CN104675875B - 扭矩限制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种扭矩限制器，包括轴套，所述轴套套设在主动轴上，用于接收主动轴的扭矩；扭矩传动件，所述扭矩传动件固定连接于所述轴套上，用于传递轴套的扭矩；扭矩接收件，所述扭矩接收件转动连接于所述轴套上，用于接收扭矩传动件传递的扭矩，还具有保持机构，设于所述扭矩传动件与扭矩接收件之间，从而实现扭矩传动件与扭矩接收件之间的驱动传递，当过载时，所述保持机构驱使扭矩传动件向远离扭矩接收件的方向运动并最终将扭矩传动件的轴向位置保持在轴套上，从而抑制扭矩传动件与扭矩接收件之间的驱动传递；解决了当负载扭矩超过设定值，扭矩限制器在工作和脱开两个状态下来回交替运行时零部件磨损的缺陷，延长了扭矩限制器的使用寿命。

Description

扭矩限制器

技术领域

本发明涉及一种扭矩限制器。

背景技术

扭矩限制器主要用于扭矩的传递，其往往被安装在主动轴与从动轴之间，当从动轴所连接的负载超载或者发生故障，从而使得从动轴扭矩超过所需扭矩的设定值时，它便以打滑形式限制传动系统所传动的扭矩，具体表现为主动轴空转，从动轴停转，因此起到过载保护的功能。

目前，市场上已有的扭矩限制器为钢珠式扭矩限制器，当负载由于超载或者负载发生故障从而使扭矩超过所需扭矩的设定值时，它便主动切断主动轴与从动轴之间的扭矩传递，当过载情况消失后，主动轴与从动轴之间会自行恢复联结，从而使负载继续工作。由此当负载扭矩超过设定值时，扭矩限制器会不停的在“工作—脱开—工作—脱开”状态下运行，造成钢珠不停的对推力底座和滑动底座进行冲击，导致零部件磨损严重，降低了扭矩限制器的工作效率，缩短了扭矩限制器的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：市面上现有的扭矩限制器在过载情况消失时能够自行恢复联结，在这个过程中，钢珠不停冲击与之接触的零部件，导致零部件严重损坏，为了克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种扭矩限制器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种扭矩限制器，包括：

轴套，所述轴套套设在主动轴上，用于接收主动轴的扭矩；

扭矩传动件，所述扭矩传动件固定连接于所述轴套上，用于传递轴套的扭矩；

扭矩接收件，所述扭矩接收件转动连接于所述轴套上，用于接收扭矩传动件传递的扭矩，还具有：

保持机构，设于所述扭矩传动件与扭矩接收件之间，从而实现扭矩传动件与扭矩接收件之间的驱动传递，当从动轴所连接的负载超载或者发生故障过载时，所述保持机构驱使扭矩传动件向远离扭矩接收件的方向运动并最终将扭矩传动件的轴向位置保持在轴套上，从而抑制扭矩传动件与扭矩接收件之间的驱动传递。

进一步地，所述扭矩传动件包括滑动底座，所述扭矩接收件包括推力底座和连接底座，所述保持机构包括保持架，所述滑动底座通过花键套装在轴套上，所述推力底座与连接底座固定连接后支撑转动连接于轴套，推力底座与滑动底座之间设置保持架，所述保持架转动连接于轴套，保持架上滚动安装有若干钢珠，所述滑动底座通过钢珠分别与推力底座和轴套上的一轴肩连接。主动轴通过花键连接在轴套内，电机驱动主轴转动，带动轴套转动，轴套从而带动滑动底座转动；滑动底座依靠钢珠传递扭矩，从而带动连接底座转动，连接底座带动与之联结的负载运行。

进一步地，所述保持架上自内向外分别沿圆周方向均布设有若干内圈滚珠孔和若干外圈滚珠孔。

为了依靠钢珠实现传递扭矩的目的，具体的，所述滑动底座与推力底座上对应外圈滚珠孔处均均布开设有若干第一凹槽，滑动底座与轴肩端面上对应内圈滚珠孔所在的圆周位置处均设有滚道；正常工作时，由于螺旋弹簧作用，处于外圈上的钢珠卡在两个对应的第一凹槽中，依靠钢珠传递扭矩。

进一步地，所述滑动底座上的第一凹槽所在圆周上还均布开设有第二凹槽，所述第二凹槽与第一凹槽交错排列，所述滑动底座的滚道上还均布开设有若干第三凹槽；当负载扭矩超过设定值时，钢珠受到轴向力大于螺旋弹簧预紧力，外圈上钢珠便会脱离第一凹槽滚入到第二凹槽中，同时，内圈上的钢珠脱离第三凹槽，进入滚道，钢珠完全支撑住滑动底座，避免扭矩限制器自行工作。

