CN102667212A - 用于动力传输单元的用于分离负载轴的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于将设备的驱动轴(2)从输入轴(3)上分离的装置。所述装置包括装备有第一齿状物(8)和第一齿条(6)的爪形联轴器(5),以便:1.通过与设置于所述第二轴(3)的第二齿条(7)的相互作用而使爪形联轴器(5)沿所述第一轴(2)纵向移动,以及2.使得所述第一齿状物(8)与设置于所述第二轴(3)上的第二齿状物(9)啮合或者从所述第二齿状物(9)上分离。所述装置进一步地包括纵向位移装置,其包括作用于纵向活动部件(11)上以便在连接位置和分离位置之间移动所述爪形联轴器(5)的固定部分(10)。本发明特征在于:所述纵向位移装置通过旋转地固定的部件(13)与部件(14)的相互配合而驱动所述爪形联轴器(5),所述部件(14)和所述爪形联轴器连接并且随之旋转,在运转的过程中,纵向间隙(15)保持于所述旋转中的固定部件与旋转部件之间。

Description

用于动力传输单元的用于分离负载轴的装置
本发明的领域涉及动力轴的驱动,特别地涉及在运转过程中,用于分离传输高转矩的轴的系统。
特别地,机械设备以及安装在航空发动机上的设备由动力轴驱动,所述动力轴通过齿轮传动装置与输入轴连接,所述动力轴从所述输入轴处获得了相关设备运转所必要的机械动力。
所讨论的动力可能特别高,例如就航空设备而言,诸如起动发电机,在16000rpm的转速下其动力可能达到转矩为600N/m级。在这样的情况下,作用于该点上的轴向摩擦力增大到4500N。另外,在紧急操作的过程,有必要使设备轴从发动机轴上可能分离,以便分离出现故障的设备,并且从而避免了全部性的损环。这样的工序是必不可少的,例如,就得以摆脱危机情况的操纵而言。这样的分离系统也必须在极为受限的环境下得以实施。
一旦紧急情况停止,当随后将所述设备重新投入使用时,提供设备轴的重新连接的操纵也是必不可少的。因此,当轴处于静止状态或低速运转并且没有负载时,这一过程得以实施,因此所述齿状物上的摩擦力得以部分地消除。
提供所述技术特征的系统公开在第EP1412651号欧洲专利中,该专利提出了一个两轴之间的爪形联轴器,所述两个轴在彼此的延伸方向上旋转。爪形联轴器为一个带齿的装置,该装置允许两个机械部件得以连接和脱开。在这种情况下,所述爪形联轴器包括一个与将要连接的轴同心的轴,在该轴的其中一个端部上具有径向延伸的平面环,滚珠支撑于该水平环上以产生位移。所述滚珠相对于所述轴环绕地放置,随后,螺旋面轨道通过形成于外壳内的凹槽被实施。
在这一螺旋面活动的过程中,所述滚珠在凹槽中滚动,并且保持与所述径向环相抵靠。其在一个方向上施加了作用力,该方向相对于所述爪形联轴器的轴线发生偏移。这导致了削弱所述爪形联轴器位移的扭矩,并且也导致了发生堵塞或阻塞的风险。另外,所述滚珠在不沿着凹槽滑动的情况下由滚动运动而活动,但其通过沿径向环的滑动运动而活动。这产生了施加在滚珠上的寄生作用力(parasitic force),所述作用力干扰它的运动,并且考虑到施加于所述部件的非常高的摩擦力,其可能使得这样的系统的微调变得困难。
第DE 10126485号德国专利申请也为公知的,所述专利申请公开了一种分离系统,其中,在运转位置,形成爪形联轴器的部件的组件被驱动旋转。这导致了仅在分离的过程中活动并且在正常运转时不具有任何用处的物质的移动。与所述系统相关的缺陷在于不期望发生的惯性矩以及所述旋转元件的磨损。
本发明的目的在于通过提出以下的系统克服所述缺陷,所述系统用于在高负载运转的情况下分离轴,并且不存在现有技术中的某些缺点,尤其是,在该系统中,大多数提供位移的元件在正常运转的过程中为固定的。
