CN103089851A - 扭矩可调磨擦式安全离合器 - Google Patents

Abstract

一种扭矩可调磨擦式安全离合器，壳体的一端连接有轴Ⅱ接口，壳体内设有轴Ⅰ接口，壳体的另一端连接有端盖，端盖套在轴Ⅰ接口上，轴Ⅰ接口的中部设有凸环，把壳体分隔成主腔和副腔，主腔和副腔中分别设有主摩擦副总成和辅助摩擦副总成，所述端盖沿圆周均匀分布有主调节孔，每个主调节孔中设有用于调整主摩擦副总成的主扭矩调节装置，轴Ⅱ接口的边沿上沿圆周均匀分布有辅助调节孔，每个辅助调节孔中设有用于调整助摩擦副总成的辅助扭矩调节装置。本发明能扩大扭矩调节范围且可实现在线调整。

Description

扭矩可调磨擦式安全离合器

技术领域

本发明涉及扭矩可调磨擦式安全离合器。

背景技术

安全离合器是机械传动中常见部件，当离合器传递的工作扭矩超过允许的极限转矩时，安全离合器的摩擦片之间将产生相对滑动，离合器停止传动，对齿轮箱及电机起到过载保护作用。安全离合器可以通过对其扭矩进行调整，使其应用于几种设备，能在几种不同的工况下正常运作，其扭矩调整方式主要通过增加弹簧压紧力。中国专利号是200820098498.X的实用新型公开了一种干式摩擦安全离合器，包括主动轴、过渡轴和从动轴，所述主动轴套有连接盘，连接盘大直径端一侧连接有外鼓轮，外鼓轮安装有内摩擦片，所述过渡轴一端与套在从动轴上的套筒固定连接，所述套筒安装有外摩擦片、支撑盘和端盖，套筒的一端螺纹安装有调节螺母，在套筒上的调节螺母和摩擦片之间部位安装有端盖，该端盖可以在套筒外壁上的槽内轴向移动，且该端盖内安装有弹簧，端盖的一侧与支撑盘一起压紧内外摩擦片，端盖另一侧紧靠调节螺母，调节螺母借助该端盖压紧或是松开弹簧，调节螺母当调节到合适的位置由固定装置固定，这样就可以非常方便的调节离合器传递的扭矩大小。对于摩擦安全离合器由于摩擦材料的比压受到限制，不可能无限制的增大比压。因此，对于采用弹簧压紧力调整扭矩的摩擦离合器，扭矩与摩擦片数成正比，摩擦片数增加与扭矩不是成线性递增关系。由于弹簧压力是衰减的，因此随着摩擦片数的增加，扭矩的附加值越来越小，其扭矩的可调范围达不到较高的要求。另外上述安全离合器采用周置螺旋弹簧，用单个调节螺母进行，在大弹簧力下很难进行调节，需要专门的较大型的拧紧工装，不能实现在线调整。中国专利号是ZL200720177195.2的实用新型说明书公开了一种多摩擦片安全离合器，包括主动盘、从动盘、摩擦片、加压弹簧、支承座及调压螺钉。主动盘是一个封闭圆筒状壳体，内部装有多片主动片和壳体为花键轴向滑动连接，是离合器主动件；多片主动盘之间夹着摩擦片总成为从动盘，从动盘总成的内花键和从动套的外花键为轴向可滑动连接，从动套的内花键和农具的动力输入轴外花键连接；在壳体内部端头设有碟形弹簧加压。上述多摩擦片安全离合器由于采用碟形弹簧，容易出现摩擦片偏磨现象，调整的精度相对较低。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种能扩大扭矩调节范围且可实现在线调整的扭矩可调磨擦式安全离合器。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提出的扭矩可调磨擦式安全离合器包括壳体，壳体的一端连接有轴Ⅱ接口，壳体的另一端连接有端盖，壳体内设有轴Ⅰ接口，轴Ⅰ接口的两端分别插入端盖的轴孔和轴Ⅱ接口的轴孔中，轴Ⅰ接口的中部设有凸环，把壳体分隔成主腔和副腔，主腔和副腔中分别设有主摩擦副总成和辅助摩擦副总成，所述端盖沿圆周均匀分布有主调节孔，每个主调节孔中设有用于调节主摩擦副总成的主扭矩调节装置，轴Ⅱ接口的边沿上沿圆周均匀分布有辅助调节孔，每个辅助调节孔中设有用于调节辅助摩擦副总成的辅助扭矩调节装置。