为保证当外圈钢珠落入第二凹槽后，内圈钢珠处在滚道上，进一步地，所述第一凹槽与相邻的第二凹槽之间的弧长小于相邻的两个第三凹槽之间的弧长。

进一步地，所述钢珠陷入第三凹槽的深度大于钢珠陷入第一凹槽的深度且小于钢珠陷入第二凹槽的深度，钢珠陷入第一凹槽的深度大于钢珠陷入滚道的深度。

进一步地，还包括离心开关，所述离心开关固定连接在滑动底座的边缘处，离心开关包括盖板，所述盖板固定安装有锁盒，所述锁盒与盖板形成一个一端开口的容腔，所述容腔内设置有若干锁定弹簧，所述锁定弹簧一端固定连接在盖板上，锁定弹簧另一端固定连接有锁定板，所述锁定板与锁盒内壁滑动连接，锁定板可从容腔的开口端伸出。

为了使离心开关锁定住保持架，所述保持架边缘处还开设有与锁定板相匹配的卡槽。

为了设定扭矩的初始值，所述轴套上还安装有调整螺母，所述调整螺母与滑动底座之间设置有若干螺旋弹簧。

为了便于清洁和维护，所述调整螺母与滑动底座之间还安装有能使螺旋弹簧封闭在其中的防尘盖。

本发明的有益效果是：本发明提供的扭矩限制器，与现有的扭矩限制器相比，增设了保持机构，当脱开工作后，只有在外力作用下才能恢复正常工作，降低了磨损，解决了当负载扭矩超过设定值，扭矩限制器在工作和脱开两个状态下来回运行时零部件磨损的缺陷，同时，通过设置离心开关，避免了扭矩限制器的非正常脱开，提高了扭矩限制器的工作效率，延长了扭矩限制器的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明扭矩限制器实施例1中正常工作状态下的结构示意图；

图2是图1中C处的局部放大图；

图3是本发明实施例1中脱开状态下的结构示意图；

图4是本发明扭矩限制器中保持架的结构示意图；

图5是图4中A-A的剖视图；

图6是本发明扭矩限制器中滑动底座的结构示意图；

图7是图6中B-B的剖视图；

图8是本发明实施例2中的结构示意图；

图9是图8中D-D的剖视图；

图10是图9中E处的局部放大图。

图中：1、轴套，1-1、轴肩，2、滑动底座，2-1、第一凹槽，2-2、滚道，2-3、第二凹槽，2-4、第三凹槽，3、推力底座，4、连接底座，5、保持架，5-1、内圈滚珠孔，5-2、外圈滚珠孔，5-3、卡槽，6、钢珠，7、调整螺母，8、螺旋弹簧，9、防尘盖，10、离心开关，10-1、盖板，10-2、锁盒，10-4、容腔，10-5、锁定弹簧，10-6、锁定板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

参照图1所示，本发明的扭矩限制器，轴套1，所述轴套1套设在主动轴上，用于接收主动轴的扭矩；扭矩传动件，所述扭矩传动件固定连接于所述轴套1上，用于传递轴套1的扭矩；扭矩接收件，所述扭矩接收件转动连接于所述轴套1上，用于接收扭矩传动件传递的扭矩，还具有：

保持机构，设于所述扭矩传动件与扭矩接收件之间，从而实现扭矩传动件与扭矩接收件之间的驱动传递，当从动轴所连接的负载超载或者发生故障过载时，所述保持机构驱使扭矩传动件向远离扭矩接收件的方向运动并最终将扭矩传动件的轴向位置保持在轴套1上，从而抑制扭矩传动件与扭矩接收件之间的驱动传递。

进一步地，参照图1所示，所述扭矩传动件包括滑动底座2，所述扭矩接收件包括推力底座3和连接底座4，所述保持机构包括保持架5，所述滑动底座通过2通过花键套装在轴套1上，所述推力底座3与连接底座4固定连接后支撑转动连接于轴套1，推力底座3与滑动底座2之间设置保持架5，所述保持架5转动连接于轴套1，保持架5上滚动安装有若干钢珠6，参照图2所示，所述滑动底座2通过钢珠6分别与推力底座3和轴套1上的一轴肩1-1连接。主动轴通过花键连接在轴套1内，电机驱动主轴转动，带动轴套1转动，轴套1从而带动滑动底座2转动；滑动底座2依靠钢珠6传递扭矩，从而带动连接底座4转动，连接底座4带动与之联结的负载运行。

进一步地，参照图4图5所示，所述保持架5上自内向外分别沿圆周方向均布设有若干内圈滚珠孔5-1和若干外圈滚珠孔5-2，滚珠6便安装在内圈滚珠孔5-1和外圈滚珠孔5-2内。

