CN102144108A - 用于传递旋转运动的安全联轴器 - Google Patents

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Abstract

一种安全联轴器,包括:驱动部分(10)和从动部分(12),它们能绕同一旋转轴线(X)旋转并分别设有第一转矩传递装置(14,24)和第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62),第一转矩传递装置(14,24)和第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62)具有前部齿(24,40,60,62),前部齿(24,40,60,62)通常相互啮合用于在联轴器(10,12)的两个部分之间传递转矩;以及转矩敏感打开装置(66,72,110),其被设置成:当在联轴器(10,12)的两个部分之间传递的转矩超过给定的最大值时,使第一转矩传递装置(14,24)和第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62)的前部齿(24,40,60,62)脱离啮合,从而中断转矩传递;其中,转矩敏感打开装置(66,72,110)包括:填充有不可压缩流体的压力腔(66)和阀装置(110),阀装置(110)适于一旦给定的最大流体压力值(pt)在压力腔(66)中已被超过即允许从压力腔(66)排出所述流体;其中,压力腔(66)以及第一转矩传递装置(14,24)和第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62)被构造成使得:压力腔中(66)的流体的压力在第一转矩传递装置(14,24)和第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62)的前部齿(24,40,60,62)上施加力,所施加的力趋于使所述齿保持啮合用于在联轴器(10,12)的两个部分之间传递转矩,并且通过第一转矩传递装置(14,24)和第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62)的前部齿(24,40,60,62)在联轴器(10,12)的两个部分之间传递的转矩致使压力腔(66)中的流体的压力与所述被传递的转矩成比例地增加,因此使上述最大转矩值与上述最大压力值(pt)相关联。

Description

用于传递旋转运动的安全联轴器
【技术领域】
本发明涉及一种安全联轴器,其意在可释放地连接绕同一旋转轴线旋转的第一传动构件和第二传动构件(例如,制成旋转轴)用于旋转,该联轴器被布置成一旦给定的最大容许扭矩值已被超过就将上述两个传动构件的连接断开。
【背景技术】
在工业中普遍使用以上指定类型的安全联轴器,用来将旋转运动从具有旋转输出传动构件的旋转运动源(诸如,例如电动机)传递到具有旋转输入传动构件的机器。该安全联轴器被安置在上述两个传动构件之间并且通常保持在第一操作状态(关闭状态)下,在该第一操作状态下所述安全联轴器连接所述构件用于旋转。该安全联轴器被布置成万一旋转运动所传递到的机器过度负荷或意外干扰则移动到第二操作状态(打开状态),在该第二操作状态下所述安全联轴器将上述两个传动构件的连接断开,以避免整个运动链发生故障或损坏。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种用于传递旋转运动的安全联轴器,其相对于当前使用的方案进行了改进。
根据本发明,得益于具有所附独立权利要求1中确定的特征的安全联轴器,这个目的以及其它目的完全得以实现。
根据本发明的安全连接器的有利实施方式是从属权利要求的主题,其内容将被认为是下面描述的组成和构成整体的一部分。
简言之,本发明基于提供一种安全联轴器的构想,该安全联轴器包括:
驱动部分(driving part)和从动部分(driven part),它们能够绕同一旋转轴线旋转并且设有相应的转矩传递装置,所述转矩传递装置具有前部齿(fronttoothing),所述前部齿通常相互啮合用于在所述联轴器的两个部分之间传递转矩;以及
转矩敏感打开装置(torque-sensitive opening means),其被布置成:当在所述联轴器的两个部分之间传递的转矩超过给定的最大值时使所述联轴器的两个部分的转矩传递装置的前部齿脱离啮合,从而中断转矩传递;
其中,所述转矩敏感打开装置包括:压力腔和阀装置,所述压力腔填充有不可压缩流体,所述阀装置适于一旦给定的最大压力值已被超过就允许从所述压力腔排出所述流体,所述压力腔被构造成使得:
容纳在所述压力腔中的流体的压力在所述转矩传递装置的前部齿上施加力,所施加的力趋于使齿保持啮合用于在所述联轴器的两个部分之间传递转矩,并且
通过所述转矩传递装置的前部齿在所述联轴器的两个部分之间传递的转矩致使所述压力腔中的流体的压力与所述转矩值成比例地增加,因此使上述最大转矩值与上述最大压力值相关联。
与现有技术相比,根据本发明的安全联轴器具有除了其他优点之外的下面一些优点:
联轴器的打开不需要特殊的阻断构件(breaking member)(诸如,例如销)来进行阻断,因此它不受到这些构件的机械特性变化的影响;
联轴器的打开不经历迟滞现象,所述迟滞现象能够影响可释放地连接联轴器的驱动部分和从动部分的机械构件的脱离啮合运动;
联轴器能被非常快速且容易地重新设定(即,使回到正常操作的关闭状态下);
联轴器具有非常紧凑的结构,相对于其径向和轴向尺寸具有高转矩传递能力;
能够在宽的调节范围内调节致使联轴器打开的最大转矩值;
能够以非常快速和简单的方式调节致使联轴器打开的最大转矩值,即使在联轴器的正常操作的关闭状态下也是如此;
使致使联轴器打开的最大转矩值随时间保持恒定,因此确保联轴器操作的高可靠性;
联轴器是自供给的,因为在其操作期间它不需要从外部供给加压流体;并且联轴器是自补偿的,因为它能够自动地补偿加压流体的可能损失;
通过简单使用压力传感器和发射器,联轴器提供了监测在驱动部分和从动部分之间传递的转矩的可能性,所述压力传感器适于检测压力腔中的压力,所述发射器适于将由压力传感器提供的信号发送到固定接收器或移动接收器。
【附图说明】
本发明的进一步的特征和优点将从下面的详细描述变得清楚,参照附图完全通过非限制性示例给出下面的描述,其中:
图1示出了根据本发明的优选实施方式的安全联轴器的局部轴向剖视图,所述安全联轴器处于正常操作的关闭状态下;
图2示出了本发明的安全联轴器的进一步的局部轴向剖视图(在与图1的平面不同的平面上),所述安全联轴器处于正常操作的关闭状态下;
图3示出了本发明的安全联轴器的减压阀的剖视图,所述减压阀处于关闭状态下(联轴器处于正常操作的关闭状态下);
图4示出了从图3的减压阀上方看到的视图;
图5示出了与图3的减压阀相似的减压阀的剖视图,但是减压阀处于排放状态下(联轴器处于打开状态下);
图6示出了与图2的安全联轴器相似的本发明的安全联轴器的局部轴向剖视图,但是安全联轴器处于打开状态下;
图7示出了本发明的安全联轴器的存储装置的放大的剖视图;以及
图8示出了本发明的安全联轴器的流体供给导管的放大的剖视图(沿图7的VIII-VIII平面截取)。
【具体实施方式】
在下面的描述和权利要求中,术语“轴向”和“纵向”指的是安全联轴器的轴线方向,换言之就是安全联轴器的驱动部分和从动部分的旋转轴线方向;而术语“横向”和“径向”指的是垂直于安全联轴器的轴线的方向。
首先参照图1,根据本发明优选实施方式的用于传递旋转运动的安全联轴器基本上包括全部用10指代的驱动部分以及全部用12指代的从动部分。安全联轴器的驱动部分10意在用来与传动装置(例如,连接于电动机的输出的传动轴)的驱动部分固定地连接用于一起旋转,安全联轴器的从动部分12意在用来与传动装置(例如,连接于工业机械的输入的传动轴)的从动部分固定地连接用于一起旋转,驱动部分10和从动部分12被安装成能够绕同一旋转轴线X旋转。
