CN102678774A - 一种弧形齿联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弧形齿联轴器，包括定位轴套、弧形齿齿座和内齿圈；弧形齿齿座呈圆筒形且在外圆周面上设有若干个弧形齿，内齿圈具有向外延伸的法兰盘和向内延伸的、与所述弧形齿啮合配合的内齿，定位轴套与弧形齿齿座为分体结构且两者过盈配合，在定位轴套的外侧端面上设有至少一个螺纹孔，在弧形齿齿座上设有若干个沿轴向的螺纹穿孔。在定位轴套与弧形齿齿座的过盈配合结合面上沿周向设有若干个骑缝销孔，在各骑缝销孔内设有与其紧配合的骑缝销钉。在所述定位轴套的外侧端面上还设有至少一个与定位轴套的外圆周面相贯通的注油孔。本发明的联轴器能大大降低风力发电设备、船舶等的生产和维修成本，且结构简单，拆装方便，工作可靠，使用寿命长。

Description

一种弧形齿联轴器

技术领域

本发明涉及一种机械轴系传动中的联轴器，特别是涉及风力发电设备、船舶等轴系传动中所使用的弧形齿联轴器。

背景技术

弧形齿联轴器是联接两同轴线部件运动，允许两轴间有较大的轴向、角向和径向位移，并传递动力的重要传动基础件。弧形齿联轴器作为传递原动力的基础件，广泛应用于风力发电设备、船舶、起重设备和造纸机械等高速重载的传动机构中。

现有的弧形齿联轴器，包括定位轴套、弧形齿齿座和内齿圈；所述定位轴套具有内孔和用于定位的外圆周面，所述弧形齿齿座呈圆筒形且在该弧形齿齿座的外圆周面上设有若干个弧形齿，所述定位轴套、弧形齿齿座和弧形齿为一体制成的一整体件，所述内齿圈具有向外延伸的法兰盘和向内延伸的、与所述弧形齿齿座上的弧形齿啮合配合的内齿。在安装时，将弧形齿联轴器的定位轴套插入风力发电设备、船舶等传动机构中的行星架内腔，并通过楔块式锁紧盘将定位轴套紧固在行星架内腔中；在工作时，弧形齿联轴器的输入端例如风力发电设备的风叶转轴，将风叶旋转时产生的动能通过联轴器、行星架以及与行星架相连的行星齿轮箱传递至发电机的电机轴，从而使发电机进行发电。

但是，这种结构的弧形齿联轴器在工作过程中存在以下二个方面的缺陷，即一方面，由于楔块式锁紧盘将弧形齿联轴器的定位轴套紧固在行星架内腔中时，锁紧盘所产生的锁紧力往往使行星架内腔的腔壁发生塑性变形，当腔壁的塑性变形量较大时，则导致在维修等工作而需拆卸联轴器时，定位轴套无法从行星架内腔中拔出，又由于弧形齿联轴器中的定位轴套、弧形齿齿座和弧形齿为一体制成的一整体件，这样在拆卸时，操作人员通常把整体件的定位轴套、弧形齿齿座和弧形齿全部镗铣破坏处理后才能将其与行星架分离，因此在工作中造成了极大的经济损失；当行星架内腔的腔壁塑性变形量较小时，虽然在拆卸时弧形齿联轴器的定位轴套能够从行星架内腔中拔出，但由于行星架内腔与定位轴套是间隙配合，在安装和工作时，在行星架内腔与定位轴套外圆周面的间隙处常常渗入大量的杂物，这样在维修等工作而需拆卸联轴器时，当定位轴套从行星架内腔中拔出时，定位轴套上用于定位的外圆周面往往因划伤严重而无法再使用，从而导致定位轴套、弧形齿齿座和弧形齿整体报废，因此，这种结构的弧形齿联轴器，即使在行星架内腔的腔壁塑性变形量较小、定位轴套能够从行星架内腔中拔出的情况下，同样也存在经济损失巨大的弊端，从而大大增加了风力发电设备、船舶等的维修成本。另一方面，由于弧形齿联轴器中的定位轴套、弧形齿齿座和弧形齿为一体制成的一整体件，而整体结构的定位轴套、弧形齿齿座和弧形齿的加工极不方便，制造成本高，齿面在使用过程中易磨损，使用寿命较短，导致弧形齿联轴器的生产成本较高，价格昂贵，使用寿命短，从而大大增加了风力发电设备、船舶等的生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不仅在行星架内腔的腔壁塑性变形量较大的情况下，也能将定位轴套从行星架内腔中顺利拔出，而且在腔壁的塑性变形量较小、定位轴套拔出时外圆周面划伤严重的情况下，也能大大降低经济损失，并且加工方便、制造成本低、使用寿命长的一种弧形齿联轴器。

