CN103307156B - 双齿面加力式制动限载联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双齿面加力式制动限载联轴器，包括上端盖组合件、弹簧座、轴用挡圈、轴承、孔用挡圈、主动联轴器、大支架、加力杠杆组合件、杠杆加力环、平面轴承、制动环、摩擦片支架组合件和下端盖组合件。其特征是：上端盖组合件、弹簧座、轴用挡圈、轴承、孔用挡圈、主动联轴器、大支架、加力杠杆组合件、杠杆加力环、平面轴承、制动环、摩擦片支架组合件和下端盖组合件沿大支架轴心线方向依次串联联接。通过主动联轴器和从动联轴器采用内层齿面啮合进行传动和解除制动；主动联轴器和从动联轴器外层螺旋齿面分离，过载保护工作机；停机时，弹簧座推动加力杠杆组合件加压给摩擦片支架组件，形成加大的制动力矩，实现制动。

Description

双齿面加力式制动限载联轴器

技术领域

本发明涉及一种双齿面加力式制动限载联轴器。

背景技术

现有的制动限载联轴器具有联轴器、限载器和制动器的功能，可达到联轴传动的效果，当机器在超载时可以保护机器，也会因为机器的停止而马上制动，但制动力矩不大，并且在工作时功率损耗非常大，在负载不大的情况下，制动不易解除，引起制动限载联轴器整体发热，因此现有的制动限载联轴器不能适应要求非常大的制动力矩和高机械效率的工作环境。

发明内容

本发明的目的：设计一种既有联轴和限载功能，又有很大制动力矩，机械传动效率高的制动限载联轴器，并且在负载很小的情况下，制动很容易解除，弥补现有制动限载联轴器的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

上端盖组合件、弹簧座、轴用挡圈、轴承、孔用挡圈、主动联轴器、大支架、加力杠杆组合件、杠杆加力环、平面轴承、制动环、摩擦片组件和下端盖组合件沿轴心线方向依次串联联接。

锁紧螺母通过止动垫片固定在上端盖上，加力环紧贴止动垫片，作为加力轴销的受力支点，制动弹簧压缩时储存的能量带动弹簧座沿轴向向摩擦片支架方向移动，弹簧座上的锥面推动安装在加力杠杆上的微型轴承，使杠杆加力压动杠杆加力环将压力通过平面轴承和制动环传递给摩擦片组件和从动联轴器制动盘，产生大的制动力矩。

从动联轴器为固定在从动轴上的联轴器，主动联轴器通过花键安装在主动轴上(一般指电机轴)，摩擦片支架卡在大支架上，沿轴向有一定量的位移，不能产生角位移，摩擦片支架两面通过胶合连接的方式胶接在摩擦片支架两面，沿轴向安装在制动环和从动联轴器制动盘之间。

主动联轴器和从动联轴器由于采用两层不同螺旋角的螺旋齿面，其中内层螺旋齿面的螺旋角较大(起动螺旋面)，外层螺旋齿面的螺旋角较小(工作螺旋面)。当机器起动时，主动联轴器和从动联轴器内层起动螺旋面最先啮合，由于起动螺旋面的螺旋角较大，啮合后产生的轴向力较大，当产生的轴向力超出了制动弹簧的轴向压力时，主动联轴器向齿面的后方轴向移动，带动弹簧座一起后移，消除了加压在摩擦片上的压力，解除了制动，此时主动联轴器和从动联轴器起动螺旋面脱开了，工作螺旋面开始啮合，主动联轴器和从动联轴器的工作螺旋面产生的轴向力与制动弹簧的轴向力平衡，达到很容易解除制动和联轴的功能。过载时，打破了与制动弹簧压力的平衡，为了达到与制动弹簧压力的平衡，主动联轴器只有沿轴向向主动联轴器后方进一步压缩制动弹簧，直到主动联轴器和从动联轴器外层螺旋齿面完全脱开，起到了过载保护工作机的作用。当主动联轴器失去动力，制动弹簧被压缩时储存的能量立即释放出来，通过弹簧座的制动锥面推动杠杆加力环、平面轴承、制动环和摩擦片组件产生摩擦的同时，摩擦片组件与从动联轴器制动盘产生摩擦，实现了制动。

上端盖或下端盖采用螺栓固定在工作机的机架上，上端盖和下端盖采用螺栓联接在大支架的的两端。

滑动轴承套外圆采用过盈配合的方式与上端盖内孔联接，多支加力轴销均匀地分布插装在上端盖轴孔内，并成滑动配合关系，每支加力轴上分别套上一支相同的制动弹簧，加力环顶住多支加力轴，弹簧调节螺母旋在上端盖螺纹中，调节完成后，并用止动垫片锁定防松。

杠杆轴销将杠杆固定在大支架上。

杠杆加力是利用弹簧座的锥面推动杠杆沿杠杆轴销摆动压住杠杆加力环，并沿轴向向摩擦片组件方向移动，依次将力传递给平面轴承、制动环、摩擦片、摩擦片支架、摩擦片和从动联轴器制动盘，加力的大小与杠杆比有关。

