用於扭矩限制的結構的製作方法

2023-09-19 04:35:30 2

專利名稱：用於扭矩限制的結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於扭矩限制的結構，它可適用於各類機械動力 傳動中的扭矩限制，即通常所說的過載保護功能。
背景技術：
現有的機器工作時的載荷，雖然在設計時作過計算或估計，但實 際運轉往往會有一些意想不到的情況，如偶然衝擊，誤操作等，使實 際載荷劇增，很可能損壞動力傳動裝置或其他重要的零部件。為了防 止機器的過載損壞，在機械動力傳動中設置扭矩限制結構，以進行過 載安全保護在現代機械設備中的應用用愈來愈廣泛。
扭矩限制的作用就是在載荷過大時，能自動切斷或限制載荷值。 如果傳動鏈中已有摩擦副的傳動件(如皮帶傳動，摩擦輪傳動，摩擦 片式安全聯軸器等)，則此摩擦副就可起扭矩限制作用。否則就應該 設置過載安全保護裝置。
常用的扭矩限制裝置可分傳動元件會損壞的和不會損壞的兩種。
前者如銷釘安全聯軸器(過載時銷釘斷裂)等；不會損壞的扭矩限制 裝置如鋼球式扭矩限制安全聯軸器，摩擦片式安全聯軸器(過載時摩 擦面打滑)等。不會損壞的扭矩限制裝置由於結構和摩擦材料為石棉 材料， -使傳遞的扭矩有限，且打滑後重新設定過載扭矩時，由於石棉 磨擦材料表面的坑凹不平，而無法保證精度；鋼球式扭矩限制聯軸器 更是由於結構複雜，傳遞扭矩小，成本高，而限制了應用。

發明內容
本發明的目的在於克服上述現有背景技術的不足之處，而提供一
4種用於扭矩限制的結構。它能傳遞很大的力矩，且磨損小，運行平穩， 製作安裝容易。
本發明的目的是通過如下措施來達到的用於扭矩限制的結構， 其特徵在於它包括帶內圓錐面的外盤、和與外盤相匹配的帶外圓錐面
的內盤，內盤的一端有彈簧槽，彈簧槽呈環形結構，有彈簧位於彈簧 槽內，有壓板環位於彈簧槽內的外側，有內芯軸穿過外盤、內盤和壓 板環的中心，內芯軸的一端通過定位機構固定在外盤上，壓板環的外 側有調整機構，所述調整機構與內芯軸螺紋連接，內芯軸與內盤的內 孔滑動連接，所述外盤上有聯結孔，外盤上有外圓面，內芯軸上有與 負載端連接的內孑L。
在上述技術方案中，所述定位機構包括鎖緊墊圈，位於鎖緊墊圏 兩端的螺母和平面軸承，平面軸承套裝在內芯軸上，平面軸承的一端 與鎖緊墊圈接觸，平面軸承的另 一端與外盤上的中心凹槽平面接觸。 在上述技術方案中，所述彈簧槽由外槽和內槽組成，內槽為圍繞 內盤中心花鍵孔均勻分布的一圈圓孔，且位於外槽的中間位置，所述 壓板環位於外槽內。
在上述技術方案中，所述內盤的外圓錐面上有油槽。 在上述技術方案中，所述內盤和外盤之間有調整間隙。 在上述技術方案中，所述調整機構包括位於壓板環外側的調整螺 母和外調整螺母，調整螺母位於壓板環和外調整螺母之間。
在上述技術方案中，所述內芯軸為三段式結構，包括定位段、滑 動段和調整段，所述滑動段位於定位段和調整段之間，內芯軸的滑動 段上有外花鍵，內盤的中心有內花鍵，外花鍵與內花鍵之間形成花鍵 副滑動連接。
在上述技術方案中，所述壓板環與調整螺母之間有鋼珠，鋼珠位 於壓板環和調整螺母上的圓弧槽內。
在上述技術方案中，所述調整螺母和外調整螺母上有調整孔。在上述技術方案中，所述內芯軸上的調整段的直徑大於滑動段的 直徑，滑動段的直徑大於定位段的直徑。
本發明用於扭矩限制的結構具有如下優點①.體積可以做大，
可以傳遞大扭矩。②.結構簡單，調整力矩容易。③.由彈簧調節力矩， 調節力矩均勻。④.由花鍵副滑動連接，過載時主動，從動脫開，反應 靈敏，快捷。 一旦過載消失，可立即恢復正常工作。⑤.本發明結構