为解决上述技术问题，本发明采用这样一种弧形齿联轴器，包括定位轴套、弧形齿齿座和内齿圈；所述定位轴套具有内孔和用于定位的外圆周面，所述弧形齿齿座呈圆筒形且在该弧形齿齿座的外圆周面上设有若干个弧形齿，所述内齿圈具有向外延伸的法兰盘和向内延伸的、与所述弧形齿齿座上的弧形齿啮合配合的内齿，所述定位轴套与所述弧形齿齿座为分体结构且两者过盈配合，在所述定位轴套的外侧端面上设有至少一个螺纹孔，在所述弧形齿齿座上设有若干个沿轴向的螺纹穿孔。

在本发明中，在所述定位轴套的外侧端面上还设有至少一个与所述定位轴套的外圆周面相贯通的注油孔。

采用上述结构后，由于本发明的定位轴套与弧形齿齿座为分体结构，并且在定位轴套的外侧端面上设置螺纹孔，因而在行星架内腔的腔壁塑性变形量较大的情况下，可先将弧形齿齿座与定位轴套相分离，然后采用一个设置在定位轴套内孔中的液压千斤顶，以及通过拧入所述螺纹孔内的螺栓从而固定安装在定位轴套的外侧端面上的一个支承板，通过启动液压千斤顶，使千斤顶顶着所述支承板沿定位轴套的轴线向外运动，从而将定位轴套从行星架内腔中顺利拔出，在本发明中，优选在定位轴套的外侧端面上设置与定位轴套的外圆周面相贯通的注油孔，这样在拆卸时，可通过所述注油孔向定位轴套的外圆周面上注入高压油，使得定位轴套的外圆周面与行星架的内腔之间形成高压油膜，高压油膜驱使行星架的内腔向外扩张，从而使定位轴套能更快速、更顺利地从行星架内腔中拔出。由于本发明的定位轴套与弧形齿齿座过盈配合，并且在弧形齿齿座上还设有螺纹穿孔，这样在行星架内腔的腔壁塑性变形量较小的情况下，可采用拧入所述螺纹穿孔内且一端与行星架内腔的腔壁端部相抵的螺栓，通过拧动所述螺栓，使弧形齿齿座克服过盈配合与定位轴套相分离，这样当定位轴套拔出时，即使其外圆周面划伤严重而不可再使用，但弧形齿齿座及其上的弧形齿仍然可以再使用，在工作时只需更换新的定位轴套并重新装配后，原弧形齿联轴器即可再次投入使用，从而大大降低了维修工作时的经济损失，大大降低了风力发电设备、船舶等的维修成本。另外，由于本发明的定位轴套与弧形齿齿座为分体结构，因而定位轴套与弧形齿齿座可分别加工并且可采用不同材料，这样不仅使加工简便，而且还大大节省了制造成本，并且在加工时，可对弧形齿齿座和其上的弧形齿进行热处理，例如氮化处理等，弧形齿齿面在氮化等热处理后传递的扭矩更大，使用过程中齿面不易磨损，使用寿命更长，从而使弧形齿联轴器的工作更可靠，并延长了使用寿命。

作为本发明的一种优选实施方式，在所述定位轴套与弧形齿齿座的过盈配合结合面上沿周向设有若干个骑缝销孔，在各骑缝销孔内设有与其紧配合的骑缝销钉。采用这样的结构后，可使定位轴套与弧形齿齿座能更可靠地连接在一起，而且，由于骑缝销钉在工作时承受扭矩的截面是轴向矩形截面，这样大大增加了骑缝销钉承受挤压及剪切的强度，从而使弧形齿联轴器的工作更加可靠。