为此目的,本发明的主题为用于将设备的驱动轴从输入轴上分离的装置,所述装置包括爪形联轴器,该爪形联轴器装备有第一齿状物和第一齿条,通过所述第一齿条与由所述第二轴所携带的第二齿条的相互作用而使所述爪形联轴器沿所述第一轴纵向地移动,并且使得所述第一齿状物与设置于所述第二轴上的第二齿状物啮合或者从所述第二齿状物上分离,所述装置进一步包括纵向位移装置,其包括在连接位置和分离位置之间移动所述爪形联轴器的固定部分,由所述纵向位移装置传递给所述爪形联轴器的合力沿所述第一轴的旋转轴线定向,并且具有位于所述轴线上的作用点,其特征在于,所述纵向位移装置通过在旋转中固定的部件与以下部件的相互配合而驱动所述爪形联轴器,所述以下部件和所述爪形联轴器连接并且在旋转中被驱动;在运转过程中,纵向间隙保持于所述旋转中的固定部件与旋转中的被驱动的部件之间。
在用于分离的部件正常运转的过程中,所述构造确保不存在磨损,从而避免了寄生扭矩的产生,所述寄生扭矩可阻碍所述爪形联轴器沿轴的位移,所述爪形联轴器安装于该轴上。
优选地,所述纵向活动部件带有止挡块或滚珠轴承,所述止挡块的第一环固定于所述部件,而第二环则在旋转中为活动的,并且位于旋转台对面,所述旋转台相对于所述爪形联轴器径向地延伸。
有益地,在所述活动环与旋转台之间设置有间隙。
在一变体中,所述纵向活动部件带有覆盖有抗磨涂层的液力止挡块,所述止挡块与相对于所述爪形联轴器径向地延伸的旋转台相向设置。
优选地,所述纵向活动部件带有重新连接构件,其能够径向地配置以与所述爪形联轴器的一个元件相配合,并且驱动所述爪形联轴器进入到其重新连接的位置。
在第二实施方式中,所述径向延伸的部件包括空腔,在分离的过程中,固定于与所述第一轴平行平移的所述爪形联轴器上的径向活动元件插于所述空腔中。
优选地,所述径向活动元件为设置于径向钻孔内的滚珠,所述径向钻孔形成于所述爪形联轴器内。
更优选地,在正常运转过过程中,所述滚珠经由罩体内的钻孔通过所述径向延伸的部件的纵向延伸部保持在一个适当的位置,所述罩体形成于所述第一轴内。
有益地,所述空腔包括一个表面,该表面相对于所述第一轴的旋转轴线倾斜地定向,以便允许所述滚珠在重新连接的过程中返回所述钻孔。
在一个特别的实施方式中,所述第一、第二齿状物为螺旋面齿状物,其相互施加作用力用以与所述齿状物分离。
本发明还涉及包括如上所述的用于将它的驱动轴从输入轴上分离的装置的设备,并且也还涉及安装有这样的设备的航空发动机。
在对本发明的下列几个实施方式的说明性的、详细的说明的过程中,本发明将会被更清楚地了解,并且其进一步的主题,细节,技术特点和优点也将得以更清楚地呈现,所述实施方式以纯粹的说明性的、非限制性的例子并且参考说明书附图给出,其中
图1示出了根据本发明第一实施方式所述的用于分离动力轴的装置的剖视图;
图2示出了使用本发明第一实施方式所述的装置分离动力轴的操作过程的顺序图;
图3示出了根据本发明第二实施方式所述的用于分离动力轴的装置的剖视图;
图4示出了使用本发明第二实施方式所述的装置分离动力轴的操作过程的顺序图;
图5示出了使用本发明第一实施方式所述的装置重新连接动力轴的操作过程的顺序图;
图6示出了使用本发明第二实施方式所述的装置重新连接动力轴的操作过程的顺序图。
