安全聯軸器的製造方法

2023-05-30 16:06:36 2

安全聯軸器的製造方法
【專利摘要】本發明包括安全機構（2、3、3a、3b），與安全聯軸器（1）相關聯和/或一體成型，其中與安全聯軸器（1）相關聯的安全機構（3a）能夠被移至初始活動保持位置或移至最終非活動釋放位置，安全聯軸器（1）適於根據旋轉運動使得扭矩在第一主動聯軸部件（10）和第二從動聯軸部件（20）之間傳遞，其中，所述可移動安全機構適於從初始活動位置經過多個中間位置並最終被移至最終非活動位置。本發明提供了一種具有安全機構的安全聯軸器，設有裝置（40、45），適於在安全聯軸器處於最終運行周期時，能夠將安全機構移至初始活動位置，並且在每一次連續運行周期內，從那裡開始再次允許第一和第二聯軸部件之間存在有限的相對移動。
【專利說明】安全聯軸器
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及一種安全聯軸器。在接下來的說明中，術語「安全聯軸器」的意思是指以下所述之間的配合:
[0002]a.與聯軸器單元相配合或一體成型的安全裝置。
[0003]b.用於安全機構的安全裝置，所述安全機構可被移至「活動」或「非活動」位置，所述安全機構與所述安全裝置一體成型或者形成安全裝置中的獨立單元，以及
[0004]c.扭矩傳遞聯軸器單元，具有一個主動聯軸部件和一個從動聯軸部件，並且裝配有「b」中描述的安全裝置形式的過載保護。
[0005]具有過載保護器的安全裝置適於，只要被傳遞的扭矩超過預定值，就將聯軸器單元從「活動」位置(「開啟」模式)移至「非活動」位置(「關閉」模式)，其中扭矩傳遞聯軸器單元適於在裝置和/或安全裝置的影響下，使得聯軸器或聯軸器單元根據扭矩的傳遞，立即從「活動」位置切換至「非活動」位置。
[0006]因此，安全裝置可以假定一個「活動」位置，使得只要扭矩在預定最大值以下，就將聯軸器單元保持在「活動」位置，同時安全裝置還假定了一個「非活動」位置或鈍化位置，使得一旦扭矩超過預定最大值，就將聯軸器移至「非活動」位置。
[0007]作為一個推薦實施方式，一旦超過預定值，摩擦聯軸器或摩擦聯軸器單元將在第一主動聯軸部件和第二從動聯軸部件之間產生相對運動，且摩擦表面處於二者之間。
[0008]該摩擦表面可以形成一個或多個相對且同軸的圓柱表面，一個或多個同軸相對平坦或錐形的圓形或圓錐形摩擦表面等。
[0009]接下來，作為推薦的實施方式，本發明將闡述具有圓柱形摩擦表面的、與扭矩傳遞聯軸器單元相關的安全聯軸器。
[0010]本發明的主要目的在於獲得安全聯軸器的應用，所述安全聯軸器設有與「開啟」/ 「關閉」相關的聯軸器單元，所述聯軸器單元可以移向並停在初始「活動」(保持)位置，或移向並停在最終「非活動」(釋放)位置，並且還設有與安全機構相配合的安全裝置，所述安全機構能夠被移動和調整至不同的位置。
[0011]因此，相應類型的安全聯軸器還適於通過旋轉運動來傳遞扭矩，例如:隨時間變化的扭矩，在第一主動聯軸部件和第二從動聯器部件之間形成所選取的摩擦聯軸器或摩擦聯軸器單兀的一部分。
[0012]此外，根據本發明的一個方面，本發明要求在其運行時，如前所述的可移動安全機構適於，當預選扭矩和由該大扭矩導致的第一和第二聯軸部件之間的最大相對移動過載時，安全機構在相對位置被驅動，從初始「活動」位置移動至聯軸器單元的聯軸部件的「非活動」位置。
[0013]因此，所述安全裝置必須適於在摩擦聯軸器內的第一和第二聯軸部件之間能夠進行有限最大相對移動，該有限最大相對移動相當於在其初始「活動」位置和最終「非活動」位置之間所選取的圓弧角度和/或所選取的弧長，並且，所述安全裝置還適於能夠將聯軸器單元立刻移動至「非活動」位置，從而使得過載的扭矩能夠通過短暫暴露摩擦表面來瞬間通過聯軸器單元，所述摩擦表面構成聯軸器的一部分且與其相對。
[0014]本發明涉及一種大型巖石鑽頭的應用，旨在能夠在巖石中鑽孔，例如:用於車輛和/或軌道交通和/或隧道和/或其他目的，並且該鑽頭被分配有多個相配合的鑽頭站，所述鑽頭站沿圓形切削頭的圓周而分布。
[0015]這些鑽頭及其圓周分布的鑽頭站被設計成在一個連續運行周期內在巖石上鑽孔，每個周期都有開始和結束，第一運行周期結束後由接著的第二後續運行周期接替，以此類推。
[0016]本發明的目的在於，通過安全裝置及其與聯軸器單元和安全機構的配合，在出現較大且相對持久的扭矩時，快速地將聯軸器單元觸發至假定的「非活動」位置，在聯軸部件之間產生最大相對移動，但是，也接受在單個運行周期內出現的較大但極短的所謂扭矩尖峰，不將聯軸器單元觸發至「非活動模式」。
【背景技術】
[0017]與上述【技術領域】相關的以及具有能夠滿足要求的功能和特徵的方法、設備和結構在多種實施方式中是已知的。
