CN103438114B - 一种防止超载断裂的传动轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止超载断裂的传动轴，包括：半联轴器一、半联轴器二、连接体一、连接体二、套和安全销；半联轴器一的左端与齿轮箱输入轴用键连接，半联轴器二右端与主电机输出轴用键连接在一起；半联轴器一右侧通过螺栓固定连接有连接体二，连接体一的左端焊接有轴头，轴头能够插入连接体二的右端内部空腔轴向固定，径向旋转，连接体一右端通过螺栓和半联轴器二固定连接在一起。本发明所述的一种防止超载断裂的传动轴，能为粉磨设备或者其他重机设备所使用的大扭矩传动轴提供替代品，提高设备的安全性和可靠性，能更好地保护相关设备及人员不受伤害，而且能大大降低维修成本和维修时间，有效提高生产效率，带来的经济效益非常可观。

Description

一种防止超载断裂的传动轴

技术领域

本发明涉及一种防止超载断裂的传动轴。

背景技术

目前国内使用的粉磨设备主传动轴输出扭矩大，受力复杂，工况恶劣，一旦因过载或者疲劳失效造成轴断裂，断裂的两段轴会因重力作用而向下坠落，产生的冲击容易导致主体设备损坏，而且有可能发生人员伤亡事故，给用户带来严重的损失；而且更换新轴，物资浪费较大，更换工作量也非常大，费时费力费资金，并且耽误生产时间，恢复生产所需时间较长。

因此发明一种能防止超载断裂的传动轴成为亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种防止超载断裂的传动轴，用以解决现有的传动轴输出扭矩大，受力复杂，工况恶劣，一旦因过载或者疲劳失效造成轴断裂，断裂的两段轴会因重力作用而向下坠落，产生的冲击容易导致主体设备损坏，而且有可能发生人员伤亡事故的缺点。本发明采用的技术手段如下：

一种防止超载断裂的传动轴，包括：半联轴器一和半联轴器二；所述半联轴器一的左端与齿轮箱输入轴用键连接，半联轴器二右端与主电机输出轴用键连接在一起；其特征在于还包括：连接体一、连接体二、套和安全销；所述半联轴器一右侧通过螺栓固定连接有连接体二，所述连接体一的左端焊接有轴头，所述轴头能够插入连接体二的右端内部空腔轴向固定，径向旋转，所述连接体一右端通过螺栓和半联轴器二固定连接在一起，所述连接体一和连接体二连接法兰处呈180°布置两个安全销，每个安全销配有套和轴端挡板，所述每个套为成对布置的杯状结构对装而成，所述成对杯套的两部分通过安全销和轴端挡板固定连接在一起。

作为优选所述半联轴器一和半联轴器二采用鼓形齿式。

作为优选所述连接体二的空腔内设有两个轴承，所述两个轴承之间设有定距环三，所述左端的轴承外圈左侧设有定距环二，内圈左侧设有与连接体一左端轴头轴向固定连接的圆螺母和止动垫圈，所述连接体二左侧通过螺栓把合有端盖，所述端盖通过定距环二使得轴承外圈轴向定位；所述右端的轴承的右端设有隔离体，所述隔离体对轴承外圈轴向定位，并且隔离体外侧安装有O形密封圈，内侧安装有唇形密封圈；所述连接体一和连接体二的法兰连接处设有密封垫。

作为优选所述轴承为调心滚子轴承；所述O形密封圈设于隔离体外侧的沟槽内，唇形密封圈设于隔离体内侧并借助于连接体一的轴肩实现其轴向定位。

作为优选所述连接体二的外壁和定距环三上分别开有螺纹孔和圆孔，在该位置安装螺塞，所述的螺纹孔和圆孔与螺塞配套使用，周向均布设有三组。

作为优选所述半联轴器二和连接体一之间夹设有定距环一。

作为优选所述套和安全销的外侧设有一个保护罩。

作为优选所述半联轴器一和连接体二的螺栓固定处设有螺栓螺母垫圈；所述半联轴器二和连接体一的螺栓固定处设有螺栓螺母垫圈；所述安全销与两个成对杯套的固定处设有螺栓垫圈。

与现有技术比较，本发明具有以下优点：

1、当安全销受力过大断裂后，各部件可以短时间平稳运行，非常有利于提高设备的安全性。

2、当安全销受力过大断裂后，可以很快的换上新的安全销固定继续工作使用，从节约资源角度考虑，当过载断裂后，发生报废的零件比传统接轴少，大大节约了传动轴的维护时间和维护资金，能迅速恢复生产，对提高产能有很大帮助。