安全联轴器的驱动部分10包括第一外部环形元件14和第二内部环形元件16,第二内部环形元件16与第一元件14刚性地连接用于一起旋转并且与第一元件14限定出空间18。驱动部分10的第一元件14在安全联轴器的轴向外侧上(即,在相对于从动部分12的相对侧上)形成凸缘部20,该凸缘部20具有多个孔22,孔22供螺纹连接装置(未示出)插入,所述螺纹连接装置用于安全联轴器的驱动部分10的刚性连接以与传动装置的驱动部分(上游部分)一起旋转。驱动部分10的第一元件14在其轴向内端(即,在面朝向从动部分12的一侧)配备有前部齿24,前部齿24将随后被更详细地阐明。
安全联轴器的从动部分12包括第一外部环形元件26和第二内部环形元件28,第二内部环形元件28与第一元件26刚性地连接用于一起旋转。从动部分12的第一元件26包括具有较大厚度的第一轴向外部30和具有较小厚度的第二轴向内部32,第二轴向内部32从第一部分30朝向驱动部分10轴向伸出。在从动部分12的第一元件26的第一部分30的轴向外表面(即,与驱动部分10相对)上设有多个孔34,孔34供螺纹连接装置(未示出)插入,所述螺纹连接装置用于从动部分12的刚性连接以与传动装置的从动部分(下游部分)一起旋转。第三环形元件36被径向地放在(interpose)驱动部分10的第一元件14和从动部分12的第一元件26的第二部分32之间,它通过花键联轴器38与从动部分12的第一元件26的第二部分32刚性地连接用于一起旋转。从动部分12的第三环形元件36配备有前部齿40,前部齿40与驱动部分10的第一元件14的前部齿24沿着竖向对齐。从动部分12还包括:整体地形成内螺纹环形部44的第四元件42,该第四元件42通过螺纹旋入到从动部分12的第一元件26的第二部分32上(第二部分32为此目的设有相应的外螺纹46);以及凸缘部48,该凸缘部48径向向内延伸并沿着轴向被放在驱动部分10的第一元件14的凸缘部20和从动部分12的第一元件26的第二部分32之间。从动部分12的第四元件42的凸缘部48用其轴向内竖直表面抵靠从动部分的第三元件36。因此,从动部分12的第四元件42用作环形螺母,该环形螺母允许第三元件36的轴向位置被调节,并由此允许前部齿40的轴向位置被调节。堵缝件50防止第四元件42相对于第一元件26的第二部分32被旋开。
活塞52被放在安全联轴器的驱动部分10和从动部分12之间,该活塞52包括:环形引导部54,其被引导从而能够在从动部分12的第一元件26的轴向圆柱形孔56中轴向滑动;以及凸缘部58,其从引导部54沿着径向向外的方向延伸,并且沿着轴向被放在一侧上的驱动部分10的第一元件14和从动部分12的第三环形元件36、以及另一侧上的从动部分12的第一元件26的第一轴向外部30之间。活塞52的凸缘部58配备有第一前部齿60和第二前部齿62,第一前部齿60与驱动部分10的第一元件14的前部齿24啮合,第二前部齿62与从动部分12的第三环形元件36的前部齿40啮合。与配备有前部齿60和62的竖直表面轴向相反的活塞52的竖直表面,其连同从动部分12的第一元件26的第一轴向外部30的相对的竖直表面64一起将填充有不可压缩流体的压力腔66关闭。在径向方向上,压力腔66通过活塞52的引导部54在内部进行关闭,通过从动部分12的第一元件26的第二轴向内部32在外部进行关闭。被放在活塞52的凸缘部58与从动部分12的第一元件26的第二轴向内部32之间的垫圈68、以及被放在活塞52的引导部54与从动部分12的第一元件26的第一轴向外部30之间的垫圈70确保了压力腔66的流体密封。