[0018]如在本發明的【背景技術】和【技術領域】中提及的一種安全裝置，瑞典胡迪克斯瓦爾市的沃伊思渦輪機安全裝置股份有限公司所生產的「安全裝置15ST-MB125/3」，該裝置與安全聯軸器相關聯或與之一體成型，並且與安全機構相配合。
[0019]通過安全裝置將安全聯軸器移向並停在初始活動(保持)位置，或移向並停在非活動(釋放)位置，與上述「開啟」 / 「關閉」功能相連接。
[0020]這些扭矩傳遞聯軸器單元適於通過旋轉運動，實現第一主動聯軸部件和第二從動聯軸部件之間的(較大)扭矩的傳遞。
[0021]當預選扭矩和由該較大扭矩產生的第一聯軸部件和第二聯軸部件之間的相對移動過載時，通過安全機構驅動所述安全裝置從其初始活動位置移至最終非活動位置，所述安全裝置使得第一聯軸部件和第二聯軸部件能夠做有限的相對移動，相當於初始活動位置和最終非活動位置之間選取的最生弧長，該安全裝置適於在機械上允許聯軸器單元通過腔室的即刻排空被移動至其非活動位置，所述腔室內部充滿高壓介質(水乳劑、油)。
[0022]需要指出的是，兩個聯軸部件之間在摩擦表面上產生的相對運動能夠產生非常高的摩擦效應，所述摩擦表面位於兩個聯軸部件之間，所述摩擦效應與當前摩擦力相關，並且弧長距離的長度和寬度可被用於此目的。
[0023]已知的具有安全機構的安全聯軸器被設計成:主要由超出預定最大扭矩值的短期扭矩尖峰所導致的聯軸部件之間的有限相對移動將日漸增長地被應用於和加載至每個連續工作周期，直至選取的最大弧長被完全利用且該裝置的最終非活動位置能夠通過一個極小的最終相對移動而實現，在一個運行周期中，小於最大弧長。
[0024]已知的安全聯軸器提供一種非目測的或易於測定的方法來確定在每個運行周期開始時聯軸部件的相對移動。
[0025]當相關類型的安全聯軸器被觸發且假定至其最終非活動(釋放)位置後，需要許多措施使得安全聯軸器能夠被再次激活，一旦聯軸器單元被觸發，例如以切入和打開的閥門組件形式，閥門組件必須被替換以及對聯軸器內的腔室填充水乳劑或油重新加壓，通過更換閥門組件來實現。
[0026]這些措施被證明是非常麻煩的，尤其是觸發與鑽頭站相關的安全聯軸器，所述鑽頭站設置在難以接近的地方和位置，例如非常高的平面上。
[0027]因此，需要一種能夠解決上述問題的改進了的安全聯軸器。

【發明內容】

[0028]本發明的目的在於提供一種改進的安全聯軸器，能夠通過重設和利用每一運行周期最大弧長來解決上述問題。
[0029]這一目的通過權利要求1所述的安全聯軸器來實現，所述安全聯軸器具有與其相關聯的安全機構和相關的安全裝置，彼此相互關聯和/或一體成型，包括聯軸器單元，能夠隨著旋轉運動在兩個同軸的聯軸部件之間傳遞扭矩，一主動內部聯軸部件和一從動外部聯軸部件，圓柱形和/或圓形和/或錐形的摩擦表面朝向內部聯軸部件和外部聯軸部件之間，其中與聯軸部件一體成型的內部聯軸部件包括與聯軸部件一體成型的圓柱形或圓錐形的腔室，並且所述腔室面向摩擦表面，在介質(水乳劑或油壓)壓力的作用下向摩擦表面方向膨脹；安全聯軸器具有與其相關聯的安全裝置，所述安全裝置能夠向初始活動保持位置移動並停在該位置，這時所述腔室處在膨脹位置，或者所述安全裝置向非活動釋放位置移動並停在該位置，這時所述腔室處在相對於聯軸器單元而言的非膨脹位置；當預選扭矩和由該扭矩所導致的第一聯軸部件和第二聯軸部件之間的相對移動過載時，通過腔室過多壓力的排出，隨著安全機構從初始活動位置移向並停在非活動位置，所述可移動的安全裝置被移動；因此，所述安全裝置適於允許在第一聯軸部件和第二聯軸部件之間存在有限的相對運動，所述相對運動與其初始活動位置和最終非活動位置之間所選取的最大弧長相對應，以及安全裝置適於立刻將聯軸器單元移動至其非活動位置；分配給所述安全裝置和/或所述安全機構的裝置適於在安全聯軸器的最終運行周期期間，在初始活動位置的方向上返回和/或移動安全機構並停在初始活動位置，從而使得在下一個運行周期內，從該活動位置，第一聯軸部件和第二聯軸部件之間又可以進行有限的相對運動，並且不允許連續的加載和減小可用弧長，所述可用弧長具有由於一個或多個上述操作循環導致的聯軸部件之間的相對位移。
[0030]在優選實施方式中，初始位置被選擇落在最大弧度範圍內，根據兩個所述聯軸部件的選取旋轉方向，所述安全機構可以在初始活動位置和最終非活動位置之間以初始活動位置相反的方向移動。
[0031]在另一實施方式中，選擇聯軸器的第一聯軸部件和第二聯軸部件之間的有限相對運動，使其通常旋轉幾圈以下，例如轉一圈或不到一圈，如四分之一圈。
[0032]在優選實施方式中，當聯軸部件之間的相對移動超過預定最大移動時，聯軸部件移至非活動位置。
[0033]在可替代的實施方式中，腔室與閥門組件相互作用，所述閥門組件可被立刻打開。
[0034]在另一實施方式中，閥門組件適於通過切割操作的方式，通過相鄰盤的旋轉被打開。
[0035]在可替代的實施方式中，裝置包括第一盤或承載盤，在其一側面上設有一個或多個圓周凹槽或脊部，相連形成一條圓形線，其中凹槽的長度或脊部之間的弧長，與聯軸器單元的活動位置和非活動位置之間所選取的最大弧長相一致，並且止動裝置適於與凹槽或脊部相接合來觸發安全裝置。