为了依靠钢珠实现传递扭矩的目的，具体的，参照图2所示，所述滑动底座2与推力底座3上对应外圈滚珠孔5-2处均均布开设有若干第一凹槽2-1，滑动底座2与轴肩1-1端面上对应内圈滚珠孔5-1所在的圆周位置处均设有滚道2-2，参照图1所示，正常工作时，由于螺旋弹簧8的作用，处于外圈上的钢珠6卡在两个对应的第一凹槽2-1中，依靠钢珠6传递扭矩。

进一步地，参照图6所示，所述滑动底座2上的第一凹槽2-1所在圆周上还均布开设有第二凹槽2-3，所述第二凹槽2-3与第一凹槽2-1交错排列，所述滑动底座2的滚道2-2上还均布开设有若干第三凹槽2-4，参照图3所示，当负载扭矩超过设定值时，钢珠6受到的轴向力大于螺旋弹簧8的预紧力，外圈上钢珠6便会脱离第一凹槽2-1滚入到第二凹槽中2-3，同时，内圈上的钢珠6脱离第三凹槽2-4，进入滚道2-2，钢珠6便完全支撑住滑动底座2，避免扭矩限制器自行恢复工作，从而对零部件造成磨损。

参照图6所示，为保证当外圈钢珠6落入第二凹槽2-3后，内圈钢珠6处在滚道2-2上，所述第一凹槽2-1与相邻的第二凹槽2-3之间的弧长小于相邻的两个第三凹槽2-4之间的弧长。

进一步地，参照图7所示，所述钢珠6陷入第三凹槽2-4的深度大于钢珠6陷入第一凹槽2-1的深度且小于钢珠6陷入第二凹槽2-3的深度，钢珠6陷入第一凹槽2-1的深度大于钢珠6陷入滚道2-2的深度。

参照图1所示，为了设定扭矩的初始值，所述轴套1上还安装有调整螺母7，所述调整螺母7与滑动底座2之间设置有若干螺旋弹簧8。

参照图1所示，为了便于清洁和维护，所述调整螺母7与滑动底座2之间还安装有能使螺旋弹簧8封闭在其中的防尘盖9。

结合图1-图7说明本发明的扭矩限制器的工作原理：正常工作时，主动轴通过花键安装在轴套孔中，主动轴转动带动轴套1转动，由于螺旋弹簧8的作用，使得钢珠6被紧紧地挤压在滑动底座2与推力底座3上的第一凹槽2-1中，并且依靠处于外圈上的钢珠6传递扭矩，从而带动推力底座3转动，推力底座3与连接底座4通过螺栓固定连接，因此连接底座4一同转动，连接底座4联结负载从动轴，因此负载运行；当负载扭矩超过螺旋弹簧8的预紧力时，外圈上的钢珠6所受的轴向力大于螺旋弹簧8的预紧力，钢珠6便会脱离第一凹槽2-1，从而进入到可以让钢珠6陷入更深的第二凹槽2-3中，此时外圈上的钢珠6便失去了传递扭矩的作用，与此同时，处于内圈上的钢珠6脱离第三凹槽2-4，进入到轴肩1-1端面与滑动底座2上开设的滚道2-2中，主动轴空转，避免滑动底座2与推力底座3之间的摩擦，在脱开之后只能在外力作用下才能恢复工作状态，保护零部件之间不受磨损。

实施例2

本实施例相比较实施例1，区别就在于：参照图8图9所示，还包括离心开关10，所述离心开关10固定连接在滑动底座2的边缘处，参照图10所示，离心开关10包括盖板10-1，所述盖板10-1固定安装在锁盒10-2上，锁盒10-2与盖板10-1形成一个一端开口的容腔10-4，所述容腔10-4内设置有若干锁定弹簧10-5，所述锁定弹簧10-5一端固定连接在盖板10-1上，锁定弹簧10-5另一端固定连接有锁定板10-6，所述锁定板10-6与锁盒10-2内壁滑动连接，锁定板10-6可从容腔10-4的开口端伸出。

进一步地，参照图4所示，为了使锁定板10-6锁定住保持架5，所述保持架5边缘处还开设有与锁定板10-6相匹配的卡槽5-3。

结合附图8-图10说明本实施例的工作原理：超载时的工作过程参考实施例1，这里不再赘述，此实施例主要是防止当电机启动时，由于启动扭矩较大，很有可能导致扭矩限制器的非正常脱开的状况。将上述的扭矩限制器通过锁盒10-2固定安装在滑动底座2上，在保持架5上开设与锁定板相匹配的卡槽5-3，当停机状态时，离心开关10上的锁定板10-6锁定住保持架5，开始工作时，当转速达到一定值时，在离心力的作用下，锁定板10-6压缩锁定弹簧10-5，因而从卡槽5-3中脱出，实现正常工作。

