構的離心力消失，中 部離心塊4和離心式定位塊10都在彈性力的作用下恢復到初始的狀態，所 以，重新啟動電動機後機構又可以正常的工作了。
當離心式機械離合器的設計轉矩容量相對較小、允許體積相對大一些
時，可採用將位於主離心塊6下端的主彈黌機構7和位於兩星輪蓋板9之間的 限位錆8去掉，在主離心塊6上兮滾柱2相互作用的工作面的外側給定的位置 處，制有當滾柱2進入時可使其與外環3脫離接觸的給定寬度的沿滾柱2長度 方向貫通的凹槽或凹臺的這種具有滾柱2前進式過載保護形式的結構，這 時，中部離心塊4的中部在設計時應有一個相對較窄的適當的凸起部位，主 離心塊6是依靠自身產生的離心力來平衡由負載通過外環3及滾柱2對其產生 的壓力的，具體工作時，如果電動機按圖示是順時針轉動時，當電動機剛剛 起歩時，由於中部離心塊4與主離心塊6處於被中部彈黌機構5予拉緊的狀 態，所以這時中部離心塊4緊靠在主離心塊6上，主離心塊6的下端靠在內星 輪l上，二者均不起作用，這時，左邊的滾柱2在離心力的作用下運動到了中 部離心塊4的徑向中心線的附近，右邊的滾tt2運動到了主離心塊6右倒制有 的凹臺部位處，隨著電動機的轉速逐步的提高，由於主離心塊6的重量相對 於中部離心塊4的重量要大很多，所以，這時主離心^6首先克服中部彈簧機 構5的予拉力遂歩的進入正常的工作位置，並且其離心力也達到了離心式機 械離合器對負載的起步轉矩所霱的正壓力值，這時，右邊的滾柱2將被醉在 主離心塊6右側制有的凹臺部位無法出來，左邊的滾tt2在主離心塊6的約束 下已無法回到主離心塊6左側制有的凹臺部位處，這時，電動機的轉逮也達 到了額定轉速的70%左右，輸出轉矩,了最大值，與此同時，中都離心塊4 在離心力的作用下也開始克服中部彈簧機構5的拉緊力逐歩的將滾柱2緊頂在 正常的工作位置上，隨著滾柱2遂步的被壓緊，系統的起步工作遂步的完 成，系統起步工作完成後，龜動機轉速也達到了額定轉逮，系統進入了正常 的工作狀態。在過載打滑時，由於主離心塊6提供的正壓力基本上是一個定 值，所以，滾^2會因為負載的反向轉矩的突然增大的原因而使主離心塊6沿 徑向向下做一個微小的運動，所以這時滾tt2會因為轉動的原因落入主離心 塊6上制有的凹槽或凹臺中，從而與外環3處於基本脫離的狀態，由於滾柱2脫離後主離心塊6還要沿徑向向上運動一個較小的距離後才會在約束條件下
停止運動，所以這時滾tt2是無法回到正常的工作位置上去的。因此，在這
種狀態下，即使機構長時間的過載，滾柱2也不會磨損，離心式機械離合鏃 的輸入端完全處於一種空轉的狀態，這樣，就起到了比較完美的過載保護作 用-當電動機關閉電源停止轉動時，機構的離心力消失，中部離心塊4和主 離心塊6都在彈性力的作用下恢復到初始的狀態，所以，童新啟動電動機後 機構又可以正常的工作了-這種結構的主要特點是結構比較簡爭，但體積相 對要大一些》
