CN104895958B - 一种自复位型可调限矩器 - Google Patents

Abstract

本发明属于采煤掘进机的输送装置减速器和链条过载保护设备技术领域，为解决现有的限矩器发热严重、可靠性不高、不便于维护及不能自复位的技术问题，提供了一种自复位型可调限矩器，包括左联轴节、橡胶弹性体、套筒、弹簧组件和右联轴节，左联轴节的一端通过橡胶弹性体与套筒的一端相连，右联轴节的一端通过弹簧组件与套筒的另一端相连；弹簧组件包括弹簧、内滚珠座、滚珠和外滚珠座，外滚珠座通过螺纹固定在套筒内，弹簧和内滚珠座设置在右联轴节内，滚珠设置在外滚珠座和内滚珠座之间；套筒的内圆上设有导向弧线槽和圆槽，滚珠可在导向弧线槽和圆槽之间移动。本发明结构简单、体积小、发热不严重、可靠性高、便于维护、而且还能自复位。

Description

一种自复位型可调限矩器

技术领域

本发明属于采煤掘进机的输送装置减速器和链条过载保护设备技术领域，具体涉及一种自复位型可调限矩器。

背景技术

传统的采煤掘进机的输送装置减速器和电机之间采用摩擦力矩限制器，或者在减速器上安装剪销轴来实现刮板链的过载保护。但摩擦力矩限制器发热严重，摩擦片很容易烧毁，可靠性不高；而使用在减速器上安装剪销轴来实现刮板链的过载保护时需要不断地更换销轴，维护极不方便；液力偶合器是井下常用于电机和减速器上的过载保护装置，但其体积过于庞大，无法实现小型化，不适用于掘进机中；另外，现有的限矩器又必须通过第三方控制来实现复位。因此，为克服以上限矩器存在的技术问题，需要研发一种新型的安全扭矩限制器，要求其体积小、能自复位、可靠性高、易于维护、发热不严重。

发明内容

本发明为解决现有的限矩器发热严重、可靠性不高、不便于维护及不能自复位的技术问题，提供了一种自复位型可调限矩器。

本发明采用的技术方案如下：

一种自复位型可调限矩器，包括左联轴节、橡胶弹性体、套筒、弹簧组件和右联轴节，左联轴节的一端通过橡胶弹性体与套筒的一端相连，右联轴节的一端通过弹簧组件与套筒的另一端相连；所述弹簧组件包括弹簧、内滚珠座、滚珠和外滚珠座；所述外滚珠座固定在套筒内，弹簧和内滚珠座设置在右联轴节内，滚珠设置在外滚珠座和内滚珠座之间；所述套筒的内圆上设有导向弧线槽和圆槽，滚珠可在导向弧线槽和圆槽之间移动。

所述套筒的外圆上沿圆周均匀分布有若干通孔，通孔内设有螺纹，外滚珠座通过螺纹固定在套筒的通孔内，所述右联轴节与套筒相连的一端外圆上沿圆周均匀分布有与套筒上的通孔相对应的沉孔，所述弹簧和内滚珠座设置在右联轴节的沉孔内。

导向弧线槽与圆槽的开槽深度一致，导向弧线槽与圆槽的开槽半径分别与滚珠的半径一致，所述圆槽在套筒的内圆上沿整个圆周设置，每个外滚珠座到圆槽的垂直距离相等，导向弧线槽的一端与外滚珠座相连，另一端与圆槽相连，每个外滚珠座与圆槽之间对称设置有两个导向弧线槽。