[0036]在優選實施方式中，在盤的第二側面包括多個面向中心的內槽口以及多個面向外圍的外槽口，所述第二側面背離第一側面。
[0037]在另一實施方式中，在第二側面上設有槽口，所述槽口能夠與設有突起部的一個或多個單元相互作用，所述單元在離心裝置離心力的作用下可徑向移動。
[0038]在可替代實施方式中，在低速旋轉時，離心裝置能夠與所述內槽口相接合，而在高速旋轉時，離心裝置與所述外槽口相接合。
[0039]在另一優選實施方式中，盤的內槽口和外槽口能夠打開成一個中間大體為圓形的凹槽，並且當所述單元和/或突起部假定為與中間凹槽的位置相對應的徑向位置時，安全裝置回到聯軸器的初始活動位置。
[0040]在可替代的實施方式中，盤的內槽口和外槽口被設置成相對於彼此在切線方向上偏移一個半步，對於突起部假定了相當於中間凹槽位置的徑向位置的情況，確保當安全機構未被觸發時，轉速為零。
[0041]在優選實施方式中，離心裝置特徵單元隨著旋轉運動可相互徑向移動，在所述單元上設有突起部，並且所述離心裝置特徵單元的運動通過徑向凹槽與設在盤或轂盤上的徑嚮導軌的相互作用來被引導。
[0042]在另一實施方式中，在低速旋轉或靜止狀態時，第一和第二彈簧單元的裝置被壓制在其內部起始位置。在可替代的實施方式中，可活動設置單元上的突起部可以與載盤相接合使得與所述止動裝置相接合，所述止動裝置適於通過受迫旋轉打開閥門組件並將聯軸部件移至非活動釋放位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]下面將結合附圖，以示範為目的進一步闡述現有技術以及與本發明重要特徵相關的實施方式，其中:
[0044]圖1是現有技術中已知的設備，其中的安全聯軸器涉及扭矩傳遞聯軸器單元，包括主動單元和與可操縱的安全裝置相配合的從動單元，所述安全裝置設置有聯軸器單元以及與安全裝置相配合的可操縱的安全機構；
[0045]圖2是本發明在安全聯軸器(右)內的可操縱安全裝置和由安全裝置(左)驅動的安全機構之間相配合的截面圖和側視圖；
[0046]圖3是聯軸器單元和腔室對應的閥門組件的放大圖，通過不可壓縮的超壓，在密封位置允許聯軸器的兩個聯軸部件移動，從而通過允許所述壓力在聯軸器的腔室內活動，假定一個初始活動(保持)位置，但在打開位置不允許聯軸器的兩個聯軸部件移動從而假定出一個非活動(釋放)位置；
[0047]圖4是可移動安全機構的透視側視圖和截面圖，所述可驅動的安全機構形成安全聯軸器內部的一部分，如圖2所示；
[0048]圖5是兩個單元中的一個，構成離心裝置的一部分，出於清楚的目的第一彈簧裝置未不出；
[0049]圖6是承載盤的一個圓形側面的透視圖，所述側面上沿圓周設有槽口或凹口，其中第一組槽口或凹口背對盤中心設置，而第二組槽口或凹口面向盤中心設置，這些凹口由在其中間形成的圓形狹窄的凹槽相互分開，所述凹槽與凹口的開口和相反盤區相連；
[0050]圖7是承載盤第二圓形側面的透視圖，所述側面上圓周設有四個軌道，相互連接形成一個單獨的圓形連線，每個軌道確定了一個不超過最大弧長的自由行進距離，所述最大弧長相當於，在聯軸單元被安全機構所帶動的安全裝置的移動觸發並將其移至非活動(釋放)位置之前，第一聯軸單元和第二聯軸單元之間的最大有限相對移動；
[0051]圖8是安全聯軸器的觸發盤一個側面的透視圖，旨在允許與離心裝置相關聯的兩個單元通過徑向脊部被徑向引導，從最近的連接位置到中心，通過第一彈簧組件中的彈簧，至受到離心力作用的邊緣相鄰的位置；
[0052]圖9是安全聯軸器觸發盤的第二側面的透視圖，通過設置在中心的凹槽形狀的凹口，適於與觸發開關環相接合併旋轉，所述開關環設置在靠近安全聯軸器的地方從而將聯軸器暴露在外；
[0053]圖10是在安全聯軸器殼體及其內置元件在高速旋轉以及加載扭矩超出預定數值時的透視圖；
[0054]圖11是與安全聯軸器殼體相關的承載盤迴位的透視圖；
[0055]圖12是另一承載盤的一個圓形側面的透視圖，所述側面的圓周方向上設置有槽口或凹口，其中第一組槽口或凹口面向盤中心設置，而第二組槽口或凹口面向盤中心設置，並且這些凹口相對於彼此在切線方向上移動。
[0056]圖13是承載盤的第二圓形側面的透視圖，在所述側面上設置有兩個圓周分布的脊部，所述脊部相連形成一個單獨的圓形連線，其相互的弧長確定了不超過最大弧長的自由行進距離，所述最大弧長相當於，在安全聯軸器被由安全機構導致的安全裝置的移動觸發並被移至非活動(釋放)位置之前，第一聯軸部件和第二聯軸部件之間的最大有限相對移動，以及;
[0057]圖14闡述了在第一運行周期和隨後的運行周期內，具有扭矩尖峰的假想扭矩的時間分布，其中引導安全機構適於允許在第一聯軸部件和第二聯軸部件之間存在有限的相對移動，相當於到達最終非活動位置之前，在其初始活動位置和每個中間位置之間的選取的最大弧長或行進距離。