参考图1,其示出了起动发电机(也称为S/G)型设备,其包括外壳1,所述外壳1封装有用于将动力轴(被称为输出轴2)连接到驱动轴3的装置,所述驱动轴3由安装有起动发电机的机器驱动。所述驱动轴3由轴承4支撑,并且绕与所述输出轴2的轴线相同的轴线旋转。在正常运转过程中,所述两个轴通过空心的圆柱形部件(被称为爪形联轴器5)彼此连接,所述空心的圆柱形部件与两轴共轴并且环绕所述输出轴2。所述爪形联轴器5包括设置于其内表面上的第一齿条6(spline),该第一齿条6与输出轴2的外表面上的相对于所述第一齿条6的第二齿条7(spline)相互配合。由于所述两组齿条(spline),所述爪形联轴器5能够在保持连接状态的情况下沿所述输出轴2纵向地移动。
所述爪形联轴器5在其一端也包括设置于其外表面上的第一齿状物8,所述第一齿状物8能够与在其内表面由所述驱动轴3所携带的第二齿状物9相互配合。根据所述输出轴2上的所述爪形联轴器5的位置,所述第一齿状物8或与所述第二齿状物9相啮合(图1中所示出的连接位置)或与之分离,此时,所述起动发电机不再由所述驱动轴3驱动(如图2中的最后一个视图示出了分离位置)。
在第一实施方式中,液压分离装置在图1的右侧部分示出。通常地,在余下的说明书部分中,所述右侧部分为距离所述第一、第二连接齿状物最遥远的部分,并且在方向上,所述右侧部分与分离过程相对应。
所述分离装置包括液压腔10,活塞11在所述液压腔10内运行,所述活塞11平行于所述轴的轴线移动。在经由通道(未视出)而得以输送到所述液压腔10的左侧部分的液压压力的作用下,所述活塞11移动到图1的右侧以实现分离过程。其在运转过程中朝向左侧移动以重新连接所述轴。
在其下部,所述活塞11带有止挡块或滚珠轴承13,所述止挡块或滚珠轴承13与轴的轴线平行放置,其第一固定环13a与活塞11钢性连接,而其第二环13b自由旋转,滚动但不在所述止挡块13的滚珠上滑动。所述活动环13b纵向地设置于旋转台14(rotating plate)对面,所述旋转台14自所述爪形联轴器5的轴部径向延伸。在正常运转过程中(即连接位置),间隙15存在于推力滚珠轴承的所述活动环13b与所述爪形联轴器5的旋转台14之间。在分离过程中,所述间隙得以消除,所述活动环13b通过活塞11在所述旋转台14的方向上得以驱动,并从而与此相接触,以移动所述爪形联轴器5并且导致所述第一齿状物8和第二齿状物9的分离。可以看得出来由于该间隙15,所述活塞11和两个环13a和13b在正常运转的过程中不会活动,并且不会在旋转中被驱动。反过来,所述活动环13b仅在分离程序在旋转中被驱动。
在它的右侧部分,所述爪形联轴器5具有呈鞍形的第一双分支19形,诸如倒V形,以及第二单分支20形。在所述单分支20的对面放置有推杆21,所述推杆的形状与双分支19的形状相反并且其在弹簧22的作用下得以并入。所述推杆21将爪形联轴器5保持在连接或分离位置,其中,所述连接位置对应于所述推杆21并入所述双分支19中的位置,而所述分离位置则相应于其抵靠所述单分支20的位置。轴向止挡块23放置于所述爪形联轴器5上,其与所述输出轴2上的径向台肩24相互配合,以限制所述爪形联轴器5向左侧的位移,以便保持所述第一、第二齿状物8和9相互对齐。因而,包括有推杆21和轴向止挡块23的连接确保了所述爪形联轴器5相对于输出轴2的相对稳定的位置。所述轴向止挡块23的位置得以限定,以使得所述间隙15具有渴望得到的数值,因此,所述止挡块13的活动环13b在正常运转过程中永久不会活动。
在图1中,由于该视图为分离装置的剖视图,仅有一个滚珠轴承13和一个推杆21得以呈现,但是所述系统包括多个滚珠轴承和多个推杆,数量大于或等于2个,并且所述多个滚珠轴承以及多个推杆均匀地分布在所述旋转台14的周围,以提供完美地轴向定向的合成推力并且防止所述爪形联轴器5有可能发生的堵塞或阻塞。