所述主、辅助摩擦副总成均具有若干摩擦副，每摩擦副由摩擦片和对偶片组成，所有的摩擦片均通过花键形式连接在壳体内壁上，所有的对偶片均通过花键形式连接在轴Ⅰ接口的外柱面上，主摩擦副总成的外侧和辅助摩擦副总成的外侧分别设有通过花键形式连接在壳体内壁上的主挡板和辅助挡板。

所述主扭矩调节装置具有主调整螺栓、主锁紧螺母、主垫块和主螺旋弹簧，所述主垫块和主螺旋弹簧处于主调节孔的内侧，主调整螺栓拧入主调节孔中且抵及主垫块，主螺旋弹簧的一端抵及主垫块，另一端可伸出主调节孔抵及主挡板，所述主锁紧螺母连接在主调整螺栓上且处于端盖的外侧。

所述主螺旋弹簧包括外主螺旋弹簧和内主螺旋弹簧。

所述主调整螺栓的杆部上标有刻度值。

每个辅助扭矩调节装置具有辅助调整螺栓、辅助锁紧螺母、辅助垫块和辅助螺旋弹簧，所述辅助垫块和辅助螺旋弹簧处于辅助调节孔的内侧，辅助调整螺栓拧入辅助调节孔且抵及辅助垫块，辅助螺旋弹簧的一端抵及辅助垫块，另一端可伸出辅助调节孔抵及辅助挡板，所述辅助锁紧螺母连接在辅助调整螺栓上且处于轴Ⅱ接口的外侧。

所述辅助螺旋弹簧包括外辅助螺旋弹簧和内辅助螺旋弹簧。

所述辅助调整螺栓的杆部上标有刻度值。

所述端盖的轴孔内壁上嵌有铜套Ⅰ，轴Ⅱ接口的轴孔内壁上嵌有铜套Ⅱ，轴Ⅰ接口的两端分别插入铜套Ⅰ和铜套Ⅱ中。

所述壳体上均匀布置有若干散热排屑孔。

本发明具有如下积极效果：1、本安全离合器具有主、辅助摩擦副总成，两个摩擦副总成是各自独立的，与单个摩擦副总成以增加摩擦片数来增加扭矩的方式相比较，两个摩擦副总成能更加有效率的增加扭矩的调节范围，效果明显。本安全离合器用于扭矩范围较大的场合。2、主、辅助摩擦副总成分别设置在两侧，能两侧同时进行扭矩的调整，主、辅助摩擦副总成的扭矩调整互不干涉。3、当在主、辅助调整螺栓的杆部上标有刻度值时，能实现扭矩定量可调。4、本安全离合器设有多个主扭矩调节装置和多个辅助扭矩调节装置，螺旋弹簧各由调整螺栓调节，所以调整螺栓的拧紧力矩小，只需要使用通用小扭矩扳手即可对调整螺栓进行调节，方便在生产线上进行在线调整。5、本安全离合器采用周置螺旋弹簧结构提供压紧力，使得摩擦副受力均匀，不易出现摩擦片偏磨现象。在调整相同压缩量的情况下，采用周置螺旋弹簧结构，其压紧力变化较小，因此其调整精度更高。6、本安全离合器的主螺旋弹簧设置在端盖的主调节孔中，辅助螺旋弹簧设置在轴Ⅱ接口的辅助调节孔中，螺旋弹簧不易脱出，安全性能好。

附图说明

图1是本安全离合器的结构示意图。

图2是主扭矩调节装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

见图1和图2，本实施例包括壳体3，所述壳体3上均匀布置有若干散热排屑孔3-1，散热排屑孔3-1的数量根据具体情况设置。壳体3的一端连接有轴Ⅱ接口4，壳体3的另一端连接有端盖2，壳体3内设有轴Ⅰ接口1。上述轴Ⅰ接口1、端盖2和轴Ⅱ接口4均具有轴孔，端盖2的轴孔内壁上嵌有铜套Ⅰ13，轴Ⅱ接口4与轴Ⅰ接口1连接一端的轴孔内壁上嵌有铜套Ⅱ14，轴Ⅰ接口1的两端分别插入铜套Ⅰ13和铜套Ⅱ14中。铜套Ⅰ13和铜套Ⅱ14的内壁上均设有油槽，内含有润滑脂。铜套作用与轴承作用相近，之所以采用铜套，是因为过载打滑的频率不高且铜套占有空间小成本低。在过载打滑状态下，轴Ⅰ接口1与端盖2、轴Ⅱ接口4发生相对转动，可以有效地防止轴和孔之间的刚性摩擦。