[0058]現有技術的描述以及本申請推薦的【具體實施方式】
[0059]首先必須注意到，本發明實施方式的下列說明中，闡述了與本發明相關的重要技術特徵，並在下面的附圖中得到詳細的描述，我們允許以澄清本發明構思為主要目的的術語和特定技術術語的選擇。
[0060]然而，需要指出的是在本文中，所使用的表述不應被視為僅限制到選定的術語以及此處的應用；但是還應當理解的是每個所選的術語應被解釋為也包括所有的相同操作或基本相同方式的等同技術，從而實現相同或基本相同的目的和/或技術效果。
[0061]參考圖1-14，詳細示出了本領域中的已知原理以及本發明的內容，藉此通過更為詳細示出的實施方式說明與本發明相關的重要特徵。
[0062]因此，如圖1所示的形式，單獨單元2與安全聯軸器I相連並一體成型，所述安全聯軸器I設有安全裝置3b和/或安全裝置3，所述安全裝置3與被引導和引導安全裝置3b相關聯和/或與之一體成型，其中安全聯軸器1，具有與其相聯的安全機構3a，所述安全機構3a可被移向並停在聯軸器單元3的初始「活動」(保持)位置，或被移向並停在聯軸器單元3 「非活動」(釋放)位置，所述安全聯軸器I適於根據旋轉運動，使得扭矩可以在第一主動聯軸部件10和第二從動聯軸部件20之間進行傳遞，並且當預選扭矩以及由該較大扭矩導致的第一主動聯軸部件10和第二從動聯軸部件20之間的最大相對移動過載時，所述可移動的安全裝置3b和/或安全機構3a適於從聯軸器單元3以及聯軸部件10，20的初始活動位置和中間位置移至最終非活動位置。
[0063]因此，所述被引導安全裝置3b適於允許存在有限的相對移動，並且移動距離不超過第一聯軸部件10和第二聯軸部件20之間的最大弧長，以在其初始活動位置和最終非活動位置之間選擇弧長，其中，安全機構3a適於在移動上述距離後，聯軸器單元3和其聯軸部件10、20可以移動至其非活動釋放位置。
[0064]更具體地講，圖1示出了已知系統「A」，其中，發動機單元4適於驅動被引導「開啟「關閉」安全裝置3b在傳動軸4a上運動，通過安全裝置3b，發動機單元4和傳動軸4a相互配合併連成一體。
[0065]通過輸出軸la，聯軸器單元3通過旋轉運動以及扭矩傳遞依次與驅動鑽頭單元5』等的單元5相配合。
[0066]基於已知聯軸器1，本發明包括:
[0067]a.安全裝置3b，構成聯軸器單元3的不可缺少的一部分，
[0068]b.該安全裝置3b與安全機構3a相配合，如圖1所示，整體上
[0069]相互配合；以及
[0070]c.扭矩傳遞聯軸單元，以諸如安全聯軸器I的形式，例如這裡
[0071]所闡述的摩擦聯軸器I』。
[0072]安全聯軸器I具有一個相關的安全裝置3b，所述安全裝置3b可以被移動至並停在聯軸部件10、20的初始活動(保持)位置或非活動(釋放)位置，其中摩擦聯軸器I』適於根據旋轉運動，在第一主動輸入聯軸部件10和第二從動輸出聯軸部件20之間傳遞扭矩。
[0073]當預選扭矩以及由該扭矩導致的第一主動聯軸部件10和第二從動聯軸部件20之間的相對移動過載時，所述可移動安全裝置3b適於被與之相配合的安全機構3a從初始活動位置移動一個容許位移直至非活動位置。
[0074]因此，所述安全裝置3b能夠在第一聯軸部件10和第二聯軸部件20之間進行有限的相對移動(沿著圖7和圖14中的路徑「x3」)，在初始活動位置(「xl」)、每一中間位置以及最終非活動位置(「x2」)之間的所選最大弧長(位置「xl」和位置「x2」之間)中，其中，這裡所示的安全機構3a與安全裝置3b機械相連，從而使得聯軸器單元3和摩擦聯軸器I』能夠立刻被移動到它們的非活動位置U。
[0075]上述安全機構3a被設計成能夠「存儲」超過最大扭矩「x2」的臨時扭矩尖峰，所述最大扭矩發生在第一運行周期Al到每一個連續的運行周期，直至出現本身較短的扭矩尖峰，所述扭矩尖峰瞬間超過最大扭矩，在「最終」運行周期內立刻觸發安全裝置3b，通過為閥門組件9創造條件，來暫時打開和排空該腔室，所述閥門組件9與腔室8相連，並將原來與摩擦表面7、7』相配合的摩擦聯軸器I』的聯軸部件10、20暴露在外。
[0076]本發明是主要基於安全機構3a的新設計和新結構，從而使得安全機構3a在每個運行周期結束時返回到初始位置，間接地使得安全裝置3b位於具有有效最大弧長的初始位置，而無需考慮聯軸部件之間的相對位移。
[0077]參考圖2至圖9，用於觸發安全裝置3b的裝置6設置在安全聯軸器I和/或安全機構3a上，該裝置6直接設置在安全機構3a上，接下來將通過實施方式對此進行詳細闡述。
[0078]在安全聯軸器I的每一最終運行周期內(見圖14)，該裝置6適於將聯軸器單元的安全機構3a向初始活動位置「xl」的方向移動至初始活動位置「xl」，並且在接下來的每一個運行周期A2、A3內，使得第一聯軸部件10和第二聯軸部件20從該位置開始，在位置「xl」和位置「x2」之間再次運行預定的最大相對移動「x3」。