所述套筒的外圆上沿圆周均匀分布有四个通孔。

所述橡胶弹性体采用天然橡胶材料。

所述左联轴节、右联轴节和套筒均采用铸钢。

左联轴节的另一端内孔设置有与减速器相连的平键。

右联轴节的另一端内孔设置有与电机相连的平键。

本发明的有益效果：

1.本发明结构简单、体积小、发热不严重、可靠性高、而且便于维护。

2.本发明不仅能限制力矩，而且还能自复位。

3.本发明的外滚珠座通过螺纹安装于套筒的通孔内，方便调节外滚珠座在套筒内的安装位置，从而方便调节传递力矩的大小。

附图说明

图1为本发明的整体结构主视剖面图；

图2为图1中A-A剖面图；

图3为套筒结构主视剖面图；

图4为图3中B-B剖面图；

图5为右联轴节结构主视剖面图；

图6为左联轴节结构主视剖面图；

图7为弹簧组件结构图；

图中：1-左联轴节，2-橡胶弹性体，3-套筒，4-右联轴节，5-弹簧，6-内滚珠座，7-滚珠，8-外滚珠座，9-导向弧线槽，10-圆槽。

具体实施方式

如图1、2所示，一种自复位型可调限矩器，包括左联轴节1、橡胶弹性体2、套筒3、弹簧组件和右联轴节4，左联轴节1的一端通过橡胶弹性体2与套筒3的一端相连，所述橡胶弹性体2采用天然橡胶材料，不仅具有传递扭矩的功能，还具有轴向的弹性变形，所述左联轴节1和套筒3均采用铸钢材料，如图1所示，橡胶弹性体2的两开口端具有向外的凸起，如图6所示，左联轴节1和套筒3与橡胶弹性体2相连的一端具有向内的凹槽，橡胶弹性体2上的凸起与左联轴节1和套筒3上的凹槽相匹配，橡胶弹性体2通过两端向外的凸起插入左联轴节1和套筒3的凹槽内与左联轴节1和套筒3连接在一起，左联轴节1的另一端内孔有平键，适用于与减速器相连；所述右联轴节4采用铸钢材料，右联轴节4的一端通过弹簧组件与套筒3的另一端相连，右联轴节4的另一端内孔有平键，适用于与电机相连；如图7所示，所述弹簧组件包括弹簧5、内滚珠座6、滚珠7和外滚珠座8；如图2所示，所述套筒3的外圆上沿圆周均匀分布有四个通孔，所述四个通孔两两相对且相互垂直，通孔内设有螺纹，外滚珠座8通过螺纹固定在套筒3的通孔内，如图5所示，所述右联轴节4与套筒3相连的一端外圆上沿圆周均匀分布有四个与套筒3上的通孔相对应的沉孔，所述弹簧5和内滚珠座6设置在右联轴节4的沉孔内，滚珠7设置在外滚珠座8和内滚珠座6之间，起到传递力矩的作用，通过调节外滚珠座8在套筒3内的位置可以调节传递力矩的大小，也即实现了限制力矩。如图3、4所示，套筒3的内圆上设有导向弧线槽9和圆槽10，导向弧线槽9的一端与外滚珠座8相连，另一端与圆槽10相连，导向弧线槽9的开槽深度由联轴器所能传递的扭矩极限值决定，槽的半径与滚珠7的半径一致，开槽弧度是以套筒3内壁的两个点A和点B作为圆弧的起点和终点，然后在其内壁画一条平滑过度的圆弧线，以此圆弧线为基准开槽，点A是套筒3四个均布孔轴线与套筒3内壁的交点，点C是套筒3内点A以套筒3的轴线为中心旋转22.5度后在其内壁留下的点，点C在圆弧内壁沿轴线方向所画直线与圆槽10的中心线交点即为点B；所述圆槽10在套筒3的内圆上沿整个圆周设置，每个外滚珠座8到圆槽10的垂直距离相等，圆槽10开槽位置由橡胶弹性体的变形参数决定，圆槽10的开槽深度与导向弧线槽开槽9的开槽深度必须一致，并且其开槽半径与滚珠7的半径一致。

为了适应电机正和反转时的过载保护，每个外滚珠座8与圆槽10之间对称设置有两个导向弧线槽9。

工作时，当传递的力矩大于额定的力矩时，套筒3有个轴向的位移，套筒3压缩橡胶弹性体2使橡胶弹性体2发生轴向变形，与此同时，滚珠7就从外滚珠座8内弹出，沿着套筒3的导向弧线槽9进入圆槽10，由于右联轴节4的转动惯性，此时滚珠7沿着圆槽10滚动。当右联轴节4转动速度小时，其输出的扭矩也小，其产生的轴向力的大小小于使橡胶弹性体2发生变形的力时，发生轴向变形的橡胶弹性体2就会将滚珠7从圆槽10沿着之前导入的导向弧线槽9压入内滚珠座6内，从而继续传递扭矩，这就有了自复位功能。

本发明解决了传统采煤掘进机在力矩限制中使用摩擦力矩限制器或不能自复位限矩器所遇到的问题，本发明提出了一种全新的设计思路，不仅能限制力矩，而且还能自复位。当刮板输送机中电机出现过载时，能对电机和减速器进行有效的过载保护，提高了系统的可靠性和耐久性。

Claims (7)

1.一种自复位型可调限矩器，其特征在于：包括左联轴节（1）、橡胶弹性体（2）、套筒（3）、弹簧组件和右联轴节（4），左联轴节（1）的一端通过橡胶弹性体（2）与套筒（3）的一端相连，右联轴节（4）的一端通过沿其周向同一圆周均布的若干弹簧组件与套筒（3）的另一端相连；所述弹簧组件包括弹簧（5）、内滚珠座（6）、滚珠（7）和外滚珠座（8）；所述外滚珠座（8）固定在套筒（3）内，弹簧（5）和内滚珠座（6）设置在右联轴节（4）内，滚珠（7）活动设置在外滚珠座（8）和内滚珠座（6）之间；所述套筒（3）的内圆上设有导向弧线槽（9）和圆槽（10），滚珠（7）可在导向弧线槽（9）和圆槽（10）之间移动，导向弧线槽（9）与圆槽（10）的开槽深度一致，导向弧线槽（9）与圆槽（10）的开槽半径分别与滚珠（7）的半径一致，所述圆槽（10）在套筒（3）的内圆上沿整个圆周设置，每个外滚珠座（8）到圆槽（10）的垂直距离相等，所述导向弧线槽（9）的一端与外滚珠座（8）相连，另一端与圆槽（10）相连，每个外滚珠座（8）与圆槽（10）之间对称设置有两个导向弧线槽（9）。

2.根据权利要求1所述的一种自复位型可调限矩器，其特征在于：所述套筒（3）的外圆上沿同一圆周均匀分布有若干通孔，通孔内设有螺纹，外滚珠座（8）通过螺纹固定在套筒（3）的通孔内，所述右联轴节（4）与套筒（3）相连的一端外圆上沿同一圆周均匀分布有与套筒（3）上的通孔相对应的沉孔，所述弹簧（5）和内滚珠座（6）设置在右联轴节（4）的沉孔内。

3.根据权利要求1或2所述的一种自复位型可调限矩器，其特征在于：所述套筒（3）的外圆上沿圆周均匀分布有四个通孔。

4.根据权利要求1所述的一种自复位型可调限矩器，其特征在于：所述橡胶弹性体（2）采用天然橡胶材料。

5.根据权利要求1所述的一种自复位型可调限矩器，其特征在于：所述左联轴节（1）、右联轴节（4）和套筒（3）均采用铸钢。

6.根据权利要求1或2所述的一种自复位型可调限矩器，其特征在于：左联轴节（1）的另一端内孔设置有与减速器相连的平键。

7.根据权利要求1或2所述的一种自复位型可调限矩器，其特征在于：右联轴节（4）的另一端内孔设置有与电机相连的平键。