图1也示出了用于重新连接两个轴并且使所述爪形联轴器5返回到其初始位置的装置。原则上,所述装置包括相对于所述两个轴的轴线径向地延伸的指状元件16,其与所述旋转台14的外表面相向设置。所述指状元件16被放置于重新连接活塞17的末端,所述重新连接活塞17在圆柱体18内发生位移。在圆柱体内,所述重新连接活塞17上部压力的进入(不管是液压压力还是气动压力)导致所述活塞以及所述指状元件16在所述旋转台14方向上下降。复位弹簧(未视出)被设置于重新连接活塞17的下方,并且在所述指状元件的输出压力不存在时,该复位弹簧被设计用于使所述指状元件16返回到所述圆柱体18中。
在延伸的位置上,所述指状元件16径向地延伸足够长的长度以超出所述旋转台14的外表面,以至于,其能够驱动所述爪形联轴器5沿所述轴线向左侧平移。所述具有重新连接活塞17和指状元件16的圆柱体18被所述活塞11带动,以使其在此处纵向地移动,并而因此所述指状元件16大致地保持与所述旋转台14相对,并且保持在其右侧。
图2示出了两轴分离的三个步骤。在左侧视图中,所述两轴在与图1相同的位置连接。纵向间隙15存在于所述滚珠轴承的活动环13b与所述旋转台14之间。在中间的视图中,在输送至所述液压腔10的左侧部分的压力的作用下,所述活塞11移动一定的长度,该长度与前述间隙的长度相等。在该位置上,所述活塞11的位移仅使得所述间隙将要被占去并且不再移动所述爪形联轴器5。所述两个轴2和3仍然相互连接。最终地,在右侧视图中,由于在所述液压腔10左侧部分的压力的应用仍在继续,所述活塞11覆盖其整个路径并且与所述液压腔10的右侧的侧壁相抵靠。在这种情况下,其驱动所述滚珠轴承13以及所述旋转台14,所述旋转台14通过活动环13b上的摩擦固定在那里。所述推杆21从其与所述单分支20相抵的位置移动到位于所述双分支19内的位置。在该位置中,所述爪形联轴器5发生一定长度的位移,以使得所述齿状物8和9得以分开。而后,所述两个轴2和3分离,在由所述输出轴2与所述爪形联轴器5所形成的组件不再被驱动并且逐渐地停止的情况下,所述驱动轴3能够继续旋转。一旦这样的分离实现,所述设备得以机械地从发动机上分离,不再耗费所述发动机的任何动力。
参考图3,第二实施方式将在此得以说明。与第一实施方式中的装置元件具有相同功能的装置元件以相同的标号加以标注,并且不再加以描述。在这种情况下,所述第一齿状物8被放置于所述爪形联轴器5的大致径向的部分,并且与所述驱动轴3的第二齿状物9垂直放置。
与图1对比,在这种情况下,所述齿条6和7呈螺旋面。因此,它们相互施加轴向力量,所述轴向力量使得它们趋于分开,并且使得两个轴趋于自动地分离。
在所公开的形状并非绝对必要的情况下,图3中可见的为电磁致动器30,所述电磁致动器30设置成向铁磁板31施加平行于所述轴2和3轴线的排斥力。所述铁磁板31相对于所述轴的轴线径向地延伸,并且与多个电磁致动器相对(在图3的剖面图中仅有一个电磁致动器),所述多个电磁致动器均匀地分布于所述铁磁板31的周围,其目的在于在没有错位的情况下(without misalignment)提供以完美地轴向方式定向的推力并且避免了所述爪形联轴器5有可能发生的堵塞或阻塞。在运转过程中,间隙115保持在固定的电磁致动器30与铁磁板31之间,所述铁磁板31在正常运转过程中被爪形联轴器5驱动旋转。所述间隙避免了旋转部件与在旋转中被加以固定的部件之间的任何磨损。
所述铁磁板31通过纵向延伸部32在其内部端部延伸,在运转过程中,所述纵向延伸部32的作用在于保持罩体40中的滚珠35,所述罩体40为在所述输出轴2的外表面上挖空的部分。所述纵向延伸部32的内部圆柱形表面具有一系列的空穴33,在分离的过程中,所述空穴33被设计用来作为所述滚珠35的罩体,随后,所述滚珠35离开它们的罩体40以相对于所述输出轴2纵向地释放所述爪形联轴器5。每一个空穴33在其右侧面呈圆锥或平面形,以形成坡道34(ramp),所述滚珠能够在所述坡道34上滚动。