在安全联轴器的正常操作状态下,压力腔66中的流体的压力将活塞52推向左边,从而确保活塞的齿60和62与驱动部分10的第一元件14以及从动部分12的第三元件36的相应的齿24和40啮合。因此,能够依次经过驱动部分的第一元件14、活塞52、从动部分的第三元件36以及从动部分的第一元件26,将转矩从驱动部分10向从动部分12传递。在这种状态下,通过旋紧/旋开从动部分自身的第四元件42能够调节从动部分12的第三元件36的前部齿40的轴向位置,以确保与活塞52的齿62的可能间隙被吸收(take up)。
弹簧72(例如制成圆柱形螺旋弹簧)被容纳在驱动部分10的两个环形元件14和16之间的空间18内以及活塞52的引导部54内,以在活塞上施加轴向力,该轴向力沿着反向于由压力腔66中流体的压力施加的力的方向作用,换言之,力是趋向于使活塞52的前部齿60和62与驱动部分10的第一元件14的相应的前部齿24和40、以及从动部分12的第三元件36的相应的前部齿24和40脱离啮合。弹簧72在一端(相对于图1的观察者的右手端)抵靠在活塞52的引导部54的竖直底壁74上,并在另一端(相对于图1的观察者的左手端)抵靠在杯形元件78的竖直底壁76上,该杯形元件78通过螺钉80固定到从动部分12的第二元件28。如将在说明书剩余部分中更详细阐明地,弹簧72具有由于设定的最大转矩值已被超过而打开安全联轴器时确保从压力腔66完全排空流体的功能。
再参照图1,被放在从动部分12的第二元件的第二轴向内部32与从动部分12的第三元件之间的垫圈82、以及被放在从动部分12的第三元件和驱动部分10的第一元件14之间的垫圈84避免了用来润滑前部齿24、40、60和62的联接表面的润滑剂泄漏。
在驱动部分10的第二元件16和从动部分12的第二元件28之间安装有旋转支撑装置。在图1所示的实施方式中,该旋转支撑装置包括第一径向球轴承86、第二轴向滚子轴承88和第三圆锥滚子轴承90。关于第一轴承86,其外圈通过弹性环92被轴向锁定在轴向外侧上,而其内圈通过环形元件96的凸缘94被轴向锁定在轴向内侧上,环形元件96装配在驱动部分10的第二元件16的部分98上。被旋在在驱动部分10的第二元件16的第二部分102上的环形螺母100将第二轴承88轴向夹靠在驱动部分10的第二元件16的肩部104上,并允许该元件的轴向位置连同带有前部齿24的驱动部分10的第一元件14的位置一起被调节。堵缝件106防止环形螺母100从驱动部分10的第二元件16的第二螺纹部102被旋开。弹性元件108被轴向放在环形元件96和环形螺母100之间并在它们之间被弹性压缩,以便吸收轴承86中可能的轴向间隙。
图1的细节A从上方显示出了处于啮合状态下的前部齿40和62。
现在参照图2至5,马上将描述安全联轴器的阀装置,其在所传递的转矩的给定最大值被超过时控制安全联轴器的自动打开。
首先,图2的细节A显示出了驱动部分10的第一元件14以及活塞52各自的前部齿24和62的放大视图,前部齿24和62处于啮合状态下。前部齿在轴向力F1的作用下被轴向互相推靠,所述力F1的大小(intensity)等于源自存在于压力腔66中的流体的预载压力p1的轴向力的大小与弹簧72产生的轴向力的大小之差,如前所述地由弹簧72产生的轴向力沿着相对于压力腔66中的流体压力产生的轴向力的相反方向作用。由驱动部分10通过第一元件14传递的转矩在活塞52的前部齿60上产生具有轴向分量Fau的切向力Ft。所导致的轴向力——其大小(忽略前部齿的轮廓之间的摩擦效应)等于切向力Ft的轴向分量Fau的大小与轴向力F1的大小之差——在被容纳在压力腔66内的流体中产生超压pau。压力腔66中的流体的压力p2等于预载压力p1和超压pau之和。因此,压力腔66中的流体的压力p2与由轴向力Fau(Fau转而由切向力Ft产生)引起的压力pau成比例,并且其因此与由联轴器传递的转矩成比例。
如能按照下面的描述将更好地理解到,根据本发明的安全联轴器的阀装置被布置成:当压力腔66中的压力达到给定最大压力值(其对应于能由用户调节的给定最大转矩值)时,自动地控制压力腔66的排放,并因此在仅受到由弹簧72施加的轴向力的点上,自动地控制活塞52的前部齿60和62分别与驱动部分10和从动部分12的前部齿24和40之间脱离啮合。