一般情況下，採用在主離心塊6的下端安裝主彈簧機構7的方法來平衡系 統的正壓力是比較方便的，在離心式機械離合器的設計直徑相對較大時，也 可以採用將原位於主離心塊6上端中部的中部離心塊4製成與主離心塊一體的 結構，使中都離心塊4處於將滾柱2頂緊在工作位置處的位置上，在主離心塊 6上與滾te相互作用的工作面的外側給定的位置處，制有當滾柱2進入時可 使其與外環3脫離接觸的給定寬度的沿滾柱2長度方向貫通的四槽或凹臺，在 主離心塊6的外惻裝有其一端安裝在內星輪1上另一端緊頂在滾te上的滾柱 復位彈簫12,並在主離心塊6的下部給定位置處制出對應的斜面，在斜面下 部安裝一套與之對應的普通的離心式斜面增力機構的這種具有滾柱2前進式 過載保護形式與斜面增力機構的結構形式》採用這種結構形式在具體工作 時，由於中部離心彩i4與主離心塊6是製成一體的，而且滾柱復位彈簧12是始 終將滾tt2頂緊在正常工作位置上的，所以在起步時，隨著電動機轉逮的逐 步提禽，主離心塊6與離心式斜面增力機構產生的離心力也逐步的增加，所 以機構開始逐步的帶動負載平穩的起步，從而進入正常的工作狀態，過載 時，滾柱2打滑轉動時同樣會克服滾柱復位彈簧12的推力進入主離心塊6外側 的凹槽或凹臺中，從而與外環3處於基本脫離的狀態，因此，在這種狀態 下，即使機構長時間的過載，滾柱2也不會磨損，離心式機械離合器的輸入 端完全處於一種空轉的狀態，這樣，就起到了比較完美的過載保護作用u當 電動機關閉電源停止轉動時，機構的離心力消失，主離心塊6在彈性力的作 用下恢復到初始的狀態，所以，重新啟動電動機後機構又可以正常的工作 了n ^這種結構時機構的體積相對而言要大一些。
由於本實用新型可以滿足一般機械設備軟啟動的要求，而且結構相對比較簡單、製造成本相對較低、工作效率相對較高、過載保護比較靈敏、使用 壽命相對也比較長，具有較好的減緩衝擊和隔離扭振等功能，所以，實施後 可以收到比較積極的效果-
四
本實用新型有9個附圖，圖l是單向驅動的離心式機械離合器的基本原理 示意圖，圖2是雙向驅動的離心式機械離合器的基本原理示意圖，圖3是具有 中部彈簧機構的離心式機械離合器的基本原理示意圖，圉4是具有分體製成 的主離心塊及主彈簧機構的結構形式的離心式機械離合器的基本原理示意 圖，圖5是具有滾柱後退式的過載保護形式的離心式機械離合器的在正常工 作狀態下的基本原理示意圖，圖6是具有滾柱後退式的過載保護形式的離心 式機械離合器的在過載保護狀態下的基本原理示意圖，圖7是具有滾柱前進 式過載保護形式的離心式機械離合器在起步初期的基本原理示意圖，圖8是 具有滾柱前進式過載保護形式的離心式機械離合器在正常工作狀態下的基本 原理示意圖，圖9是具有滾柱前進式過載保護形式與斜面增力機構的離心式 機械離合器的基本原理示意圖。
在各圖中1、內星輪，2、滾柱，3、外環，4、中部離心塊，5、中部 彈簧機構，6、主離心塊，7、主彈簧機構，8、限位銷，9、星輪蓋板，10, 離心式定位塊，U、外側彈簧機構，12、滾柱復位彈簧，13，增力滾柱， M、增力離心塊-
五具體實施方式
下面，結合說明書附蹈，對本實用新型作進一步的具體說明。 在圖l所示的機構中具有星輪為內星輪的滾柱式超越離合器機構，其特 徵在於將星輪為內星輪的滾柱式超趙離合器機抅中的安裝在內星輪l上的 彈簧頂銷機構去掉，用一個安裝在原彈簧頂銷機構位置附近的可沿內星輪l 的徑向做有約束的運動的而且可以在離心力的作用下將機構中的滾柱2頂緊 在工作位置上的中部離心塊4替代。