作为本发明的进一步改进，在所述各骑缝销钉的外侧端面上设有一个螺纹孔，采用这样的结构，可使骑缝销钉能更方便地从骑缝销孔中拆卸出。

在本发明中，所述定位轴套的外侧端面上优选设有二～六个沿定位轴套轴向均布的螺纹孔，在所述弧形齿齿座上优选设有二～六个沿轴向的螺纹穿孔，所述定位轴套的外侧端面上设置的注油孔优选有二个，且该二个注油孔沿定位轴套的轴向相对设置。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1为本发明弧形齿联轴器的一种结构示意图。

图2为本发明中定位轴套、弧形齿齿座和弧形齿在装配状态下的一种结构示意图。

图3为图2中沿A－A线的旋转剖视图。

图4为本发明中定位轴套的一种结构示意图。

图5为图4中沿B－B线的剖视图。

图6为本发明中弧形齿齿座和弧形齿的一种结构示意图。

图7为图6中沿C－C线的剖视图。

图8为本发明中骑缝销钉的一种结构示意图。

图9为本发明的定位轴套从行星架内腔中拔出时的一种结构示意图。

具体实施方式

参见图1至图9所示的一种弧形齿联轴器，包括定位轴套1、弧形齿齿座2和内齿圈3；所述定位轴套1具有内孔1－1和用于定位的外圆周面1－2，所述弧形齿齿座2呈圆筒形且在该弧形齿齿座2的外圆周面上设有若干个弧形齿2－1，所述内齿圈3具有向外延伸的法兰盘3－1和向内延伸的、与所述弧形齿齿座2上的弧形齿2－1啮合配合的内齿3－2，所述定位轴套1与所述弧形齿齿座2为分体结构且两者过盈配合，在所述定位轴套1的外侧端面1－3上设有至少一个螺纹孔1－3－1，在所述弧形齿齿座2上设有若干个沿轴向的螺纹穿孔2－2。

在本发明中，如图3、6、7所示，所述弧形齿齿座2及其外圆周面上的弧形齿2－1优选为一整体制成的一整体件，当然，所述弧形齿齿座2与弧形齿2－1也可以为分体结构，例如在弧形齿齿座2的外圆周面上开设一些形状与所述弧形齿2－1相适配的凹槽，然后将各弧形齿2－1嵌入并固定在所述凹槽内即可，图中未示。

为使定位轴套1与弧形齿齿座2能更可靠地连接在一起，如图1至图9所示，本发明在所述定位轴套1与弧形齿齿座2的过盈配合结合面上沿周向设有若干个骑缝销孔4，在各骑缝销孔4内设有与其紧配合的骑缝销钉5，在工作时，由于骑缝销钉5承受扭矩的截面是轴向矩形截面，这样大大增加了骑缝销钉5承受挤压及剪切的强度，从而使弧形齿联轴器的工作更可靠。另外，在拆卸时，为使骑缝销钉5能方便地从骑缝销孔4中脱离出来，如图8所示，本发明在所述各骑缝销钉5的外侧端面上设置一个螺纹孔5－1，这样在螺纹孔5－1内拧入一螺钉，然后拉动该螺钉即可将骑缝销钉5从骑缝销孔4中拆卸出。

在拆卸时，为使定位轴套1能更快速、更顺利地从行星架6的内腔6－1中拔出，本发明在所述定位轴套1的外侧端面1－3上设置至少一个与所述定位轴套1的外圆周面1－2相贯通的注油孔1－3－2，这样可通过所述注油孔1－3－2向定位轴套1的外圆周面1－2上注入高压油，使定位轴套1的外圆周面1－2与行星架6的内腔6－1之间形成高压油膜，高压油膜驱使行星架6的内腔6－1向外扩张，从而在拆卸时使定位轴套1能更快速和顺利地从行星架6的内腔6－1中拔出。

作为本发明的一种优选实施例，如图4、5所示，所述定位轴套1的外侧端面1－3上设置的注油孔1－3－2为二个，且该二个注油孔1－3－2沿定位轴套1的轴向相对设置。所述定位轴套1的外侧端面1－3上优选设有二～六个沿定位轴套1轴向均布的螺纹孔1－3－1，如图2、4所示，本发明的所述定位轴套1的外侧端面1－3上设置四个螺纹孔1－3－1。在所述弧形齿齿座2上优选设有二～六个沿轴向的螺纹穿孔2－2，如图2、6所示，本发明的所述弧形齿齿座2上设置四个螺纹穿孔2－2。