[0079]初始位置「xl」應落在位置「xl」和位置「x2」之間的最大弧度範圍「x3」內，此時，根據相對於兩個聯軸部件10、20的旋轉方向以及選取行程，與安全裝置3b相連的安全機構3a能夠反向於常規初始活動開始位置，從初始活動位置向兩個最終非活動位置中的一個位置移動。
[0080]有限相對移動「x3」取決於選擇的旋轉圈數，通常小於一圈，在圖7所示的實施例中，相對移動和行進距離為四分之一圈，每次停在位置「x2」。
[0081]安全聯軸器I包括兩個同軸的聯軸部件10、20，所述聯軸部件10、20具有圓柱形摩擦表面7、7』，位於在內聯軸部件10和外聯軸部件20之間，其中，內聯軸部件10具有一個與圓柱形摩擦表面7、7』相鄰的圓柱形的腔室8，所述腔室8通過應用介質8』的壓力放射狀地向摩擦表面7、7』膨脹，並且向其施加與摩擦相關的壓力，由此，該腔室與閥門組件9相互作用，如圖3所示，閥門組件9自由導向從而能夠被打開，例如切割，通過相鄰圓盤41的旋轉運動，與閥門組件9 一起固定卡合在聯軸部件10內，如果發生聯軸部件10和聯軸部件20之間所產生的相對運動的話。
[0082]安全機構3a包括以下部件，接下來將就此進行詳細說明:
[0083]殼體30，與外聯軸部件20相連接，例如通過螺栓或螺紋連接到外部法蘭31 ；
[0084]開關環41形成為具有環形槽42的圓盤，用於接收閥門組件9的突出尖峰9』，也被稱為開關管；
[0085]轂盤60通過凹槽60c與開關環41剛性連接，用於接收開關環41上的突起部41a ；
[0086]主動盤或承載盤40，在其一側面40a上包括一個或多個圓周凹槽40al、40a2、40a3和40a4，相互連接形成一個單獨的圓形連線，
[0087]並且，在其另一側面40b上包括多個環形排布的槽口或凹口 40b2、40b3，形成一個雞冠狀的脊；
[0088]設有觸發元件50』和平衡元件50』 』的離心裝置50，徑向可移動地設置在轂盤60和主動盤40之間，所述離心裝置50包括徑向凹槽50b，用於與轂盤60上的徑嚮導軌60a相互作用，其中觸發元件50』還包括突起部50a，用於與主動盤40上的凹槽40b2、40b3相接合；
[0089]以及蓋盤或蓋70，通過回位彈簧45和支架46與主動盤40相連接，所述蓋盤70還包括觸發裝置6，例如止動螺釘或螺栓6，用來與盤40第一側面40a上的凹槽40al、40a2、40a3和40a4相接合。
[0090]殼體30圍繞在轂盤60、觸發元件50、平衡元件50』 』以及主動盤40的外圍，所述轂盤60、觸發元件50、平衡元件50』』和主動盤40相互同軸地設置在殼體的內部空間內，所述空間的一端邊界為壁32，另一端邊界為蓋盤70，所述蓋盤70通過外部螺釘或螺栓固定在殼體30上。開關環41固定在轂盤60上並通過螺釘或螺栓固定在殼體30壁32的外側，由此，突起部41a和凹槽60c通過壁32中心的開口相互接合在一起。
[0091]如圖2和圖4-7所示，主動盤40沿著其一側面40a設有一個或多個(此例中為4個)凹槽40al、40a2、40a3和40a4並連接成了一個單獨的環形連線，凹槽的最大弧長或長度「x3」相當於圖14中的選取的最大距離或行進距離「X」，在安全聯軸器I的活動位置「xl」、每個中間位置「X3」和非活動位置「x2」之間，以及在距離「x3」內，聯軸部件10、20可以通過其活動且相反的摩擦表面7、7』假定其接合位置。
[0092]如圖6所示，主動盤40在其第二側面40b設有基本為圓形的圓周凹槽40bI，該第二側面40b被引導遠離第一側面40a，所述凹槽40bl由多個背對中口 40』的內槽口或凹口、以及面向中心40』的外槽口或凹口組成，並且這些內槽口或凹口 40b2和外槽口或凹口 40b3能夠打開成中間的大體為圓形的狹窄的凹槽40b4 (對應於凹槽40bl)。另一側面40b上的槽口或凹口 40b2、40b3適於與觸發元件50』上的突起部50a相接合，所述觸發元件50』徑向可活動地設置在主動盤40和轂盤60之間。觸發元件50』(以及平衡元件50』 』 )上設有通孔50c，在所述通孔50c內設置有彈簧單元51』、51』 』，其與導向裝置52』、52』 』相接合。彈簧組件51』向觸發元件50』施加向內的徑向力，將其向內徑向擠壓。在低速旋轉時，向心力大於離心力，則觸發元件50』被置於其內部位置，從而突起部50a與主動盤40的內凹口40b2相接合。在高速旋轉時，向心力小於離心力，則觸發元件50』被推向其外部位置，從而突起部50a與主動盤40的外凹口 40b3相接合。
[0093]因此，離心裝置50適於通過觸發元件50』上的突起部50，在第一彈簧單元51』低速旋轉時，與所述內槽口或凹口 40b2相接合，心在高速旋轉時，通過離心力的作用，與外部沿圓周分布的槽口或凹口或切斷40b3相接合。