由於中部離心塊4的重量在設計時就使其 重量相對較小，所以，當設備的電動機在剛剛啟動而轉速相對較低時，中部 離心塊產生的離心力對滾柱2基本上是起不到推緊作用的，另一方面，由於 滾柱2產生的離心力是反向的使其遠離正常工作位置的，所以，這時離心式 機械離合器的輸入端基本上是處於一種空載轉動的狀態，當電動機的轉速達到一定程度時，比如達到了額定轉速的70%—-80%時*這時電動機的工作轉 矩達到了最大值，這時，中部離心塊4由於電動機轉速提商的原因，其產生 的離心力也相應的增大了，所以，達到了克服滾tt2產生的離心力而將滾柱2 頂至正常的工作位置上的程度，這時離心式機械離合器開始逐步的啟動，由 於這時電動機的起步轉矩達到了最大值，而離心式機械離合器由於是採用滾 柱式超趙離合器的基本工作原理的，所以從原理上說，離心式機械離合器是 可以適應在任何轉速下結合的，因此，這時負載可以在電動機的驅動下順利 的啟動，從而達到了軟啟動的目的。上述工作原理就是離心式機械離合器基 本工作原理-可以看出，這種結構的離心式機械離合器只能爭向驅動負載。
在圖2中採用了離心式機械離合器中的中部離心塊4 、滾柱2及與之對應 的內星輪l的工作面可製成沿中部離心塊4的徑向中心線左右對稱分布的結 枸，從而達到雙向驅動負載的目的-
在圖3中，中部離心塊4採用了通過其上端畫定在中部離心塊4上的下端 固定在內星輪1上的中部彈簧機構5予拉緊在內星輪1上對應製成的槽中的結 構，採用逕種具有中部彈簧機構5的結構的優點是在具體設計時匹配比較方 便，可將中部離心塊的重量設計的相對較重，當電動機轉速未達到一定程度 時，中部離心塊4是無法克服中部彈簧機構5的予拉力而起不到任何作用的， 只有當電動機轉速達到足夠大的程度時，中部離心塊4是才能克服中部彈簧 機構5的予拉力而起到推動滾柱2的作用，所以這時的啟動效果是相對比較好 的》
由於這時離心式機械離合器採用的是普通滾柱式超越離合器的過載保護 形式，所以，根據滾柱式超越離合器的基本工作原理，在機構過載時，滾柱 2開始打滑，因此在短時間過載的情況下，機構是沒有任何問題的，也不會 造成根壞，滾柱2的磨損也可以自動的補償。但是，如果機構是長時間的過 載，那麼，滾柱2的磨損速度就會相應的加快，從而降低了離心式機械離合 器的使用壽命，所以說，這種結構形式在工作時過載情況不頻繁的條件下使 用是比較有利的。
在圖4中，離心式機械離合器採用了內星輪l上與滾tt2對應的內星輪工 作面處的承載滾柱2的實體鬱分可用分體製成的可沿內星輪1徑向做有約束的 徑向運動的主離心塊6替代，在主離心塊6的靠近內星輪1圓心的一端與內星輪1之間，也可以安裝其工作方向是可以將主離心塊6頂向滾柱2方向上的主 彈簧機構7，中部離心塊4可通過其上端固定在中部離心塊4上的下端固定在 內星輪1上的中部彈簧機構5予拉緊在主離心塊6上對應製成的槽中的這種具 有分體製成的主離心^6及主彈簧機構7的結構形式u
採用這種結構形式後，上述的情況就好的多了，這時，由於主離心塊6 是分體製造的，而且在主離心塊6的下端裝有了主彈簧機構7，所以，工作 時，由負載通過外環3及滾te對主離心稱產生的正壓力與主離心彌自身產 生的離心力與主彈簧機構7產生的彈性推力的合力來進行平衡，當主離心塊6 自身產生的離心力與主彈簧機構7產生的彈性推力的合力一定時，離心式機 械離合器所能傳遞的最大工作轉矩也就隨之而定了，所以，這時即使是負載 超載出現了離心式機械離合器打滑的現象，滾柱2相對於外環3及主離心塊6 是處在一種相對合理的壓力下的相對轉動狀態下，這一點與普通的滾子軸承 的工作原理有些相似，因此，這時滾柱2的磨損情況就會有較大的好轉，即 使是較長時間的過載打滑， 一般說滾tt2也不會有太大的磨損n而且，由於 主離心塊6採用了離心機構和彈性機構的組合機構，所以可以有效的吸收由 原動機產生的扭振，這就使離心式機械離合器具有較好的減緩衝擊和隔離扭 振的功能。