轴Ⅰ接口1的中部设有凸环1-1，把壳体3分隔成主腔和副腔，本实施例把接近端盖2一端的腔作为主腔，主腔和副腔中分别设有主摩擦副总成6和辅助摩擦副总成9，主摩擦副总成6和辅助摩擦副总成9各由若干摩擦副组成，摩擦副由摩擦片a和对偶片b组成，所有摩擦片a均通过花键形式连接在壳体3内壁上，所有对偶片b均通过花键形式连接在轴Ⅰ接口1的外柱面上，在主摩擦副总成6和辅助摩擦副总成9的外侧分别设有通过花键形式连接在壳体3内壁上的主挡板7-1和辅助挡板7-2。所述端盖2沿圆周均匀分布有主调节孔2-1，每个主调节孔2-1中设有用于调节主摩擦副总成6的主扭矩调节装置5。

所述主扭矩调节装置5具有主调整螺栓5-1、主锁紧螺母5-2、主垫块5-4和主螺旋弹簧5-5，所述主垫块5-4和主螺旋弹簧5-5处于主调节孔2-1的内侧，主调节孔2-1的外侧为螺纹段，主调整螺栓5-1拧入主调节孔2-1的螺纹段中，主调整螺栓5-1的尾端抵及主垫块5-4，主螺旋弹簧5-5的一端抵及主垫块5-4，另一端可伸出主调节孔2-1抵及主挡板7-1，所述主锁紧螺母5-2连接在主调整螺栓5-1的螺纹段上且处于端盖2的外侧。所述主螺旋弹簧5-5可以是一个螺旋弹簧，实施例1的主螺旋弹簧5-5包括外主螺旋弹簧5-51和内主螺旋弹簧5-52。

所述轴Ⅱ接口4的边沿上沿圆周均匀分布有辅助调节孔4-1，每个辅助调节孔4-1中设有通向辅助挡板7-2的辅助扭矩调节装置8。每个辅助扭矩调节装置8具有辅助调整螺栓8-1、辅助锁紧螺母8-2、辅助垫块8-4和辅助螺旋弹簧8-5，所述辅助垫块8-4和辅助螺旋弹簧8-5处于辅助调节孔4-1的内侧，辅助调整螺栓8-1拧入辅助调节孔4-1且其尾端抵及辅助垫块5-4，辅助螺旋弹簧8-5的一端抵及辅助垫块8-4，另一端可伸出辅助调节孔4-1抵及辅助挡板7-2，所述辅助锁紧螺母8-2连接在辅助调整螺栓8-1上且处于轴Ⅱ接口4的外侧。实施例1中，辅助螺旋弹簧8-5包括外辅助螺旋弹簧8-81和内辅助螺旋弹簧8-82。

轴Ⅰ接口1、轴Ⅱ接口4可以分别和从动轴、主动轴联接。实施例1中，主动轴11插入轴Ⅰ接口1的轴孔中，从动轴12插入轴Ⅱ接口4的轴孔中。主动轴11通过平键与轴Ⅰ接口1联接，从动轴12即负载通过平键与轴Ⅱ接口4联接。在工作状态下，主动轴输入扭矩。在拧紧主调整螺栓5-1过程中，主调整螺栓5-1推动主垫块5-4压缩主螺旋弹簧5-5，进而通过主挡板7-1压紧主摩擦副总成6，摩擦片a和对偶片b之间通过摩擦力将扭矩传递到轴Ⅱ接口4，即实现扭矩从主动端到负载端的传递。当负载扭矩超过安全离合器的最大打滑扭矩时，安全离合器发生打滑，主动轴和从动轴断开，保护齿轮箱避免受到过载冲击作用。

当本安全离合器应用于某一设备及某一种工况条件下，其扭矩超过了主扭矩调节装置5的可调范围，可以通过辅助扭矩调节装置8，压紧辅助摩擦副总成6，从而增加了摩擦副数量，增大了可传递的扭矩值。

实施例2

在实施例1的基础上，实施例2采取在所述主调整螺栓5-1的杆部上铣有个凹槽，内有刻度值，在旋紧主调整螺栓压紧弹簧过程中，通过观察主调整螺栓上的刻度值将本安全离合器的打滑扭矩调到指定值。所述辅助调整螺栓8-1的杆部上铣有一个凹槽，内有刻度值，同样通过观察辅助调整螺栓上的刻度值将本安全离合器的打滑扭矩调到指定值。由于在主、辅助调整螺栓的杆部上分别标有刻度值时，能实现扭矩定量可调，为扭矩的调整提供进一步的方便。

Claims (10)