所述爪形联轴器5通过多个钻孔36在它的厚度上得以贯穿,所述钻孔36有规律地沿所述爪形联轴器5的周围设置,并且在角度上与空腔33相对应。所述滚珠35设置于所述钻孔中,并且它们的直径大体上与所述钻孔的直径相对应,以至于当所述爪形联轴器得以纵向地保持时,它们能够径向地贯穿所述爪形联轴器。在连接的构造中,所述滚珠35的内侧面被设置于所述罩体40中,而在其外侧面则与所述铁磁板31的纵向延伸部32的内表面相抵靠。这样,一方面通过与所述钻孔36的接触,以及另一方面与所述罩体40的接触,它们确保了对于所述爪形联轴器5轴向方向上的平移的阻挡。当所述两个轴保持连接时,所述三个元件同步旋转,避免了所述滚珠的任何磨损,因此,所述滚珠的作用在于对抗由所述螺旋面齿条所产生分离作用力。
在所述第二实施方式中,在正常运转过程中,所述铁磁板31的纵向延伸部32被设置于与所述爪形联轴器5相抵靠。弹簧38将纵向延伸部32保持与所述爪形联轴器5相抵靠,以防止所述滚珠释放,所述滚珠吸收了由所述螺旋面齿条6和7所产生的轴向作用力。
另外,弹簧37促进所述分离作用力,并且使得对从所述输入驱动轴3上分离的所述爪形联轴器5进行保持成为可能。在连接位置上,所述弹簧37的作用力被滚珠35吸收。
图4示出了在第二实施方式中所述爪形联轴器分离过程的三个步骤。在左侧视图中,所述两轴在与图3相同的位置上连接。滚珠35被放置于所述铁磁板31的纵向延伸部32的下面,且设置于由钻孔36所形成的罩体内。在第二和第三视图中,通过压缩所述复位弹簧38,所述电磁致动器30将所述铁磁板31与它的纵向延伸部32向右侧推回。从而,所述空腔33被带至与滚珠35相对的位置,所述滚珠35在离心力的作用下嵌入其中(第三视图)。在第二视图中,所述滚珠位于所述空腔33中并且不再阻挡所述爪形联轴器5的平移,所述爪形联轴器5能够在所述螺旋面齿条与所述支承弹簧37的作用下脱开。第三视图中示出了处于极限位置的铁磁板31,其在所述电磁致动器的作用下最大限度地推回,第三视图示出了充分地向右侧移动的爪形联轴器5。当所述爪形联轴器5已经被移动了足够的长度时,所述爪形联轴器的第一齿状物8得以从所述驱动轴3的第二齿状物9上分离。随后,所述两个轴2和3得以分开,在由所述输出轴2与所述爪形联轴器5所形成的组件不再被驱动并且逐渐地停止的情况下,所述驱动轴3能够继续旋转。一旦这样的分离过程得以实现,所述设备机械地从发动机上分离,不再耗费所述发动机的任何动力。
现参考图5,其示出了就本发明的第一实施方式而言的所述输出轴2重新连接的操作的六个步骤。在从左侧开始的视图中,所述两个轴为分开的,处于与图2的最后一步所示出的位置相同的位置。所述活塞11与位于所述视图右侧的壁相接触,并且所述液压腔10的右侧部分的体积也由于所述液压腔10的结构而显著地减小。所述右侧部分与流体供给(未视出)相对设置,诸如经过压缩的空气。在第二视图中,压缩空气被注入到所述液压腔10的右侧部分,其具有将所述指状元件16在所述爪形联轴器的旋转台14的方向上推回至所述液压腔外侧的作用。在图5的第三个视图中,当注入到所述液压腔10的右侧部分的压力进一步增加时,可以看到所述活塞11向左侧移动直至存在于所述指状元件16与所述旋转台14之间的间隙消失。在第四视图中,所述活塞进一步地移动,以此驱动所述指状元件16,反过来所述指状元件16借助它的外表面驱动所述爪形联轴器5。