一般情況下，主彈簧機構7可採用標準的碟形彈簧，這樣可以使 結構比較緊湊。
在圈5，圖6中，採用了在滾柱2上沿軸向的中部或兩蠕，制出其底面與 滾tt2的徑向中心線平行的凹槽或缺口，並在主離心塊6與滾柱2對應位置處 的外側一定位置上，分別裝有其在約束條件下的運動方向與主離心塊6的徑 向中心線平行的可沿運動方向分別進入滾tt2上製成的凹槽或兩端缺口的且 配合部位的形狀與滾柱2中的凹槽或缺口形狀對應的離心式定位塊10,使內 星輪l不轉動時，離心式定位塊10通過外側彈簧機構ll予拉緊限制在不能進
入滾to中的凹槽或缺口的且形狀與離心式定位塊io對應的位於內星輪i與主
離心塊6之間形成的凹槽中的初始位置上，並在星輪為內星輪的滾柱式超越 離合器機構中的兩星輪蓋板9之間位於中部離心塊4沿徑向位置的上端給定位 置上，分別安裝階梯圃柱形的限位銷8的這種滾柱2後退式的過載保護形式u
在離心式機械離合器起步的階段，由於這時離心式定位換i0的重量賴對 較小，所以這時在外側彈簧機構ll的予緊拉力下基本上是不會產生向上的運動的，因此，這時離心式機械離合器如上述的情況一樣正常的啟動並進入工
作狀態，當電動機的轉速接近或達到額定轉速時，離心式定位塊10開始在離
心力的作用下克服外側彈簧機構u的拉力以一個相對較小的力接觸到滾柱
2,因為這個力相對較小，所以，不會克服中部離心塊4的壓力將滾柱2推向 非工作區，所以這時離心式機械離合器仍然正常的工作，但是，當機構處於 打滑狀態時，由於當滾柱2轉動時使滾tt2上制有的凹槽或兩端缺口正好轉至 與離心式定位塊10向上運動的軌跡重合的位置時，離心式定位塊10會突然的 向上運動，達到一定的寓度，這時，當滾tt2再轉動時，離心式定位塊10上 的與滾柱2相對的平面就會對滾柱2的轉動起到一個千涉或者說阻止作用，這 時，滾柱2就會隨著繼續的轉動在離心式定位塊10的幹涉作用下沿主離心塊6 的平面向中部離心塊6的方向運動，並部分的將中部離心塊4壓下，這時，滾 te將會貼在主離心塊6上並卡在離心式定位塊10、中部離心塊4及限位銷8之 間，從而與外環3脫離，因此，在這種狀態下，即使機構長時間的過載，滾 柱2也不會磨損，離心式機械離合器的輸入端完全處於一種空轉的狀態，這 樣，就起到了比較完美的過載保護作用。大大的提高了離心式機械離合器使 用壽命。當電動機關閉電源停止轉動時，機構的離心力消失，中部離心塊4 和離心式定位塊10都在彈性力的作用下恢復到初始的狀態，所以，重新啟動 電動機後機構又可以正常的工作了 -離心式定位塊10的作用主要是在阻止滾 柱2在打滑時由於轉動的原因向主離心塊6的外側運動的同時將滾柱2向主離 心塊6的中鬱反推一個小的距離，達到使滾柱2與外環3脫開的目的，所以具 體設計時可以採用多種方式，離心式定位塊10可以放在滾^2的中部，也可
以分別放在滾te的兩端，其形狀可以是矩形、圓柱型等-