[0094]當所述突起部50a假設了一個與中間凹槽40b4 (40bl)相對應的位置，安全聯軸器I的安全機構3a和聯軸部件10、20重新回到初始活動位置，從而形成了一個開始位置「xl」，在每一連續運行周期A2、A3.14內，聯軸部件10、20之間的相對移動即為從開始位置「xl」向位置「x2」的允許行進距離「x3」。
[0095]該位移通過中心回位彈簧組件45來驅動和完成。
[0096]離心裝置50具有兩個能夠隨著旋轉運動相互作徑向運動的單元，這兩個單元是觸發元件50』和平衡元件50』 』及其突起部，單元50的突起部50a，離心裝置50已經由此在徑向凹槽50b與轂盤60上的徑嚮導軌60a的配合下，被引導做徑向移動，如圖8和圖9所示。該轂盤60具有圓柱形輪輞60b和外部凹槽60c。該凹槽能夠在盤41旋轉時與突起部41a剛性接合。
[0097]單元50』、50』』能夠隨著旋轉運動相互徑向移動,在低速旋轉或不旋轉時,通過第一和第二裝置50』、50』』的第一和第二彈簧單元51』、51』』將所述單元50』、50』壓制在其內部開始位置，在該位置上，通過突出部50a與槽口或凹口 40b2相接合，如圖4所示，而由於離心力的作用突起部50a發生徑向位移，在高速旋轉時，與槽口或凹口 40b3相接合。
[0098]可移動的裝置50』上設置的突起部50a，通過主動盤40，與凹槽40b2或40b3相接合，從而實現閥門組件9的開關作用，例如，藉助於開關環41，適於通過強制旋轉切換和瞬時打開所述閥門組件9，來排空腔室8並且將聯軸部件10、20推至非活動釋放位置。[0099]在運行時，根據本發明的設置通過以下方式起作用，如圖10和圖11所示。當從第一聯軸部件10傳遞到第二聯軸部件20的扭矩超出預定數值時，聯軸部件10、20將發生相對移動。該相對移動通過開關環41的旋轉驅動安全機構3a，所述開關環41通過接收外圍設置的凹槽42內的閥門組件9』的上端9與第一聯軸部件10相連接，與殼體30相關。殼體30保留在與第二聯軸部件20剛性連接的位置。開關環41的旋轉運動通過開關環41的突起部41a和凹槽60c以及轂盤之間的相互作用被傳遞給轂盤60。
[0100]進一步地,通過導軌60a和凹槽50b之間的接合,旋轉運動從轂盤60被傳遞給了離心裝置50。依賴於觸發元件50』的徑向位置，突起部50a與主動盤的內槽口 40b2或外槽口 40b3相接合，所述徑向位置還進一步取決於旋轉的速度。因此，通過與止動螺栓6相接合的凹槽40al、40a2、40a3和40a4，旋轉運動將被傳遞給主動盤40。隨著主動盤40的旋轉，回位彈簧45從其初始位置被拉伸，從而產生了作用於主動盤40上的偏復位力。
[0101]當旋轉運動超過了預選最大距離「x3」，止動螺栓6將處於與凹槽40al、40a2、40a3和40a4端部相鄰處，如圖7中所示的位置「x2」，並且阻止主動盤40 (以及離心裝置50、轂盤60和開關環41)相對於殼體30繼續旋轉。因此，進一步作用在第一聯軸部件10上的扭矩將導致閥門組件9的上端9』被開關環41中的切斷裝置42斷開或切斷，從而打開了閥門組件9並將腔室8排空。當腔室8內的壓力被排空後，聯軸部件10、20回到非活動釋放位置。
[0102]對於聯軸部件的旋轉運動小於選取的最大距離「x3」的情況，例如旋轉了 36°，止動螺栓6將不會來到與凹槽40al、40a2、40a3以及40a4在位置「x2」的一端相鄰處。因此，閥門組件9將保持不動，而安全裝置3b也不會被觸發。
[0103]當旋轉速度隨後降低時，離心裝置50中的觸發元件50』將被彈簧組件51徑向向內推回至一個位置，在該位置上，突起部50a將不再與主動盤40中的槽口 40b2、40b3相接合，而是定位在中間凹槽40b4內。這意味著主動盤40能夠相對於離心裝置50自由旋轉。由於主動盤40受到回位彈簧45的偏力作用，主動盤40將自動旋轉回初始位置，如圖7中的位置「xl」所示，在該位置止動螺栓6必須在安全裝置被觸發前再次行進最大弧長「x3」。
[0104]如前所述，突起部50a的徑向位置取決於安全聯軸器I的旋轉速度。因此，對於給定的速度，存在一定的風險，即突起部50a將停住並保持在主動盤40的中間凹槽40b4，這可能會導致即便由聯軸部件10、20之間的扭矩尖峰所導致的旋轉移動超過了最大弧長「x3」，安全裝置3b也不能夠被觸發。
[0105]在可替代的實施方式中，如圖12和圖13所示，主動盤80包括在其第一側面80a上設置有多個圓周分布的脊部80al、80a2，相互連接成一個圓形連線。脊部80al、80a2之間的弧長80a3、80a4相當於選取的最大弧長「x3」，並且在該情況下，止動螺栓6適於移至與脊部80al、80a2背對的位置從而觸發安全裝置3b。在主動盤80的另一側面80b上，與主動盤40類似，包括多個外圍內外槽口或凹口 80bl、80b2，其大體上沿圓周分布設置。主動盤80和主動盤40之間的區別在於；內槽口 SObl相對於外槽口 80b2錯開設置，優選為一個半步。此外，槽口 80bl、80b2的設置使得不再形成中間凹槽，即確定槽口 80bl、80b2的邊緣大體上徑向相互重疊，從而使得觸發元件50』的突起部50a能夠不用停留在不能夠與槽口80bl、80b2相接合的徑向位置上。