1.一种扭矩可调磨擦式安全离合器，包括壳体（3），其特征在于：壳体（3）的一端连接有轴Ⅱ接口（4），壳体（3）的另一端连接有端盖（2），壳体（3）内设有轴Ⅰ接口（1），轴Ⅰ接口（1）的两端分别插入端盖（2）的轴孔和轴Ⅱ接口（4）的轴孔中，轴Ⅰ接口（1）的中部设有凸环（1-1），把壳体（3）分隔成主腔（3a）和副腔（3b），主腔（3a）和副腔（3b）中分别设有主摩擦副总成（6）和辅助摩擦副总成（9），所述端盖（2）沿圆周均匀分布有主调节孔（2-1），每个主调节孔（2-1）中设有用于调节主摩擦副总成（6）的主扭矩调节装置（5），轴Ⅱ接口（4）的边沿上沿圆周均匀分布有辅助调节孔（4-1），每个辅助调节孔（4-1）中设有用于调节辅助摩擦副总成（9）的辅助扭矩调节装置（8）。

2.根据权利要求1所述的扭矩可调磨擦式安全离合器，其特征在于：所述主、辅助摩擦副总成（6、9）均具有若干摩擦副，每摩擦副由摩擦片（a）和对偶片（b）组成，所有的摩擦片（a）均通过花键形式连接在壳体（3）内壁上，所有的对偶片（b）均通过花键形式连接在轴Ⅰ接口（1）的外柱面上，主摩擦副总成（6）的外侧和辅助摩擦副总成（9）的外侧分别设有通过花键形式连接在壳体（3）内壁上的主挡板（7-1）和辅助挡板（7-2）。

3.根据权利要求2所述的扭矩可调磨擦式安全离合器，其特征在于：所述主扭矩调节装置（5）具有主调整螺栓（5-1）、主锁紧螺母（5-2）、主垫块（5-4）和主螺旋弹簧（5-5），所述主垫块（5-4）和主螺旋弹簧（5-5）处于主调节孔（2-1）的内侧，主调整螺栓（5-1）拧入主调节孔（2-1）中且抵及主垫块（5-4），主螺旋弹簧（5-5）的一端抵及主垫块（5-4），另一端可伸出主调节孔（2-1）抵及主挡板（7-1），所述主锁紧螺母（5-2）连接在主调整螺栓（5-1）上且处于端盖（2）的外侧。

4.根据权利要求3所述的扭矩可调磨擦式安全离合器，其特征在于：所述主螺旋弹簧（5-5）包括外主螺旋弹簧（5-51）和内主螺旋弹簧（5-52）。

5.根据权利要求3所述的扭矩可调磨擦式安全离合器，其特征在于：所述主调整螺栓（5-1）的杆部上标有刻度值（5-3）。

6.根据权利要求2所述的扭矩可调磨擦式安全离合器，其特征在于：每个辅助扭矩调节装置（8）具有辅助调整螺栓（8-1）、辅助锁紧螺母（8-2）、辅助垫块（8-4）和辅助螺旋弹簧（8-5），所述辅助垫块（8-4）和辅助螺旋弹簧（8-5）处于辅助调节孔（4-1）的内侧，辅助调整螺栓（8-1）拧入辅助调节孔（4-1）且抵及辅助垫块（5-4），辅助螺旋弹簧（8-5）的一端抵及辅助垫块（8-4），另一端可伸出辅助调节孔（4-1）抵及辅助挡板（7-2），所述辅助锁紧螺母（8-2）连接在辅助调整螺栓（8-1）上且处于轴Ⅱ接口（4）的外侧。

7.根据权利要求6所述的扭矩可调磨擦式安全离合器，其特征在于：所述辅助螺旋弹簧（8-5）包括外辅助螺旋弹簧（8-81）和内辅助螺旋弹簧（8-82）。

8.根据权利要求6所述的扭矩可调磨擦式安全离合器，其特征在于：所述辅助调整螺栓（8-1）的杆部上标有刻度值（8-3）。

9.根据权利要求1所述的扭矩可调磨擦式安全离合器，其特征在于：所述端盖（2）的轴孔内壁上嵌有铜套Ⅰ（13），轴Ⅱ接口（4）的轴孔内壁上嵌有铜套Ⅱ（14），轴Ⅰ接口（1）的两端分别插入铜套Ⅰ（13）和铜套Ⅱ（14）中。

10.根据权利要求1所述的扭矩可调磨擦式安全离合器，其特征在于：所述壳体（3）上均匀布置有若干散热排屑孔（3-1）。

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