在圖7、圖8中可以看出，當離心式機械離合器的設計轉矩容量相對較 小、允許體積相對大一些時，可採用將位於主離心塊6下端的主彈簧機構7和 位於兩星輪蓋板9之間的限位銷8去掉，在主離心塊6上與滾柱2相互作用的工
作面的外側給定的位置處，制有當滾te進入時可使其與外環3脫離接觸的給
定寬度的沿滾把長度方向貫通的凹槽或凹臺的這種具有滾te前進式過載保 護形式的結構，這時，中部離心塊4的中部在設計時應有一個相對較窄的適 當的凸起部位，主離心塊6是依靠自身產生的離心力來平衡由負載通過外環3 及滾柱2對其產生的壓力的，具體工作時，如果電動機按國示是順時針轉動
14時，當電動機剛剛起步時，由於中部離心塊4與主離心塊6處於被中部彈簧機 構5予拉緊的狀態，所以這時中部離心塊4緊靠在主離心塊6上，主離心塊6的 下端靠在內星輪l上，二者均不起作用，這時，左邊的滾柱2在離心力的作用 下運動到了中鬱離心塊4的徑向中心線的附近，右邊的滾柱2運動到了主離心 塊6右側制有的凹臺部位處，隨著電動機的轉速逐步的提寓，由於主離心塊6 的重量相對於中部離心塊4的重量要大很多，所以，這時主離心塊6首先克服 中部彈簧機構5的予拉力逐歩的進入正常的工作位置，並且其離心力也達到 了離心式機械離合器對負載的起步轉矩所需的正壓力值，這時，右邊的滾柱 2將被留在主離心塊6右側制有的凹臺部位無法出來，左邊的滾柱2在主離心 塊(5的約束下已無法回到主離心塊6左側制有的凹臺鬱位處，這時，電動機的 轉速也達到了額定轉速的70%左右，輸出轉矩接近了最大值，與此同時，中 部離心塊4在離心力的作用下也開始克服中部彈簧機構5的拉緊力逐步的將滾 柱2緊頂在正常的工作位置上，隨著滾tt2逐步的被壓緊，系統的起歩工作逐 步的完成，系統起步工作完成後，電動機轉逮也達到了額定轉速，系統進入 了正常的工作狀態u在過載打滑時，由於主離心塊6提供的正壓力基本上是 —個定值，所以，滾柱2會因為負載的反向轉矩的突然增大的原因而使主離 心塊6沿徑向向下傲一個微小的運動，所以這時滾柱2會因為轉動的原因落入 主離心塊6上制有的凹槽或凹臺中，從而與外環3處於基本脫離的狀態，由於 滾柱2脫離後主離心塊6還要沿徑向向±^動一個較小的距離後才會在約束條 件下停止運動，所以這時滾柱2是無法回到正常的工作位置上去的u因此， 在這種狀態下，即使機構長時間的過載，滾柱2也不會磨鋮，離心式機械離 合器的輸入端完全處於一種空轉的狀態，這樣，就起到了比較完美的過載保 護作用-當電動機關閉電源停止轉動時，機構的離心力消失，中部離心塊4 和主離心塊6都在殫性力的作用下恢復到初始的狀態，所以，重新啟動電動 機後機構又可以正常的工作了u這種結構的主要特點是結構比較簡爭，但體 積相對要大一些-必要時，也可以在主離心塊6的外側裝有其一蠕安裝在內 星輪1上另一端緊頂在滾柱2上的滾柱復位彈簧，並在主離心塊6的下部給定 位置處制出對應的斜面，在斜面下部安裝一套與之對應的普通的離心式斜面 增力機構u這祥儎的目的是為了儘量的減小離心式機械離合器中離心體的重 量，從而相應的減小其體積。這時，增力離心塊14的中部應制有沿內星輪1直徑方向的通孔，中部彈簧機構5的下端，應當通過增力離心塊14中部的通 孔後再固定在內星輪l上。