可在高溫小於350。C下工作，而磨擦片式的工作溫度不能超過100°C 以上。 .本發明結構可與傳統的各類聯軸器組合，形成各種各樣的 帶扭矩限制的過載保護形式，廣泛地有用於各類機械設備。


圖1為本發明的結構剖^L圖。
圖2為本發明中內盤的A向示意圖
圖3為圖2的A—A剖視圖
圖4為本發明中內芯軸的結構示意圖(含局部剖視)。
圖5為本發明中外盤的結構剖視圖。
圖6為本發明中內芯軸的一種等同結構。
圖7為本發明的實施例1 (彈性套柱銷扭矩限制聯軸器)。
圖8為本發明的實施例2 (帶制動輪的彈性套柱銷扭矩限制聯軸器)。
圖9為本發明的的實施例3 (帶制動盤的彈性套柱銷扭矩限制聯 軸器)。
圖10為本發明的的實施例4 (帶扭矩限制的金屬膜片聯軸器)。 圖11為本發明的的實施例5 (帶扭矩限制的彈性星形聯軸器)。 圖12為本發明的實施例6 (帶扭矩限制的蛇形彈簧聯軸器)。 圖13為本發明的的實施例7 (帶扭矩限制的雙排滾子鏈式聯圖14為本發明的實施例8 (帶扭矩限制的鼓形齒式聯軸器)。 圖15為本發明的實施例9 (帶扭矩限制的剛性聯軸器)。
具體實施例方式
下面結合附圖詳細說明本發明的實施情況，但它們並不構成對本 發明的限定，僅作舉例而已。同時通過說明本發明的優點將變得更加 清楚和容易理解。
參閱附圖可知用於扭矩限制的結構，其特徵在於它包括帶內圓 錐面的外盤l、和與外盤1相匹配的帶外圓錐面的內盤4,內盤4的 一端有彈簧槽15，彈簧槽15呈環形結構，有彈簧5位於彈簧槽15 內，有壓板環6位於彈簧槽15內的外側，有內芯軸12穿過外盤1、 內盤4和壓板環6的中心，內芯軸12的一端通過定位機構固定在外 盤l上，壓板環6的外側有調整機構，所述調整機構與內芯軸12螺 紋連接，內芯軸12與內盤4的內孔通過花鍵副滑動連接，所述外盤 1上有聯結孔22 (包括螺孔或通孔)，外盤1上有外圓面23,內芯軸 12上有與負載端連接的內孔ll(內孔11也可通過採用無內孔的軸頭 或法蘭與負載端連接代替)，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示。
定位機構包括鎖緊墊圈21,位於鎖緊墊圏21兩端的螺母20和 平面軸承19，平面軸承19套裝在內芯軸12上，平面軸承19的一端 與調整墊圈21 >接觸，平面軸承19的另一端與外盤1上的中心凹槽 13平面接觸。這種定位機構結構簡單、運轉靈活。當內盤與外盤脫 開後，可平穩運轉，並實現調整機構及滑動機構的軸向定位功能(如 圖1所示)。
彈簧槽15由外槽151和內槽152組成，內槽152為圍繞內盤4 中心花鍵孔均勻分布的一圈圓孔，且位於外槽151的中間位置，所述 壓板環6位於外槽151內，定位穩定。彈簧在壓板環6的作用下向內 盤外槽151作軸向移動，運動平穩(如圖3所示)。
7內盤4的外圓錐面上有油槽3。內盤4與外盤1脫開時，油在離
心力的作用下，可潤滑錐面(如圖l所示)。
內盤4和外盤1之間有調整間隙2 (如圖1所示)。可調整不同 的力矩大小，且在錐面磨損後，經修復錐面可繼續利用本結構。
調整機構包括位於壓板環6外側的調整螺母16和外調整螺母8, 調整螺母16位於壓板環6和外調整螺母8之間。壓板環6與調整螺 母16之間有鋼珠7,鋼珠7位於壓板環6和調整螺母16上的圓弧槽 內。通過鋼珠7壓緊，受力均勻(如圖l所示)。
內芯軸12為三段式結構，包括定位段121、滑動段122和調整 段123,所述滑動段122位於定位段121和調整段123之間，內芯軸 12的滑動段122上有外花鍵10,內盤4的中心有內花鍵9，外花鍵 10與內花鍵9之間形成花鍵副17滑動連接(如圖2、圖4所示)。