[0106]因此，根據重新設置的主動盤80，突起部50a將隨著旋轉速度的增加和減小，在槽口 80bl、80b2之間沿徑向向內和向外作之字形移動。優選地，兩個連續內槽口 80bl或外槽口 80的切向分布與脊部80al、80a2之間的弧長相對應，即對應於選取的最大弧長「x3」。
[0107]如圖14所示，參考被引導安全裝置3b和引導安全裝置3a，本發明的作用是，使得第一聯軸部件10和第二聯軸部件20可以在安全聯軸器I內作有限相對移動,所述移動相當於其初始活動位置「xl」和非活動位置「x2」之間的選取最大距離「x3」，其中，第一運行周期Al表示每一無觸發的運行周期，第二運行周期A2表示相對移動小於第一聯軸部件10和第二聯軸部件20之間的最大受限相對移動「x3」的運行周期，以及第三運行周期A3表示在每次連續運行周期內移至並保持在初始位置的運行周期。
[0108]因此，圖14旨在提供扭矩/時間圖來說明選定的時間(t)分布以及多個連續傳遞扭矩(未示出)的各部分，所述扭矩小於初始值「xl」，並且在聯軸部件10、20之間無相對運動，但是其中每次扭矩傳遞，以短暫扭矩尖峰的形式，當其超過值「xl」時提供或多或少的相對移動，在一個總體位移運動至並超過值「x2」時，禁用安全聯軸器1.17。
[0109]圖14闡述了 3個不同的運行周期A1、A2和A3，其中，第一運行周期Al說明了 4個不連續的、按時間(t)分布的短暫扭矩傳遞，第一和第三扭矩尖峰不導致聯軸部件10、20之間產生相對移動，以及盤40的相應旋轉，第二和第四扭矩尖峰均導致了不超過值「x3」的短暫相對旋轉，所述值「x3」與另一數值相加得到數值「Ml 」，根據第一運行周期Al能夠得出，通過安全機構3a，數值「Ml」可隨後降至數值「MO」或數值「xl」。
[0110]沿「x」軸標註的「M」值如圖14所示。
[0111]在第二運行周期A2內，出現一個單獨的大扭矩尖峰，從而導致了相對移動移至並超過值「x2」，而安全聯軸器在「M2」和值「x2」處被觸發。
[0112]接著閥門組件9必須被取代且腔室8將在一定壓力下再次被介質8』充滿，所述介質可以是水乳劑和/或油。在第三周期A3內，發生3個不連續的扭矩傳遞，如圖所示，從而，兩次扭矩傳遞中的一次導致了聯軸部件10、20的小相對位移「M3」，且兩個相對位移均被相互疊加，在下一個周期(未示出)來到之前，移動位移返回至初始值「MO」或位置「xl」。
[0113]圖2採用了參考數字來說說明盤40和盤60之間的方向以及相互作用。
[0114]本發明不限於上述的實施方式。許多不同的顯而易見變化仍處於本發明創造的保護範圍之中。
【權利要求】
1.一種安全聯軸器(1)，具有與其相關聯的安全機構(3a)和相關的安全裝置(3b)，彼此相互關聯和/或一體成型，包括聯軸器單元(I』、3)，能夠隨著旋轉運動在兩個同軸的聯軸部件(10、20)之間傳遞扭矩，第一主動內部聯軸部件(10)和第二從動外部聯軸部件(20)，在內部聯軸部件(10)和外部聯軸部件(20)之間成型有摩擦表面(7、7』)，其中內部聯軸部件(10)包括與摩擦表面(7、7』)相鄰的腔室(8)，當施加壓力時，所述腔室(8)適於向摩擦表面(7、7』)方向膨脹； 其中，所述安全聯軸器(I)具有與其相關聯的安全裝置(3b)，所述安全裝置(3b)能夠向初始保持位置(「xl」)移動並停在該位置，這時所述腔室(8)處在膨脹位置，或者所述安全裝置(3b)向非活動釋放位置(「x2」)移動並停在該位置，這時所述腔室(8)處在相對於所述聯軸器單元(I』、3)心至的非膨脹位置； 其中當預選扭矩和由該扭矩所導致的第一聯軸部件(10)和第二聯軸部件(20)之間的相對移動過載時，通過腔室(8)壓力的排出，隨著安全機構(3a)從初始活動位置(「xl」)移向並停在非活動位置(「 x2 」)，所述可移動的安全裝置(3b )可被移動； 因此，所述安全裝置(3b)適於允許在第一聯軸部件(10)和第二聯軸部件(20)之間存在有限的相對運動，所述相對運動與其初始活動位置(「xl」)和最終非活動位置(「x2」)之間的選取最大弧長(「x3」)相對應，以及 所述安全裝置(3b)適於立刻將聯軸器單元(I』 )移動至其非活動位置(「x2」)， 其特徵在於:分配給所述安全裝置(3b)和/或所述安全機構(3a)的裝置(40、45)適於根據安全聯軸器(I)的最終運行周期，在初始活動位置(「xl」)的方向上返回和/或移動安全機構(3a)，從而使得在下一個運行周期內，在該活動位置第一聯軸部件(10)和第二聯軸部件(20)又可以進行有限的相對運動。根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於:初始位置(「xl」)被選擇落在最大弧度範圍(「x3」)內，根據兩個所述聯軸部件(10、20)的選取旋轉方向，所述安全機構(3a)可以在初始活動位置(「xl」)和最終非活動位置(「x2」)之間以與初始活動位置(「xl」)相反的方向移動。