3、通过安全销传递连接体一和连接体二间的扭矩，可以通过更换不同受剪截面的安全销来控制传动轴的最大传递扭矩。

本发明所述的一种防止超载断裂的传动轴，能为粉磨设备或者其他重机设备所使用的大扭矩传动轴提供替代品，提高设备的安全性和可靠性，能更好地保护相关设备及人员不受伤害，而且能大大降低维修成本和维修时间，明显减少了设备停产时间能快速恢复生产，带来的经济效益非常可观。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、半联轴器一，2、半联轴器二，3、螺栓螺母垫圈，4、定距环一，5、连接体一，6、连接体二，7、套，8、安全销，9、螺栓垫圈轴端挡板，10、保护罩，11、端盖，12、止动垫圈，13、定距环二，14、轴承，15、定距环三，16、隔离体，17、唇形密封圈，18、O形密封圈，19、密封垫，20、圆螺母，21、螺塞。

具体实施方式

如图1所示，一种防止超载断裂的传动轴，包括：半联轴器一1、半联轴器二2、连接体一5、连接体二6、套7和安全销8；所述半联轴器一1的左端与齿轮箱输入轴用键连接，半联轴器二2右端与主电机输出轴用键连接在一起，通过所述防止超载断裂的传动轴两端的半联轴器一1和半联轴器二2，实现扭矩从主电机到齿轮箱的传递，进而驱动设备工作；所述半联轴器一1右侧通过螺栓固定连接有连接体二6，使连接体二6的扭矩能传递给半联轴器一1，所述连接体一5的左端焊接有轴头，所述连接体一5的轴头能够插入连接体二6的右端内部空腔轴向固定，径向旋转，使所述连接体一5和连接体二6仅通过轴头固定连接后能够发生相对转动（不传递扭矩），所述连接体一5为一根长的空心轴，可实现长距离扭矩传递，所述连接体一5右端通过螺栓和半联轴器二2固定连接在一起，使所述半联轴器二2的扭矩能传递给连接体一5，所述连接体一5和连接体二6连接法兰处呈180°布置两个安全销8，每个安全销8配有套7和轴端挡板，所述每个套7为成对布置的杯状结构对装而成，所述成对杯套7的两部分通过安全销8和轴端挡板固定连接在一起，连接体一5和连接体二6通过套7和安全销8固定连接后实现扭矩传递，可保障设备的安全可靠运行，并且在特殊情况下通过安全销8的断裂来保护主体设备。

所述半联轴器一1和半联轴器二2采用鼓形齿式。所述连接体二6的空腔内设有两个轴承14，所述两个轴承14之间设有定距环三15，所述左端的轴承14外圈左侧设有定距环二13，内圈左侧设有与连接体一5左端轴头轴向固定连接的圆螺母20和止动垫圈12，所述连接体一5和连接体二6发生相对转动时，轴头能够带动两个成对轴承14的内圈和圆螺母20及止动垫圈12转动。

所述连接体二6左侧通过螺栓把合有端盖11，所述端盖11通过定距环二13使得轴承14外圈轴向定位，同时对连接体二6空腔内零件起到防尘保护作用，并使连接体二6空腔内的润滑脂不会向左端泄露；所述右端的轴承14的右端设有隔离体16，所述隔离体16对轴承14外圈轴向定位，并且隔离体16外侧安装有O形密封圈18，内侧安装有唇形密封圈17，使连接体二6空腔内的润滑脂不会向右端泄露；连接体一5和连接体二6的法兰连接处设有密封垫19，所述密封垫19起到防尘保护作用。

所述轴承14为两个调心滚子轴承；所述O形密封圈18设于隔离体16外侧的沟槽内，唇形密封圈17设于隔离体16内侧并借助于连接体一的轴肩实现其轴向定位。所述连接体二6的外壁和定距环三15上分别开有螺纹孔和圆孔，在该位置安装螺塞21，所述的螺纹孔和圆孔与螺塞21配套使用，周向均布设有三组，螺塞21能够打开，通过螺纹孔和圆孔向连接体二6空腔内注入润滑脂来对轴承14进行必要的润滑。

所述半联轴器二2和连接体一5之间设有定距环一4。所述套7两端安全销8的外侧各设有一个保护罩10，保护罩10用来保障安全销8断裂后不会有螺栓垫圈崩出伤害到人和设备。

所述半联轴器一1和连接体二6的螺栓固定处设有螺栓螺母垫圈3；所述半联轴器二2和连接体一5的螺栓固定处设有螺栓螺母垫圈3，所述螺栓螺母垫圈3用来扩大螺栓固定时螺栓与被紧固件半联轴器一1、半联轴器二2、连接体一5和连接体二6的接触面积，降低紧固力对被紧固件的应力集中，防止损坏被紧固件；所述安全销8与两个成对杯套7的固定处设有螺栓垫圈9，所述螺栓垫圈9用来扩大安全销8与套7两侧的固定板的接触面积，降低紧固力对固定板的应力集中，防止使用过程中固定板损坏；连接体一5的轴头与圆螺母20固定连接处设有止动垫圈12，所述止动垫圈12增加圆螺母20与轴承14内圈侧壁的接触面积，便于圆螺母20将连接体一5的轴头在连接体二6的内腔轴向固定，使连接体一6和连接体二相对转动时，连接体一6和连接体二不会分离。