調整螺母16和外調整螺母8上有調整孔14。便於檸緊或鬆開調 整螺母16和外調整螺母8。
內芯軸12上的調整段123的直徑大於滑動段122的直徑，滑動 段122的直徑大於定位段121的直徑。可便於定位，安裝、拆卸。
本發明用於扭矩限制的結構工作時，通常與其它聯軸器作為一個 整體使用，聯軸器作為主動端(輸入端)，常常通過通孔或螺孔形式 的聯結孔22與本發明結構聯為一體，本發明用於扭矩限制的結構的 內芯軸的內孔與負載端的軸頭聯結為一個整體，本發明結構使用時， 先按圖1所示完成組裝成一個整體。使用前用鉤扳手將調整螺母旋 轉，調整螺母在內芯軸12上沿軸向移動，帶動鋼^^平穩地向壓板環 6施加軸向力，壓板環6沿軸向移動而壓緊彈簧，由於彈簧力的作用， 彈簧5帶動內盤4在內芯軸12的花鍵122上沿軸向移動，其內盤4 的外圓錐面便與外盤1緊密貼合，產生摩擦力，從而使外盤1帶動內 盤4運轉，內盤4的內花鍵帶動與其通過外花鍵配合的內芯軸12同 時轉動，內芯軸12轉動時，與其內孔相聯的負載端同時轉動。當傳遞的力矩超過內盤4與外盤1結合而產生的摩擦力矩，即過
載時，彈簧軸向壓縮，內盤4與外盤1在錐面結合處脫開，立即停止
轉動。在過載力矩消失時，到正常範圍內時，彈簧的壓力又回復到正
常範圍，而內盤4沿內芯軸12的花鍵軸移動，使外盤1、內盤4重
新緊密貼合，產生摩擦力，正常運轉。
下面說明本發明的實施情況，但並不僅限於以下實施方式。 參閱圖6可知內芯軸的一種等同結構，內芯軸的內孔為光孔，
負載端的軸插入後，外面使用鎖緊盤(脹緊聯結套)鎖緊，鬆動鎖緊
盤螺栓，即可取出負載端的軸，安裝拆卸極為方便。
參閱圖7可知本發明扭矩限制的結構通過彈性橡膠套28和帶
螺紋的柱銷27,與主動端聯結的法蘭25組成帶扭矩限制的彈性套柱
銷聯軸器，同時外圓面23也可以作為小直徑(小於400mm)的制動
輪的制動面。
參閱圖8可知與圖7的不同之處在於本結構外圓面23由於制 動專侖直徑增大(大於400mm),而在外增加制動4侖29的結構。
參閱圖9可知圖9為帶制動盤的彈性套柱銷扭矩限制聯軸器， 與圖1所示，將外圓面23等效替換為制動盤30,可以適應用途越來 越廣的軸向制動結構。制動盤30的兩個面為制動面。
參閱圖10可知本發明的扭矩限制結構通過^:結孔22與左邊的 膜片聯軸器31聯結，形成一種帶扭矩限制的膜片聯軸器
參閱圖11可知圖11為帶扭矩限制的星形聯軸器，與圖10的 不同之處在於本扭矩限制結構通過聯結孔22與左端的星形聯軸器聯 結，本聯軸器可補償徑向、軸向、角向誤差，並實現過載保護，可用 於泵、風才幾、起重積4成。
參閱圖12可知圖12為帶扭矩限制的蛇形彈簧聯軸器，與圖
形彈簧聯軸器。參閱圖13可知圖13為帶扭矩限制的雙排滾子鏈式聯軸器，與 圖10的不同之處在於本扭矩限制結構，通過聯結孔22的左端是聯結 的是雙排滾子鏈式聯軸器35。
參閱圖14可知圖14為帶扭矩限制的鼓形齒式聯軸器，與圖
帶內齒圈的法蘭盤37，外齒為鼓形齒的半聯軸節36與內齒嚙合，並 且扭矩限制結構的外圓面23等效變換為制動盤30,形成了一種帶有 制動盤的鼓形齒式扭矩限制聯軸器。
參閱圖15可知圖15為帶扭矩限制的剛性聯軸器，與圖10的 不同之處在於本扭矩限制結構，通過聯結孔22的左端聯結的是剛性 半聯軸節38及定位環39，構成了一種帶扭矩限制的剛性聯軸器。
權利要求