关于这一点,阀装置首先包括减压阀110,该减压阀110在图2所示的实施方式中被容纳在形成于从动部分12的第一元件26中的适当的座112(优选地呈圆柱形状)中,但是也可以例如通过适当的螺纹配件将减压阀110安装在该元件外部。减压阀110通过导管114与压力腔66流体连通,以便检测该腔中存在的压力p2。该减压阀被设定在给定的设定压力pt(其可由用户调节),以便在压力p2超过该设定压力pt时打开,从而允许从压力腔66中排放流体。
具体参照图3,减压阀110基本上包括主体116、固定盘118以及杯形元件120,主体116被安装成其能沿着座112的轴线滑动,杯形元件120被放在主体116和盘118之间。主体116包括:呈中空圆筒形状的上部122,其具有与座112的外径基本相等的外径;以及下部124,其具有较小的外径并朝底部逐渐变细,以便与座112限定出环形间隙126。垫圈128被放在主体116的下部124和座112之间。多个导管130穿过主体116的下部124,从而使主体部124上方的阀部分与环形间隙126流体连通。在主体116的下部124的下表面上安装有优选地具有圆锥形状的垫圈132,该垫圈132在减压阀110的关闭状态下密封使导管114与座112流体连通的孔口134。
减压阀110还包括弹簧136,该弹簧136优选地制成圆柱形螺旋弹簧,其被布置在存在于杯形元件120和主体116的上部122之间的环形自由空间中。弹簧136以其下端抵靠在杯形元件120的底部凸缘上,并以其上端抵靠在环形螺母138上,该环形螺母138被旋入座112的适当的内螺纹部中。弹簧136连同主体116一起将杯形元件120向下推,从而通过垫圈132使孔口134保持封闭。
减压阀110还包括销元件140,销元件140沿着杯形元件120的轴线延伸并可滑动地容纳在设于杯形元件120的底壁中的同轴孔142中。在底部上的销元件140形成头部144,头部144设有用来密封孔142的垫圈146。容纳在杯形元件120中的弹簧148将销元件140的头部144推靠在杯形元件120的底壁上,从而使杯形元件120的内腔(用150指代)保持封闭。在销元件140的外表面上设有多个槽152,这些槽152具有在销元件140从图3中所示关闭位置移动到图5中所示打开位置时允许流体从腔150流过孔142的功能。在图3的关闭位置下,销元件140伸出越过杯形元件120的底壁的外表面。
减压阀110的盘118通过保持环156被锁靠在座112的肩部154上。盘118具有多个贯通开口158(在图4所示示例中,具有以120°布置的三个圆形开口),开口158具有允许在安全阀110的排放状态下将来自内腔150的流体通过孔142排出、以及使适当的键元件通过以旋转环形螺母138来调节弹簧136的预载的功能。
在图3中示出的减压阀110的关闭状态被一直保持,直到由孔口134中的压力(其与压力腔66中的流体的压力p2相同)施加在垫圈132上并因此施加在主体116上的力F2超过反作用力R1,该反作用力R1由弹簧136施加的力、以及在垫圈128和座112的内表面之间的摩擦力之和给定。弹簧136的力、以及因此还有减压阀110的设定压力pt能够通过环形螺母138进行调节。
现在参照图5,当由孔口134中的压力施加在垫圈132上并因此施加在主体116上的力F2超过反作用力R1时,由垫圈132、主体116、杯形元件120以及销元件140形成的组件相对于座112的底表面升高,从而允许流体通过导管114和孔口134从压力腔66到达间隙126并从此处通过导管130到达腔150。当销元件140进入紧靠盘118时,杯形元件120的进一步提升使得销元件140从关闭位置移动到打开位置,从而允许通过销元件140中的槽152和盘118中的开口158从腔150排出流体。