本发明的有益效果是，不仅具备联轴器的功能，同时又具有制动器和限载器的功能，起到了停机立即制动和过载时保护工作机作用，在负载很小的情况下，很容易解除制动，并且加大了制动力矩和提高了机械传动效率。

下面结合说明书附图对本发明加以详细说明。

附图说明

附图1：加力式制动限载联轴器外形示意图。

附图2：加力式制动限载联轴器整体结构图。

附图3：加力式制动限载联轴器中制动环与主动联轴器装配关系示意图。

附图4：加力式制动限载联轴器大支架及加力杠杆组合件示意图。

附图5：摩擦片组件示意图。

附图6：加力式制动限载联轴器上端盖组合件。

附图7：加力式制动限载联轴器下端盖组合件。

附图8：加力式制动限载联轴器加力杠杆组合件。

附图9：弹簧座结构示意图。

附图10：加力式制动限载联轴器在停机制动状态时制动环、摩擦片和从动联轴器位置关系示意图。

附图11：加力式制动限载联轴器在起动和工作状态时制动环、摩擦片和从动联轴器位置关系示意图。

附图12：加力式制动限载联轴器中制动环与主动联轴器工作时相对位置关系意图。

附图13：加力式制动限载联轴器中制动环与主动联轴器停机制动时相对位置关系意图。

附图14：从动联轴器外形结构图。

附图15：主动联轴器外形结构图。

附图16：主动联轴器和从动联轴器处在工作状态啮合情况示意图。

附图17：主动联轴器和从动联轴器处在起动状态啮合情况示意图。

附图18：主动联轴器和从动联轴器从起动螺旋面交换到工作螺旋面示意图。

附图19：主动联轴器和从动联轴器处在静止制动状态齿形啮合示意图。

附图中：1-下端盖，2-螺栓A，3-弹簧垫圈B，4-大支架，5-杠杆轴销，6-加力杠杆，7-微型轴承，8-轴承轴销，9-螺栓B，10-弹簧垫圈B，11-加力环，12-弹簧调节螺母，13-上端盖，14-主动联轴器，15-轴用挡圈，16-轴承，17-滑动轴承套，18-弹簧座，19-止动垫片，20-加力轴销，21-孔用弹性挡圈，22-制动弹簧，23-杠杆加力环，24-平面轴承一，25-制动环，26-摩擦片支架，27-摩擦片，28-从动联轴器，29-平面轴承二，30-滚动轴承，31-轴用挡圈。

具体实施方式

说明书附图2所示：上端盖13通过螺栓B9和弹簧垫B10固定在大支架4上，下端盖1通过螺栓A2和弹簧垫A3固定在大支架4上。

说明书附图2和说明书附图6所示：滑动轴承套17与上端盖13采用过盈配合的方式联接，多支加力轴销20穿在上端盖13的配套的孔上，并成滑动配合的联接方式，加力环11套在上端盖13上，并且顶在多支加力轴销20上，弹簧调节螺母12沿上端盖13上的外螺纹调节轴向位置，调好后，并用止动垫片19锁定，防止产生角位移和轴向位移。

说明书附图2所示：弹簧座18通过轴用挡圈A15、滚动轴承16和孔用挡圈21定位在主动联轴器14上，多支制动弹簧22成并联排列，一端压住弹簧座18，另一端顶住加力轴销20。

说明书附图2、附图4和附图8所示：加力杠杆组合件通过轴销5定位在大支架4上。

说明书附图2和说明书附图8所示：两个微型轴承7通过两个轴承轴销8装配在加力杠杆6的动力端和加力端上，并且在孔口铆合固定。

说明书附图2所示：安装在加力杠杆6的加力端的微型轴承7沿大支架4的轴心线方向直接压在杠杆加力环23上，平面轴承一24以外圆定位在杠杆加力环23上，平面轴承一24的内孔与制动环25成过渡配合联接，制动环25与摩擦片组件中摩擦片27端面贴合，摩擦片组件中另一摩擦片27与从动联轴器28的制动盘贴合。

说明书附图2和说明书附图5所示：两片摩擦片支架26与两片摩擦片27的联接是采用胶合剂粘结而成的。

说明书附图2和说明书附图7所示：从动联轴器28通过平面轴承二29、滚动轴承30和轴用挡圈B31定位在下端盖1上，从动联轴器28上的制动盘与摩擦片27直接接触产生摩擦。