本发明的扭矩限制器，与现有的扭矩限制器相比，增设了保持机构，当脱开工作后，只有在外力作用下才能恢复正常工作，降低了磨损，解决了当负载扭矩超过设定值，扭矩限制器在工作和脱开两个状态下来回运行时零部件磨损的缺陷，同时，通过设置离心开关10，避免了扭矩限制器的非正常脱开，提高了扭矩限制器的工作效率，延长了扭矩限制器的使用寿命。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种扭矩限制器，包括：轴套(1)，所述轴套(1)套设在主动轴上，用于接收主动轴的扭矩；扭矩传动件，所述扭矩传动件固定连接于所述轴套(1)上，用于传递轴套 (1)的扭矩；扭矩接收件，所述扭矩接收件转动连接于所述轴套(1)上，用于接收扭矩 传动件传递的扭矩，其特征在于还具有：保持机构，设于所述扭矩传动件与扭矩接收件之间，从而实现扭矩传动件与扭矩接收件之间的驱动传递，当过载时，所述保持机构驱使扭矩传动件向远离扭矩接收件的方向运动并最终将扭矩传动件的轴向位置保持在轴套(1)上，从而抑制扭矩传动件与扭矩接收件之间的驱动传递，所述扭矩传动件包括滑动底座(2)，所述扭矩接收件包括推力底座(3)和连接底座(4)，所述保持机构包括保持架(5)，所述滑动底座(2)套装在轴套(1)上，所述推力底座(3)与连接底座(4)固定连接后均与轴套(1)支撑转动连接，推力底座(3)与滑动底座(2)之间设置保持架(5)，所述保持架(5)转动连接于轴套(1)，保持架(5)上滚动安装有若干钢珠(6)，所述滑动底座(2)通过钢珠(6)分别与推力底座(3)和轴套(1)的一轴肩(1-1)连接。

2.如权利要求1所述的扭矩限制器，其特征在于：所述保持架(5)上自内向外分别沿圆周方向均布设有若干内圈滚珠孔(5-1)和若干外圈滚珠孔(5-2)。

3.如权利要求2所述的扭矩限制器，其特征在于：所述滑动底座(2)与推力底座(3)上对应外圈滚珠孔(5-2)处均均布开设有若干第一凹槽(2-1)，滑动底座(2)与轴肩(1-1)端面上对应内圈滚珠孔(5-1)所在的圆周位置处均设有滚道(2-2)。

4.如权利要求3所述的扭矩限制器，其特征在于：所述滑动底座(2)上的第一凹槽(2-1)所在圆周上还均布开设有第二凹槽(2-3)，所述第二凹槽(2-3)与第一凹槽(2-1)交错排列，所述滑动底座(2)的滚道(2-2)上还均布开设有若干第三凹槽(2-4)。

5.如权利要求4所述的扭矩限制器，其特征在于：所述第一凹槽(2-1)与相邻的第二凹槽(2-3)之间的弧长小于相邻的两个第三凹槽(2-4)之间的弧长。

6.如权利要求4所述的扭矩限制器，其特征在于：所述钢珠(6)陷入第三凹槽(2-4)的深度大于钢珠(6)陷入第一凹槽(2-1)的深度且小于钢珠(6)陷入第二凹槽(2-3)的深度，钢珠(6)陷入第一凹槽(2-1)的深度大于钢珠(6)陷入滚道(2-2)的深度。

7.如权利要求4所述的扭矩限制器，其特征在于：还包括离心开关(10)，所述离心开关(10)固定连接在滑动底座(2)的边缘处，离心开关(10)包括盖板(10-1)，所述盖板(10-1)固定安装有锁盒(10-2)，所述锁盒(10-2)与盖板(10-1)形成一个一端开口的容腔(10-4)，所述容腔(10-4)内设置有若干锁定弹簧(10-5)，所述锁定弹簧(10-5)一端固定连接在盖板(10-1)上，锁定弹簧(10-5)另一端固定连接有锁定板(10-6)，所述锁定板(10-6)与锁盒(10-2)内壁滑动连接，锁定板(10-6)可从容腔(10-4)的开口端伸出。

8.如权利要求7所述的扭矩限制器，其特征在于：所述保持架(5)边缘处还开设有与锁定板(10-6)相匹配的卡槽(5-3)。

9.如权利要求1所述的扭矩限制器，其特征在于：所述轴套(1)上还安装有调整螺母(7)，所述调整螺母(7)与滑动底座(2)之间设置有若干螺旋弹簧(8)。

10.如权利要求9所述的扭矩限制器，其特征在于：所述调整螺母(7)与滑动底座(2)之间还安装有能使螺旋弹簧(8)封闭在其中的防尘盖(9)。