因此,当由安全联轴器传递的转矩使得压力腔66中的流体的压力p2大于减压阀110的设定压力pt时,减压阀110从关闭状态移动到排放状态,从而允许排放被容纳在压力腔66中的流体,并因此允许活塞52的前部齿60和62、与驱动部分10的第一元件14的以及从动部分12的第三元件36的相关前部齿24和40脱离啮合。一旦已经移动到排放状态,由于作用在活塞52上的弹簧72被选为在流体中产生能克服由弹簧136施加在主体116上的反作用的压力而使减压阀110保持在该状态,因此使孔口134保持打开。这使得能够确保活塞52完全转移到右边,并因此确保活塞自身的前部齿、与驱动部分10和从动部分12的前部齿完全脱离啮合。在图6中示出了安全联轴器110的该打开状态。
优选地,根据本发明的安全联轴器还包括存储装置160,该存储装置160具有自动修复压力腔66中的流体的可能泄漏的功能,因此使预载压力p1保持恒定,并由此使最大转矩值(在超过其时打开安全联轴器)保持恒定。该存储装置在图2和图6的细节B中示出,并在图7中以放大的比例示出。在图2中,该存储装置被显示处于与安全联轴器的关闭状态对应的位置中,而在图6和图7中,该存储装置被显示处于与安全联轴器的打开状态对应的位置中。
具体参照图7,存储装置160首先包括活塞162,该活塞162被可滑动地容纳在设于从动部分12的第二元件30中的座164中。在所示示例中,座164相对于容纳减压阀110的座112位于直径方向相反侧上。活塞162与座164形成平衡腔166(图2),该平衡腔166以压力腔66的预载压力p1填充有加压流体。串联作用的一对弹簧168和170(在所示示例中制成圆柱形螺旋弹簧)将活塞162推向平衡腔166的底壁,从而趋于将容纳在其中的流体排出。
存储装置还包括止回阀172,其被放在腔174和腔176之间,腔174与平衡腔166流体连通,腔176通过导管178与压力腔66流体连通。止回阀172在图7的细节A中以放大的比例示出,其包括遮板(shutter)180和弹簧184,遮板180配备有杆部182,弹簧184趋于使遮板180保持处于关闭位置中。如此,止回阀172允许流体仅沿着从平衡腔166到压力腔66的方向通过。万一流体从压力腔66泄漏,则在该腔中的压力降低,并且由于腔174和176之间的压差而将止回阀172打开,从而允许容纳在平衡腔166中的流体流出到压力腔66中,直到恢复到初始压力值p1。透明盖186允许用户检查活塞162的位置,并因此允许检查平衡腔166的填充状态。
万一由安全联轴器传递的最大转矩值已被超过,减压阀110一打开,止回阀172下游的压降就使得被弹簧168和170推压的活塞162靠着平衡腔166的底表面进行完全位移。在这种位置下,设有控制突起188(其与止回阀172的遮板180的杆部182协作)的活塞162使遮板180保持升起并因此使止回阀172保持打开。
最后,参照图8,为了允许将流体在所谓的重新设定步骤中(即,当安全联轴器在已经打开后返回到关闭状态)供给到压力腔66中,在从动部分12的第一元件26中设有供给口190,该供给口190通过通道192与供给导管194流体连通,该供给导管194在止回阀172的上游开口到腔174中。旋压阀196允许通道192被打开或关闭。
以下述方式进行安全联轴器的重新设定操作。首先,使联轴器的从动部分12旋转,直到减压阀110进入最高位置,以便允许在填充期间通过压力腔66的重力将空气排空。此时,在已经将供给配件(未示出)插入到供给口190中、已经打开旋压阀196并且已经打开与压力腔66连通的放气阀(purge valve)198(图2和图6)之后,通过压力腔66的重力执行填充。为了在填充步骤期间使减压阀110保持打开,通过适当的把手200将该阀的杯形元件120升高,把手200能由用户握持并用其一端旋入螺纹盲孔202(图3和图5)中。螺纹盲孔202被设置在杯形元件120中,并且能通过盘118中的开口158之一从外部触及。没有气泡的纯流体一从减压阀110和放气阀198离开,即允许使减压阀110返回到关闭位置并将放气阀198关闭。此时,加压流体开始被泵吸入压力腔66中。如此,活塞52抵抗弹簧72的力移动到左边(相对于图1、2和6的观察者),直到完成活塞本身的前部齿60和62分别与驱动部分10和从动部分12的前部齿24和40之间的啮合。同时,存储装置160的活塞162移动到右边(相对于图7的观察者)并且平衡腔166被填充加压流体。一旦达到预载压力p1便将旋压阀196关闭,从而中断供给口190与供给导管194的流体连通,并且将供给配件从供给口190上旋下。