1、用於扭矩限制的結構，其特徵在於它包括帶內圓錐面的外盤(1)、和與外盤(1)相匹配的帶外圓錐面的內盤(4)，內盤(4)的一端有彈簧槽(15)，彈簧槽(15)呈環形結構，有彈簧(5)位於彈簧槽(15)內，有壓板環(6)位於彈簧槽(15)內的外側，有內芯軸(12)穿過外盤(1)、內盤(4)和壓板環(6)的中心，內芯軸(12)的一端通過定位機構固定在外盤(1)上，壓板環(6)的外側有調整機構，所述調整機構與內芯軸(12)螺紋連接，內芯軸(12)與內盤(4)的內孔滑動連接，所述外盤(1)上有聯結孔(22)，內芯軸(12)上有與負載端連接的內孔(11)。
2、 根據權利要求1所述的用於扭矩限制的結構，其特徵在於所 述外盤(1)上有外圓面(")或制動盤(30)，
3、 根據權利要求1所述的用於扭矩限制的結構，其特徵在於所 述定位機構包括鎖緊墊圈(21 )，位於鎖緊墊圈(21 )兩端的螺母(20 ) 和平面軸承(19)，平面軸承(19)套裝在內芯軸(12)上，平面軸 承(19)的一端與調整墊圈(21)接觸，平面軸承(19)的另一端與 外盤(1)上的中心凹槽(13)平面接觸。
4、 根據權利要求1所述的用於扭矩限制的結構，其特徵在於所 述彈簧槽(15 )由外槽(151 )和內槽(152 )組成，內槽(152 )為 圍繞內盤(4)中心花鍵孔均勻分布的一圏圓孔，且位於外槽(151) 的中間位置，所述壓板環(6)位於外槽(151)內。
5、 根據權利要求1所述的用於扭矩限制的結構，其特徵在於所 述內盤(4)的外圓錐面上有油槽(3)。
6、 根據權利要求1所述的用於扭矩限制的結構，其特徵在於所 述內盤(4 )和外盤(1)之間有調整間隙(2 )。
7、 根據權利要求1所述的用於扭矩限制的結構，其特徵在於所 述調整機構包括位於壓板環(6)外側的調整螺母(16)和外調整螺母(8 )，調整螺母(16 )位於壓板環(6 )和外調整螺母(8 )之間。
8、 根據權利要求1或3所述的用於扭矩限制的結構，其特徵在 於所述內芯軸(12 )為三段式結構，包括定位段(121 )、滑動段(122 ) 和調整段(123 )，所述滑動段(122 )位於定位段(121 )和調整段(123 ) 之間，內芯軸(12)的滑動段(122)上有外花鍵(10),內盤(4) 的中心有內花鍵(9),外花鍵(10)與內花鍵(9)之間形成花鍵副(17)滑動連接。
9、 根據權利要求7所述的用於扭矩限制的結構，其特徵在於所 述壓板環(6 )與調整螺母(16 )之間有鋼珠(7 )，鋼珠(7 )位於壓 板環(6 )和調整螺母(16 )上的圓弧槽內。
10、 根據權利要求7所述的用於扭矩限制的結構，其特徵在於所 述調整螺母(16 )和外調整螺母(8 )上有調整孔(14 )。
全文摘要
用於扭矩限制的結構，它包括帶內圓錐面的外盤(1)、和與外盤(1)相匹配的帶外圓錐面的內盤(4)，內盤(4)的一端有彈簧槽(15)，彈簧槽(15)呈環形結構，有彈簧(5)位於彈簧槽(15)內，有壓板環(6)位於彈簧槽(15)內的外側，有內芯軸(12)穿過外盤(1)、內盤(4)和壓板環(6)的中心。它克服了現有的扭矩限制的結構傳遞力矩小，磨損大，製作安裝困難的缺點。本發明可與傳統的各類聯軸器組合，形成各種各樣的帶扭矩限制的過載保護形式，廣泛地有用於各類機械設備。
文檔編號F16D7/02GK101561016SQ20091006227
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月27日 優先權日2009年5月27日
發明者餘曉鎖 申請人:武漢正通傳動技術有限公司