所述活塞在其移动的末端得以示出,其抵靠于所述液压腔10的左侧表面;在该位置上,所述爪形联轴器充分推进以压缩所述推杆弹簧22,并且使得所述推杆21从其位于所述双分支19内的位置中显现出来。在第五视图中,所述推杆21在其弹簧22的作用下与所述单分支相接合,同时,所述推杆更进一步地向左侧推动所述爪形联轴器;从而,所述爪形联轴器返回到它的初始位置,也就是说在此处它的第一齿状物8与所述驱动轴3的第二齿状物相啮合。所述旋转台14与所述滚珠轴承的活动环13b之间的间隙15在其标称的数值下得以稳定。在第六视图中,注入到所述液压腔10的右侧部分的压力释放,所述指状元件16在复位弹簧的作用下返回到它的圆柱体中,由此,在进一步的分离过程有可能无法避免时,为所述旋转台14的通道留出畅通的路径。
图6示出了在第二实施方式中用于实现重新连接所述输出轴的操作的相同的四个步骤。图中示出了叶片41,其作用在于通过它的位移产生基于机械手段的重新连接。该叶片可借助于手柄(未视出)从所述设备的外部加以操纵。在第一视图中,所述叶片处于静止位置,并且所述铁磁板31被放置于右侧位置,与图4的最后一张视图中的放置位置相同,所述两个轴为分开的。在第二视图中,所述叶片41向左侧移动,并且逐渐与所述铁磁板31相接触。在第三视图中,所述叶片41在重新接合的方向上将所述铁磁板31推回,并且所述滚珠35被带至与其罩体40相对的位置。在第四视图中,所述铁磁板31被带回到它的初始位置,与所述电磁致动器30相对,准备在需要的情况下被再回推回。在所施加的作用力的作用下,所述支撑弹簧37被压缩,并且所述爪形联轴器的齿状物8和所述驱动轴的齿状物9得以重新连接。所述滚珠35在所述坡道34的作用下被推回到它的罩体40中,并且定位于所述纵向延伸部32与所述输出轴2之间,因此,在平移中释放所述爪形联轴器5,以允许其再次响应有可能的分离命令。同时,所述复原弹簧38得以放松,并再次将所述纵向延伸部32保持抵靠于所述爪形联轴器5并且防止所述滚珠35的释放。
现在,参考图2和图5描述通过使用根据第一实施方式所述的装置分离各轴的运转过程。其投入使用和重新连接的操作将在此得以说明。
当危机情况发生并且有必要切断航空发动机上的设备时,通过飞行员或安全控制系统朝有问题的设备的方向上发送命令。关于图中所示出的起动发电机,所述命令导致液压压力进入到所述液压腔10的左侧部分,其将所述活塞11向右侧推动,也就是朝向分离的位置。该压力方便地来自于设备润滑油的压力,其使得在不使用位于设备外部的装置的情况下实施本操作成为可能,也使得省去为此目的而放置于适当位置的特有装置成为可能。所述活塞11向右侧的移动通过消除所述间隙15使得所述滚珠轴承13逐渐地朝向所述爪形联轴器5的旋转台14移动。当所述滚珠轴承13与所述旋转台14相接触时,它的活动环13b突然被驱动旋转并且开始滚动且不在滚珠上滑动,而所述固定环13a相对于所述活塞11保持固定。当所述活塞11继续移动时,所述滚珠轴承13推动所述旋转台并且驱动其向右侧移动充分长度,以至于所述爪形联轴器的第一齿状物8与所述驱动轴3的第二齿状物9分离。活动环13b,爪形联轴器5和输出轴2不再被驱动,逐渐地减速,并且最终停止。因此,在运转过程中无论是力施加在所述齿状物8上还是所述齿状物9上,所述轴所期望的分开都能实现。