本发明在安装时，将弧形齿联轴器的定位轴套1插入风力发电设备、船舶等传动机构中的行星架6的内腔6－1，并通过楔块式锁紧盘7将定位轴套1紧固在行星架6的内腔6－1中；在工作时，弧形齿联轴器的输入端通过法兰盘3－1与动力输入轴例如风力发电设备的风叶转轴相连，将风叶旋转时产生的动能通过联轴器、行星架6以及与行星架6相连的行星齿轮箱传递至发电机的电机轴，从而使发电机进行发电，图中未示。在设备维修等工作而需拆卸联轴器时，作为本发明的一种优选实施例，参见图9，先松开楔块式锁紧盘7，将骑缝销钉5从骑缝销孔4中拔出，然后在弧形齿齿座2上的螺纹穿孔2－2内拧入螺栓8，该螺栓8的一端与行星架内腔6－1的腔壁端部相抵，通过拧动所述螺栓8，使弧形齿齿座2克服过盈配合与定位轴套1相分离，然后在定位轴套1的内孔1－1中置入液压千斤顶9，该液压千斤顶9的一侧与行星架内腔6－1的腔底相抵，在定位轴套1的外侧端面1－3上设置一个支承板10，该支承板10通过拧入螺纹孔1－3－1内的螺栓11从而固定安装在定位轴套1的外侧端面1－3上，所述液压千斤顶9的另一侧通过顶杆9－1与所述支承板10相抵，然后向注油孔1－3－2内加注高压油，使定位轴套1的外圆周面1－2与行星架6的内腔6－1之间形成高压油膜，最后通过启动液压千斤顶9，使千斤顶9的顶杆9－1顶着所述支承板10沿定位轴套1的轴线向外运动，从而将定位轴套1从行星架内腔6－1中顺利拔出。

经过试用，本发明的弧形齿联轴器能很好地应用于风力发电设备、船舶等轴系传动系统中，而且大大降低了风力发电设备、船舶等的生产和维修成本，且结构简单，拆装方便，工作可靠，使用寿命长，取得了良好的效果。

Claims (5)

1.一种弧形齿联轴器，包括定位轴套（1）、弧形齿齿座（2）和内齿圈（3）；所述定位轴套（1）具有内孔（1－1）和用于定位的外圆周面（1－2），所述弧形齿齿座（2）呈圆筒形且在该弧形齿齿座（2）的外圆周面上设有若干个弧形齿（2－1），所述内齿圈（3）具有向外延伸的法兰盘（3－1）和向内延伸的、与所述弧形齿齿座（2）上的弧形齿（2－1）啮合配合的内齿（3－2），其特征在于：所述定位轴套（1）与所述弧形齿齿座（2）为分体结构且两者过盈配合，在所述定位轴套（1）的外侧端面（1－3）上设有至少一个螺纹孔（1－3－1），在所述弧形齿齿座（2）上设有若干个沿轴向的螺纹穿孔（2－2）。

2.根据权利要求1所述的弧形齿联轴器，其特征在于：在所述定位轴套（1）与弧形齿齿座（2）的过盈配合结合面上沿周向设有若干个骑缝销孔（4），在各骑缝销孔（4）内设有与其紧配合的骑缝销钉（5）。

3.根据权利要求2所述的弧形齿联轴器，其特征在于：在所述各骑缝销钉（5）的外侧端面上设有一个螺纹孔（5－1）。

4.根据权利要求1所述的弧形齿联轴器，其特征在于：在所述定位轴套（1）的外侧端面（1－3）上还设有至少一个与所述定位轴套（1）的外圆周面（1－2）相贯通的注油孔（1－3－2）。

5.根据权利要求4所述的弧形齿联轴器，其特征在于：所述定位轴套（1）的外侧端面（1－3）上设有二～六个沿定位轴套（1）轴向均布的螺纹孔（1－3－1），在所述弧形齿齿座（2）上设有二～六个沿轴向的螺纹穿孔（2－2），所述定位轴套（1）的外侧端面（1－3）上设置的注油孔（1－3－2）有二个，且该二个注油孔（1－3－2）沿定位轴套（1）的轴向相对设置。

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