在圖9中可以看出，在一般情況下，採用在主離心塊6的下端安裝主彈簧 機構7的方法來平衡系統的正壓力是比較方便的，在離心式機械離合器的設 計直徑相對較大時，也可以釆用將原位於主離心塊6上端中部的中部離心塊4 製成與主離心塊一體的結構，使中部離心塊4處於將滾柱2頂緊在工作位置處 的位置上，在主離心塊6上與滾柱2相互作用的工作面的外側給定的位置處， 制有當滾柱2進入時可使其與外環3脫離接觸的給定寬度的沿滾柱2長度方向 貫通的凹槽或凹臺，在主離心塊6的外側裝有其一端安裝在內星輪l上另一端 緊頂在滾柱2上的滾柱復位彈簧12,並在主離心塊6的下部給定位置處制出對 應的斜面，在斜面下部安裝一套與之對應的普通的離心式斜面增力機構的這 種具有滾柱2前進式過載保護形式與斜面增力機構的結構形式u採用這種結 構形式在具體工作時，由於中部離心塊4與主離心塊6是製成一體的，而且滾 柱復位彈簧12是始終將滾柱2頂緊在正常工作位置上的，所以在起步時，隨 著電動機轉速的逐步提高，主離心塊6與離心式斜面增力機構產生的離心力 也逐步的增加，所以機構開始逐步的帶動負載平穩的起步，從而進入正常的 工作狀態，過載時，滾tt2打滑轉動時同樣會克服滾柱復位彈簧12的推力及 主離心塊6與離心式斜面增力機構產生的離心力進入主離心塊6外側的凹槽或 凹臺中，從而與外環3處於基本脫離的狀態，因此，在這種狀態下，即使機 構長時間的過載，滾柱2也不會磨損，離心式機械離合器的輸入端完全處於 —種空轉的狀態，這樣，就起到了比較完美的過載保護作用。當電動機關閉 電源停止轉動時，機構的離心力消失，主離心塊6在彈性力的作用下恢復到 初始的狀態，所以，重新啟動電動機後機構又可以正常的工作L採用這種 結構時機構的體積相對而言要大一些。
離心式斜面增力機構中的安裝在主離心塊6下端的其上制有斜面的在約 束條件下只能沿內星輪l做徑向運動的增力離心塊14可以通過安放在內星輪1 上制有的與主離心塊6上端工作平面平行的凸出平面上的圃柱形的增力滾柱 13及主離心塊6下端的斜面沿與主離心塊6工作平面平行的方向將推力傳遞給 主離心塊6
實際設計時，採用離心式增力機構的目的是為了有效的減小離心體的體積，從而有效的減小離心式機械離合器的體積及重量，離心式斜面增力機構
的種類很多，增力滾柱13也可以製成矩形斜面的形狀，可以看出，圖9中的 離心式斜面增力機構是一個二級增力機枸，因為首先是增力離心塊M通過斜 面將推力傳遞給增力滾柱13,然後增力滾柱13又將推力通過斜面機構傳遞給 主離心塊6下端的斜面，因此產生了二級增力的效果，當然，在具體設計 時，可根據實際的情況選擇採用一級增力，二級增力或多級增力的結構，一 般說，採用二級增力機構在設計上是比較方便的。
權利要求1、一種離心式機械離合器，具有星輪為內星輪的滾柱式超越離合器機構，其特徵在於將星輪為內星輪的滾柱式超越離合器機構中的安裝在內星輪(1)上的彈簧頂銷機構去掉，用一個安裝在原彈簧頂銷機構位置附近的可沿內星輪(1)的徑向做有約束的運動的而且可以在離心力的作用下將機構中的滾柱(2)頂緊在工作位置上的中部離心塊(4)替代。
2、 根據權利要求l所述的離心式機械離合器，其特徵在於離心式機械離合器中的中部離心塊(4)、滾柱(2)及與之對應的內星輪(1)的工作面 可製成沿中部離心塊(4)的徑向中心線左右對稱分布的結構.