说明书附图2和说明书附图3所示：主动联轴器14和制动环25采用花键滑动配合联接。

说明书附图2和说明书附图9所示：弹簧座18上A处推动杠杆用的制动锥面。

说明书附图10所示：B处为从动联轴器制动盘与摩擦片处在制动状态，C处为制动环与摩擦片处在制动状态。

说明书附图11所示：D处为从动联轴器制动盘与摩擦片处在脱开状态，E处为制动环与摩擦片处在脱开状态。

说明书附图14所示：从动联轴器中F处为工作用右旋螺旋面，H处为工作用左旋螺旋面，G处为起动用右旋螺旋面，J处为起动用左旋螺旋面。

说明书附图15所示：主动联轴器中O处为工作用右旋螺旋面，Q处为工作用左旋螺旋面，P处为起动用右旋螺旋面，R处为起动用左旋螺旋面

说明书附图12和说明书附图13所示：加力式制动限载联轴器中制动环25与主动联轴器14工作时相对位置关系与制动环25与主动联轴器14停机制动时相对位置关系的区别在于后者比前者多了一个尺寸S，前者S为零，即装配完成主动联轴器相对制动环沿轴向还有一个向后的位移量。

说明书附图2和说明书附图14所示：从动联轴器28采用双齿面结构，其中内层齿面螺旋角大于外层齿面螺旋角。

说明书附图2和说明书附图15所示：主动联轴器14采用双齿面结构，其中内层齿面螺旋角大于外层齿面螺旋角，并且与从动联轴器28内外层齿面螺旋角匹配。

该双齿面加力式制动限载联轴器的工作过程：动力源从主动联轴器14花键孔输入，通过主动联轴器14的内层起动螺旋齿面与从动联轴器28的内层起动螺旋齿面的啮合产生了大于制动弹簧的轴向推力，解除制动，主动联轴器14输入转矩稳定或继续加大后，主动联轴器14和从动联轴器28内层起动螺旋面交换到外层工作螺旋面，为了达到主动联轴器14产生轴向位移压缩制动弹簧22达到与弹簧压力的平衡，这时主动联轴器14带动制动环25、平面轴承一24和杠杆加力环23反向推动多支加力杠杆6沿弹簧座18的制动锥面运动，同时卸掉加压在摩擦片27上的制动力，解除制动，发挥联轴器的功效，进行传动；当工作机过载时，主动联轴器14上沿轴线方向的轴向力也随之增大，主动联轴器14必会沿轴线方向产生位移，进一步压缩制动弹簧22，为了达到与制动弹簧22推力的平衡，直到主动联轴器14的外层工作螺旋齿面与从动联轴器28的外层工作螺旋齿面完全脱开，此时联轴器处在打滑的状态，不再传动，保护了机器，实现了限载保护；动力源除去，转矩消失，在主动联轴器14轴向上受到的制动弹簧22的压力也随之复原到停机前的状态，此时制动弹簧22储蓄的能量立即释放出来，推动主动联轴器14向从动联轴器28方向移动，带动定位在主动联轴器14上的弹簧座18同步移动，弹簧座18上的制动锥面推动安装在加力杠杆6上的微型轴承7，带动加力杠杆6通过另一个微型轴承7加压给杠杆加力环23依次传递给平面轴承一24、制动环25、摩擦片27、摩擦片支架26、摩擦片27和从动联轴器28上的制动盘，使制动环25和从动联轴器28的制动盘分别与摩擦片27结合，产生摩擦，形成加大了的制动力矩，实现制动。

加力式制动限载联轴器设计合理，结构紧凑，灵敏可靠，可广泛应用于多类机械传动联轴器中。

Claims (4)

1.一种双齿面加力式制动限载联轴器，其特征是：加力杠杆(6)通过轴销(5)装配在大支架(4)上，两个微型轴承(7)分别通过两个轴承轴销(8)装配在加力杠杆(6)的动力端和加力端上，弹簧座(18)通过轴用挡圈A(15)、滚动轴承(16)和孔用挡圈(21)定位在主动联轴器(14)上，多支制动弹簧(22)成并联排列，一端压住弹簧座(18)，另一端顶住加力轴销(20)，加力杠杆(6)的加力端的微型轴承(7)沿大支架(4)的轴心线方向直接压在杠杆加力环(23)上，平面轴承一(24)以外圆定位在杠杆加力环(23)上，平面轴承一(24)的内孔与制动环(25)成过渡配合联接，制动环(25)与摩擦片组件中摩擦片(27)端面贴合，摩擦片组件中另一摩擦片(27)与从动联轴器(28)的制动盘贴合，从动联轴器(28)采用双层螺旋齿面结构，主动联轴器(14)采用双层螺旋齿面结构，从动联轴器(28)中内层齿面螺旋角大于外层齿面螺旋角，主动联轴器(14)中内层齿面螺旋角大于外层齿面螺旋角。

2.根据权利要求1所述的双齿面加力式制动限载联轴器，其特征是：从动联轴器(28)和主动联轴器(14)内外层齿面螺旋角相匹配。

3.根据权利要求1所述的双齿面加力式制动限载联轴器，其特征是：弹簧座(18)上有一处推动杠杆用的制动锥面。

4.根据权利要求1所述的双齿面加力式制动限载联轴器，其特征是：主动联轴器(14)和制动环(25)采用花键滑动配合联接，主动联轴器(14)相对制动环(25)沿轴向还有一个向后的位移量。