根据本发明的实施方式,安全联轴器可以设有用于检测所传递转矩的装置,该装置基本上包括压力传感器和发射器,所述压力传感器适于检测压力腔中的压力(如前所述,其与在联轴器的驱动部分和从动部分之间所传递的转矩成比例),所述发射器适于将由压力传感器提供的信号发送给固定的或移动的接收器。因此,用户能够时时刻刻或者根据请求检查由安全联轴器所传递的转矩的值。
当然,在本发明的原理保持不变的情况下,实施方式和制造细节可以相对于纯粹通过非限制性示例所描述和所示出的实施方式和制造细节进行广泛地改动。

Claims (14)

1.一种用于传递旋转运动的安全联轴器,其包括:
驱动部分(10)和从动部分(12),它们能够绕同一旋转轴线(X)旋转并且分别设有第一转矩传递装置(14,24)和第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62),所述第一转矩传递装置(14,24)和第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62)具有前部齿(24,40,60,62),所述前部齿(24,40,60,62)通常相互啮合用于在所述联轴器(10,12)的两个部分之间传递转矩;以及
转矩敏感打开装置(66,72,110),所述转矩敏感打开装置(66,72,110)被布置成:当在所述联轴器(10,12)的两个部分之间传递的转矩超过给定的最大值时,使所述第一转矩传递装置(14,24)和第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62)的前部齿(24,40,60,62)脱离啮合,从而中断转矩传递;
其中,所述转矩敏感打开装置(66,72,110)包括压力腔(66)和阀装置(110),所述压力腔(66)填充有不可压缩流体,所述阀装置(110)适于一旦给定的最大流体压力值(pt)在所述压力腔(66)中已被超过即允许从所述压力腔(66)排出所述流体;
其中,所述压力腔(66)以及所述第一转矩传递装置(14,24)和第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62)被构造成使得:
所述压力腔中(66)的流体的压力在所述第一转矩传递装置(14,24)和第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62)的前部齿(24,40,60,62)上施加力,所施加的力趋于使所述齿保持啮合用于在所述联轴器(10,12)的两个部分之间传递转矩,并且
通过所述第一转矩传递装置(14,24)和第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62)的前部齿(24,40,60,62)在所述联轴器(10,12)的两个部分之间传递的转矩致使所述压力腔(66)中的流体的压力与所述被传递的转矩成比例地增加,因此使上述最大转矩值与上述最大压力值(pt)相关联。