3、 根據權利要求1^2所述的離心式機械離合器，其特徵在於中部離心塊(4)可製成長度方向與滾柱(2)對應的矩形或圓柱形或與滾柱(2)接觸 處帶倒角的矩形形狀，並且可通過其上端固定在中部離心塊(4)上的下端固 定在內星輪(1)上的中部彈簧機構(5)予拉緊在內星輪(1)上對應製成的
4、 根據權利要求1或2所述的離心式機械離合器，其特徵在於內星輪(1) 上與滾柱(2)對應的內星輪工作面處的承載滾柱(2)的實體部分可用 分體製成的可沿內星輪(1)徑向做有約束的徑向運動的主離心塊(6)替 代，在主離心塊(6)的靠近內星輪(1)圓心的一端與內星輪(1)之間，也 可以安裝其工作方向是可以將主離心塊(6)頂向滾柱(2)方向上的主彈簧 機構(7)，中部離心塊(4)可通過其上端固定在中部離心塊(4)上的下端 固定在內星輪(1)上的中部彈簧機構(5)予拉緊在主離心塊(6)上對應制 成的槽中。
5、 根據權利要求4所述的離心式機械離合器，其特徵在於可以在滾柱(2) 上沿軸向的中部或兩端，制出其底面與滾柱(2)的徑向中心線平行的 凹槽或缺口，並在主離心塊(6)與滾柱(2)對應位置處的外側一定位置 上，分別裝有其在約束條件下的運動方向與主離心塊(6)的徑向中心線平行 的可沿運動方向分別進入滾柱(2)上製成的凹槽或兩端缺口的且配合部位的 形狀與滾柱(2)中的凹槽或缺口形狀對應的離心式定位塊(10),內星輪(1)不轉動時，離心式定位塊(10)通過外側彈簧機構(11)予拉緊限制在 不能進入滾柱(2)中的凹槽或缺口的且形狀與離心式定位塊(10)對應的位於內星輪(1)與主離心塊(6)之間形成的凹槽中的初始位置上，可以在星 輪為內星輪的滾柱式超越離合器機構中的兩星輪蓋板(9)之間位於中部離心 塊(4)沿徑向位置的上端給定位置上，分別安裝階梯圓柱形的限位銷( 8)。
6、 根據權利要求4所述的離心式機械離合器，其特徵在於可將位於主 離心塊(6)下端的主彈簧機構(7)和位於兩星輪蓋板(9)之間的限位銷(8)去掉，在主離心塊(6)上與滾柱(2)相互作用的工作面的外側給定的 位置處，制有當滾柱(2)進入時可使其與外環(3)脫離接觸的給定寬度的 沿滾柱(2)長度方向貫通的凹槽或凹臺，也可以在主離心塊(6)的外側裝 有其一端安裝在內星輪(1)上另一端緊頂在滾柱(2)上的滾柱復位彈簧( 12)。
7、 根據權利要求6所述的離心式機械離合器，其特徵在於可將原位於 主離心塊(6)上端中部的中部離心塊(4)製成與主離心塊一體的結構，使 中部離心塊(4)處於將滾柱(2)頂緊在工作位置處的位置上，在主離心塊(6)上與滾柱(2)相互作用的工作面的外側給定的位置處，制有當滾柱( 2)進入時可使其與外環(3)脫離接觸的給定寬度的沿滾柱(2)長度方向貫 通的凹槽或凹臺，也可以在主離心塊(6)的外側裝有其一端安裝在內星輪(1)上另一端緊頂在滾柱(2)上的滾柱復位彈簧。
8、 根據權利要求6或7所述的離心式機械離合器，其特徵在於可以在主 離心塊(6)的下部給定位置處制出對應的斜面，在斜面下部安裝一套與之對 應的普通的離心式斜面增力機構。
9、 根據權利要求8所述的離心式斜面增力機構，其特徵在於離心式斜 面增力機構中的安裝在主離心塊(6)下端的其上制有斜面的在約束條件下只 能沿內星輪(1)做徑向運動的增力離心塊(14)可以通過安放在內星輪( 1)上制有的與主離心塊(6)上端工作平面平行的凸出平面上的圓柱形的增 力滾柱(13)及主離心塊(6)下端的斜面沿與主離心塊(6)工作平面平行 的方向將推力傳遞給主離心塊(6) u
專利摘要本實用新型是屬於機械軟啟動領域的一種離心式機械離合器，機構中具有星輪為內星輪的滾柱式超越離合器機構，其特徵在於將星輪為內星輪的滾柱式超越離合器機構中的安裝在內星輪1上的彈簧頂銷機構去掉，用一個安裝在原彈簧頂銷機構位置附近的可沿內星輪1的徑向做有約束的運動的而且可以在離心力的作用下將機構中的滾柱2頂緊在工作位置上的中部離心塊4替代。
文檔編號F16D45/00GK201250863SQ200820027889
公開日2009年6月3日 申請日期2008年9月3日 優先權日2008年9月3日
發明者陳伯恆 申請人:陳伯恆