在正常工作时，半联轴器一1、半联轴器二2、连接体一5、连接体二6作为一个整体一同旋转传递扭矩，各零部件无相对运动；当设备出现特殊情况过载运行超过安全销8的极限时，安全销8受剪断裂，能实现保护主体设备的作用，同时电气系统发出信号停机，在安全销8断裂到主电机停机的短暂时间里，连接体一5和连接体二6发生相对转动，连接体一5的轴头带动连接体二6空腔内的调心滚子轴承14内圈、轴端锁紧用圆螺母20和圆螺母用的止动垫圈12一起转动，这样整根传动轴不会因为过载断裂而变成两段分别掉落或被设备甩动，而是保持各零部件在短时间内平稳运行，实现其安全可靠的功效。

再次使用修复时，只需要将两个新的安全销8复位即可恢复生产，不像传统的传动轴那样要更换整根传动轴，原传动轴报废，大大节约了传动轴的维护时间和维护资金，能迅速恢复生产，对提高产能有很大帮助。

调整设备时，所述的一种防止超载断裂的传动轴的最大传递扭矩非常容易控制，在其他部件允许的情况下，只需要重新设计安全销8的受剪面积就可以，方便修改安全扭矩来适应不同的工作条件。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防止超载断裂的传动轴，包括：半联轴器一（1）和半联轴器二（2）；所述半联轴器一（1）的左端与齿轮箱输入轴用键连接，半联轴器二（2）右端与主电机输出轴用键连接在一起；其特征在于还包括：连接体一（5）、连接体二（6）、套（7）和安全销（8）；所述半联轴器一（1）右侧通过螺栓固定连接有连接体二（6），所述连接体一（5）的左端焊接有轴头，所述轴头能够插入连接体二（6）的右端内部空腔轴向固定，径向旋转，所述连接体一（5）右端通过螺栓和半联轴器二（2）固定连接在一起，所述连接体一（5）和连接体二（6）连接法兰处呈180°布置两个安全销（8），每个安全销（8）配有套（7）和轴端挡板，所述每个套（7）为成对布置的杯状结构对装而成，所述成对杯套（7）的两部分通过安全销（8）和轴端挡板固定连接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种防止超载断裂的传动轴，其特征在于：所述半联轴器一（1）和半联轴器二（2）采用鼓形齿式。

3.根据权利要求1所述的一种防止超载断裂的传动轴，其特征在于：所述连接体二（6）的空腔内设有两个轴承（14），所述两个轴承（14）之间设有定距环三（15），所述左端的轴承（14）外圈左侧设有定距环二（13），内圈左侧设有与连接体一（5）左端轴头轴向固定连接的圆螺母（20）和止动垫圈（12），所述连接体二（6）左侧通过螺栓把合有端盖（11），所述端盖（11）通过定距环二（13）使得轴承（14）外圈轴向定位；所述右端的轴承（14）的右端设有隔离体（16），所述隔离体（16）对轴承（14）外圈轴向定位，并且隔离体（16）外侧安装有O形密封圈（18），内侧安装有唇形密封圈（17）；所述连接体一（5）和连接体二（6）的法兰连接处设有密封垫（19）。

4.根据权利要求3所述的一种防止超载断裂的传动轴，其特征在于：所述轴承（14）为调心滚子轴承；所述O形密封圈（18）设于隔离体（16）外侧的沟槽内，唇形密封圈（17）设于隔离体（16）内侧并借助于连接体一（5）的轴肩实现其轴向定位。

5.根据权利要求3所述的一种防止超载断裂的传动轴，其特征在于：所述连接体二（6）的外壁和定距环三（15）上分别开有螺纹孔和圆孔，在该位置安装螺塞（21），所述的螺纹孔和圆孔与螺塞（21）配套使用，周向均布设有三组。

6.根据权利要求1所述的一种防止超载断裂的传动轴，其特征在于：所述半联轴器二（2）和连接体一（5）之间夹设有定距环一（4）。

7.根据权利要求1所述的一种防止超载断裂的传动轴，其特征在于：所述套（7）和安全销（8）的外侧设有一个保护罩（10）。

8.根据权利要求1所述的一种防止超载断裂的传动轴，其特征在于：所述半联轴器一（1）和连接体二（6）的螺栓固定处设有螺栓螺母垫圈（3）；所述半联轴器二（2）和连接体一（5）的螺栓固定处设有螺栓螺母垫圈（3）；所述安全销（8）与两个成对杯套（7）的固定处设有螺栓垫圈（9）。