2.如权利要求1所述的安全联轴器,其中,所述第一转矩传递装置(14,24)具有第一前部齿(24),其中所述第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62)具有第二前部齿(40),所述第二前部齿(40)与所述第一前部齿(24)位于垂直于所述旋转轴线(X)的同一平面内,并且其中所述第二转矩传递装置(30,36,40,52,60,62)还包括能够轴向移动的活塞(52),所述活塞(52)具有被布置成与所述第一前部齿(24)啮合的第三前部齿(60)、以及被布置成与所述第二前部齿(40)啮合的第四前部齿(62),所述活塞(52)通过所述压力腔(66)中的流体的压力被推向所述第一前部齿(24)和第二前部齿(40),从而确保在所述联轴器的正常操作的关闭状态下在上述前部齿(24,40,60和62)之间的啮合,并因此确保在所述驱动部分(10)和从动部分(12)之间传递转矩。
3.如权利要求2所述的安全联轴器,其中,所述第二前部齿(40)由所述从动部分(12)的元件(36)形成,所述从动部分(12)的元件(36)能够轴向调节以允许将所述齿定位在与所述第一前部齿(24)相同的平面内。
4.如权利要求2或3所述的安全联轴器,其中,所述活塞(52)包括引导部(54),所述引导部(54)被引导以在所述从动部分(12)的圆柱形孔(56)中轴向滑动,所述圆柱形孔(56)的轴线与所述旋转轴线(X)重合。
5.如权利要求4所述的安全联轴器,其中,所述从动部分(12)包括轴向固定的元件(30),所述轴向固定的元件(30)具有圆柱形孔(56)并且与所述活塞(52)一起封闭所述压力腔(66)。
6.如权利要求3或5所述的安全联轴器,其中,所述从动部分(12)的能够轴向调节的元件(36)和轴向固定的元件(30)通过花键联轴器(38)相互连接用于旋转。
7.如权利要求2至6中任一项所述的安全联轴器,其中,所述转矩敏感打开装置(66,72,110)还包括第一弹性装置(72),所述第一弹性装置(72)趋于相对于由所述压力腔(66)中的流体的压力施加的力沿着相反方向推压所述活塞(52)。
8.如前述权利要求中任一项所述的安全联轴器,其中,所述阀装置(110)包括减压阀(110),所述减压阀(110)被布置在与所述压力腔(66)连通的导管(114)的端部,所述减压阀(110)能够在关闭位置和排放位置之间移动,在所述关闭位置中所述减压阀(110)密封所述导管(114),在所述排放位置中所述减压阀(110)打开所述导管(114)而允许容纳在所述压力腔(66)中的流体通过所述导管排出,上述最大压力值(pt)等于所述减压阀(110)的设定压力。
9.如权利要求8所述的安全联轴器,其中,所述减压阀(110)包括可动主体(116)和第二弹性装置(136),所述可动主体(116)适于关闭所述导管(114),所述第二弹性装置(136)在所述可动主体(116)上施加力,所施加的力趋于使所述可动主体(116)保持在关闭所述导管(114)的位置中。
10.如权利要求8或9所述的安全联轴器,其中,所述减压阀(110)设有用于调节所述设定压力的调节装置(138)。
11.如权利要求9或10所述的安全联轴器,其中,所述减压阀(110)的调节装置(138)包括环形螺母(138),所述环形螺母(138)被布置成调节所述第二弹性装置(136)的预载。
12.如前述权利要求中任一项所述的安全联轴器,其还包括流体存储装置(160),所述流体存储装置(160)被设置成自动地补偿所述压力腔(66)中可能的流体泄漏。
13.如权利要求12所述的安全联轴器,其中,所述流体存储装置(160)包括:活塞(162),其被可滑动地布置在相应的座(164)中并与所述座(164)限定出平衡腔(166),所述平衡腔(166)填充有加压流体并能被置于与所述压力腔(66)连通;以及止回阀(172),其被布置成允许流体仅沿着从所述平衡腔(166)到所述压力腔(66)的方向通过。
14.如前述权利要求中任一项所述的安全联轴器,其还包括:压力传感器装置,其适于提供表示所述压力腔(66)中流体的压力的信号;发射器装置,其适于发射由所述压力传感器装置提供的信号;以及接收器装置,其适于接收由所述发射器装置发射的信号,从而允许监测由所述安全联轴器传递的转矩。
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