分离操作优选地在工作车间中得以实施或者至少是在所述发动机处于静止状态的时刻,以使得没有显著的作用力施加于所述齿状物上,其使得所述齿状物的机械连接非常困难。那些潜在致存在于所述液压腔10的左侧部分的残余压力通过常规技术得以消除,而经压缩的空气或者任何其它适合的液体被注入到所述压腔10的右侧部分。起初,所述压力将所述指状元件16推回,所述指状元件16在所述爪形联轴器5和其旋转台14的方向上突出。一旦所述指状元件完全地暴露出来,所述压缩空气的压力向左推动活塞11,其在第一步在所述爪形联轴器不发生移动的情况下将所述滚珠轴承13移动与所述间隙15相等的长度,而后,在第二步中,通过与活塞连接的固定环13a移动所述止挡块13并且通过指状元件16移动爪形联轴器5,同时保留所述两个部件之间的间隙。当所述活塞11与所述液压腔10的左侧部分相抵靠时,所述液压腔10与所述爪形联轴器5的尺寸是这样的:所述第一齿状物8位于所述第二齿状物9的区域内,从现在开始,它们又再次连接在一起。为了能够完成,所述液压腔10的右侧部分的压力得以排出,所述指状元件16缩回,并且所述设备准备返回投入使用状态,而经由所述液压腔10的左侧部分的液压增压,一个新的分离过程是有可能的。
关于第二实施方式,脱开和再次连接的过程以如下的方式进行,参考图4和图6中所公开的运转次序。
来自于飞行员或安全系统的脱开命令触发电流,以通过电磁执行器30的线圈,所述电磁执行器30在所述铁磁板31上产生排斥力。参考图3,所述铁磁板31向右侧移动,压缩所述复原弹簧38。当所述爪形联轴器不再被所述滚珠35推动以保持与所述驱动轴3相接触时,所述第一齿状物8和第二齿状物9由于设置于所述齿条6和7上的螺旋面而相互推动。当所述铁磁板31移动时,所述分离过程继续。
所述铁磁板31的纵向延伸部32相对于所述滚珠35移动滚珠35抵达与所述坡道34和空腔33相对的位置。在施加于其上的离心力的作用下,所述滚珠在所述空腔中提升,并且将所述爪形联轴器5与所述铁磁板31的移动联系在一起。随后,所述滚珠跟随所述爪形联轴器的移动,其在所述爪形联轴器上不施加任何作用力并且不再与所述分离的爪形联轴器相对。
如图6所示,所述轴的重新连接需要操作者的机械干预,所述操作者作用在手柄上以移动叶片41。所述叶片在重新接合的方向上将所述铁磁板推回。最初地,所述滚珠在它的罩体40的方向上移动,而后通过所述坡道34而被迫进入到所述罩体内,从而再次被锁定于所述纵向延伸部32与所述输出轴2之间。尽管所述铁磁板31的路径在延伸,但是所述纵向延伸部32在所述滚珠35上滚动,所述滚珠35保持与所述输出轴2相抵靠。与此同时,所述纵向延伸部32开始与所述爪形联轴器5相接触,所述爪形联轴器5向左侧移动,并且因此迫使所述第一齿状物8和第二齿状物9重新连接。
在所述叶片41移动的末端,所述爪形联轴器位于这样的位置,在该位置上,它的第一齿状物8与所述驱动轴3的第二齿状物9连接;所述铁磁板31被位于接近所述电磁致动器30但并不与其相接触,间隙115重新形成以避免在正常运转的情况下由摩擦所带来的磨损。所述重新接合完成,并且操纵者通过作用于为此目的而设置的手柄可使所述叶片41返回至其静止位置(如图3所示)。
其它的变体也是可能的。特别地,可以想得到的是:在第一实施方式中,使用液力止挡块代替所述推力滚珠轴承13,所述液力止挡块滑动抵靠于所述爪形联轴器的旋转台14。这样的一个液力止挡块由防摩擦涂料覆盖,即具有较低摩擦系数,如由杜邦公司生产的聚四氟乙烯形的涂料,其压靠于所述旋转台的表面;所述接触面通过增压油而得以润滑。这样的结构消除了旋转元件(诸如活动环13b)的加速运动,所述旋转元件在所述第一实施方式的分离过程中被设置为突然旋转。

Claims (12)