2.根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於:第一聯軸部件(10)和第二聯軸部件(20)之間的有限相對運動為至少數圈旋轉，例如旋轉一圈或不到一圈，如四分之一圈。
3.根據上述權利要求任一所述的裝置，其特徵在於:當所述聯軸部件(10、20)之間產生的相對移動超過預定最大移動(「x3」)時，所述聯軸部件被移至非活動位置(「x2」)。
4.根據上述權利要求任一所述的裝置，其特徵在於:所述腔室(8)與閥門組件(9)相互作用，所述閥門組件(9 )可被立刻打開。
5.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於:所述閥門組件(9)適於通過切割操作的方式，通過旋轉相鄰盤(41)被打開。
6.根據上述權利要求任一所述的裝置，其特徵在於:裝置(40、45)包括第一盤(40、80)，在其一側面(40a、80a)上設有一個或多個圓周凹槽(40al、40a2、40a3和40a4)或脊部(80al、80a2)，相連形成一個單獨的圓形線，其中，凹槽(40al、40a2、40a3和40a4)的長度或脊部(80al、80a2)之間的弧長，與聯軸器單元(I』)的活動位置(「xl」)和非活動位置(「x2」)之間所選取最大弧長(「xl」到「x2」)相一致，並且止動裝置(6)適於與凹槽(40al、40a2、40a3和40a4)或脊部(80al、80a2)相互作用來觸發安全裝置(3b)。
7.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於:在所述盤(40、80)的第二側面(40b、80b)包括多個面向中心(40』 )的內槽口以及多個沿圓周分布的面向外的外槽口(40b3、80b2)，所述側面(40b、80b)背離第一側面。
8.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於:槽口(40b2、40b3、80bl、80b2)能夠與設有突起部(50a)的一個或多個單元(50』、50』』)相接合，所述單元(50』、50』』)在離心裝置(50)離心力的作用下可徑向移動。
9.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於:在低速旋轉時，所述離心裝置(50)能夠與所述內槽口(40b2、80bl)相接合，而在高速旋轉時，所述離心裝置(50)與所述外槽口(40b3、80b2)相接合。
10.根據權利要求10所述的裝置，其特徵在於:所述盤(40)的內槽口(40b2)和外槽口(40b3)能夠打開成一個中間大體為圓形的凹槽(40b4)，並且當具有突起部(50a)的所述單元(50』、50〃 )假定一個與中間凹槽(40B4)的位置相對應的徑向位置時，安全裝置(3b )重新回到聯軸器(I』 )的初始活動位置(「xl」)。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特徵在於:所述盤(40)的內槽口(SObl)和外槽口(80b2 )被設置成相對於彼此在切線方向上偏移一個半步。
12.根據權利要求9-12任一所述的裝置，其特徵在於:所述離心裝置(50)設置有可以隨旋轉運動而彼此徑向移動的單元(50』、50』』)，在所述單元(50』、50』』)上設有突起部(50a)，並且所述離心裝置(50)的運動通過徑向凹槽(50b)與設在盤(60)上的徑嚮導軌(60a)的相互作用來被引導。
13.根據權利要求13 所述的裝置，其特徵在於:在低速旋轉或靜止狀態時，所述單元(50』、50』 』 )被第一和第二彈簧單元(51』 』、51』 )壓制在其內部起始位置。
14.根據權利要求9或13所述的裝置，其特徵在於:設置在可活動單元(50』、50』』 )上的突起部(50a)可以與盤(40、80)相接合，以與所述止動裝置(6)相接合，所述止動裝置(6)適於通過受迫旋轉打開閥門組件(9)並將聯軸部件移至非活動釋放位置(「x2」)。
【文檔編號】F16D1/08GK103688071SQ201280032078
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年6月27日 優先權日:2011年6月27日
【發明者】C·G·法爾克, M·雅克布斯 申請人:沃伊思渦輪機安全裝置股份有限公司