1.一种用于将设备的驱动轴(2)从输入轴(3)上分离的装置,所述装置包括爪形联轴器(5),该爪形联轴器(5)装备有第一齿状物(8)和第一齿条(6),通过所述第一齿条(6)与第二轴(3)所携带的第二齿条(7)的相互作用使得所述爪形联轴器(5)沿第一轴(2)纵向地移动,并且使得所述第一齿状物(8)与设置于所述第二轴(3)上的第二齿状物(9)啮合或者从所述第二齿状物(9)上分离,所述装置进一步包括纵向位移装置,该纵向位移装置包括作用于纵向活动部件(11,31)上以便在连接位置和分离位置之间移动所述爪形联轴器(5)的固定部分(10,30),由所述纵向位移装置传递给所述爪形联轴器(5)的合力沿所述第一轴(2)的旋转轴线定向,并且具有位于所述轴线上的作用点;其特征在于,所述纵向位移装置通过在旋转中固定的部件(13,30)与部件(14,31)的相互配合驱动所述爪形联轴器(5),所述部件(14,31)和所述爪形联轴器连接并且在旋转中被驱动,在运转的过程中,纵向间隙(15,115)保持于所述旋转中的固定的部件(13,30)与旋转中的被驱动的部件之间(14,31)。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述纵向活动部件(11)带有止挡块或滚珠轴承(13),所述止挡块的第一环(13a)固定于所述部件,而第二环(13b)则在旋转中为活动的,并且位于旋转台(14)对面,所述旋转台(14)相对于所述爪形联轴器(5)径向延伸。
3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述间隙(15)位于所述活动环(13b)与所述旋转台(14)之间。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述纵向活动部件(11)带有覆盖有抗磨擦涂料的液力止挡块,所述止挡块与旋转台(14)相对设置,所述旋转台(14)相对于所述爪形联轴器(5)径向延伸。
5.如权利要求2-4中任一项权利要求所述的装置,其特征在于,所述纵向活动部件(11,31)带有重新连接构件(16),该重新连接构件(16)能够径向地配置以与所述爪形联轴器的一个元件(19)相配合,并且驱动所述爪形联轴器进入到其重新连接的位置。
6.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述径向延伸部件(31)包括空腔(33),在分离的过程中,固定于与所述第一轴(2)平行平移的所述爪形联轴器(5)上的径向活动元件(35)插于所述空腔(33)中。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述径向活动元件(35)为位于径向钻孔(36)内的滚珠,所述径向钻孔(36)形成于所述爪形联轴器(5)内。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,在正常运转过程中,所述滚珠(35)经由罩体(40)内的钻孔(36)通过所述径向延伸的部件(31)的纵向延伸部(32)保持在一个适当的位置,所述罩体(40)形成于所述第一轴(2)内。
9.如权利要求7和8所述的装置,其特征在于,所述空腔(33)包括一个表面,该表面相对于所述第一轴的旋转轴线倾斜地定向,以便允许所述滚珠(35)在重新连接的过程中返回到所述钻孔(36)中。
10.如权利要求1-9中任一项权利要求所述的装置,其特征在于,所述第一齿条(6)和所述第二齿条(7)为螺旋面齿条,其相互施加作用力用以与所述齿条分离。
11.一种设备,该设备包括如前任一项权利要求所述的用于将其驱动轴(2)从输入轴(3)上分离的装置。
12.一种航空发动机,所述航空发动机安装有如前述权利要求所述的设备。
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