CN105696536B - 转矩传动保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转矩传动保护装置，可应对转矩出现冲击载荷的卡阻现象，本发明通过设置压板，同时压板与链轮通过凸台与凸台的配合，使本发明所述的保护装置具有柔性保护作用，可以承受转矩发生冲击负载；因此具有过载后能快速恢复正常运行的优势，并且无需更换任何零件，因此可提高工作效果以及减少维修成本。一旦转矩发生非冲击负载的情况时，或者长时间受到多次冲击负载的叠加情况下，压板与链轮将通过相应的凸台与凹槽实现凹凸配合，进而压板与链轮二者在轴向上的长度将缩短，导致端板和限位凸环将无法将链轮夹紧，轮毂与链轮将发生打滑现象，实现卸载，并最终实现对转矩传递的过载保护。

Description

转矩传动保护装置

技术领域

本发明涉及一种转矩传动保护装置，尤其是一种可以承受冲击载荷的转矩传动保护装置。

背景技术

现有的回转式清污机由回转链驱动耙齿进行水下清捞，具有清污效果好，清污时间灵活等优势。然而清污机在水下操作时，经常会遇到大体积物品等卡阻现象，导致转矩突然增大，为了避免转矩长时间过大而造成设备损坏，现有的处理方式是在链轮上设置剪断销进行过载保护。然而，在实际清污过程中，除了会遇到大体积物品卡阻外，还会遇到小物品卡阻的情况发生，其同样会导致转矩突然增加，但是由于卡阻物品较小，因此卡阻现象发生后很快可通过清污机的惯性作用以及转矩突然的增加而消除卡阻现象。这种由小物品引起转矩出现冲击载荷的卡阻现象，其特点是卡阻时间短，并且清污机可自行恢复正常运行。但是，现有采用剪断销结构的过载保护方式，无法应对上述遇到小物品卡阻的情况，既转矩出现冲击载荷的卡阻现象。因为采用剪断销结构时，一旦转矩增加后将立刻反馈至剪断销上，从而迫使剪断销断裂；因此这种过载保护结构容易导致机组的频繁停机，同时还需要重新安装新的剪断销后才可重新开机运行；因此，其一方面会影响清污效率，另一方面还会导致设备的频繁维修，增加维修成本。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种可应对转矩出现冲击载荷的卡阻现象的转矩传动保护装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：转矩传动保护装置，包括轮毂、链轮和端板，所述轮毂安装在传动轴的输出端上，并且轮毂与传动轴转动传动配合；所述链轮同轴的套在轮毂上；在轮毂的一端部设置有限位凸环，在轮毂的另一端部安装端板，由端板和限位凸环将链轮夹紧，还包括呈环状的压板，所述压板同轴的套在轮毂上，并且压板位于端板和链轮之间，在压板和链轮二者相对的侧壁上分别设置有彼此间隔分布的凹槽和凸台，并且压板上的凸台与链轮上的凸台对应配合；当压板相对链轮轴向转动一定角度后可使压板上的凸台与链轮上相应的凹槽凹凸配合，使链轮上的凸台与压板上相应的凹槽凹凸配合。

进一步的是：凹槽和凸台在链轮和压板上均呈环状分布。

进一步的是：单个凹槽和单个凸台均呈扇环形。

进一步的是：在链轮和限位凸环之间设置有第一弹性摩擦垫片。

进一步的是：在压板和端板之间设置有第二弹性摩擦垫片。

进一步的是：所述端板通过螺钉安装在轮毂的端部，并且端板与轮毂之间预留有间隙。

进一步的是：还包括控制开关、弹性旋转臂和控制挡板；所述控制开关安装在靠近轮毂侧的轴承座上，控制开关上设有用于切换开关状态的控制悬臂，所述弹性旋转臂安装在轮毂的限位凸环上，所述控制挡板安装在链轮上，所述弹性旋转臂的旋转轨迹能够与控制挡板和控制悬臂相交。

进一步的是：所述控制挡板呈L形。

进一步的是：所述控制开关为常通状态，当控制悬臂被触碰后控制开关切换为断开状态。

本发明的有益效果是：通过设置压板，同时压板与链轮通过凸台与凸台的配合，使本发明所述的保护装置具有柔性保护作用，可以承受转矩发生冲击负载；因此具有过载后能快速恢复正常运行的优势，并且无需更换任何零件，因此可提高工作效果以及减少维修成本。而一旦转矩发生非冲击负载的情况时，或者长时间受到多次冲击负载的叠加情况下，压板与链轮将通过相应的凸台与凹槽实现凹凸配合，进而压板与链轮二者在轴向上的长度将缩短，导致端板和限位凸环将无法将链轮夹紧，轮毂与链轮将发生打滑现象，实现卸载，并最终实现对转矩传递的过载保护。本发明可适用于水利水电工程中回转式清污机的转矩传动过载保护以及同类型的转矩传动过载保护。

附图说明

图1为本发明所述转矩传动保护装置的结构示意图；

图2为图1中A-A截面的剖视图；

图3为图1中局部区域B的放大示意图；

图4和图6为两种不同链轮与压板的装配结构示意图；

图5为图4中链轮或压板上凸台和凹槽的结构示意图；

图7为图6中压板上凸台和凹槽的结构示意图；

图8为图6中链轮上凸台和凹槽的结构示意图；

图9为图4的装配结构下初始装配后链轮于压板的装配关系示意图，可实现转矩的正常传动；

图10为图4的装配结构下链轮与压板发生少量相对转动后的装配关系示意图，也可实现转矩的正常传动；

图11为图4的装配结构下链轮与压板发生足量相对转动后的装配关系示意图，无法实现转矩的正常传动；

图12为图6的装配结构下链轮与压板上凸台的配合示意图；

图中标记为：传动轴1、轮毂2、限位凸环21、链轮3、端板4、压板5、凹槽6、凸台7、第一弹性摩擦垫片8、第二弹性摩擦垫片9、间隙10、控制开关11、弹性旋转臂12、控制挡板13、轴承座14、控制悬臂15。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1至图12所示，本发明所述的转矩传动保护装置，包括轮毂2、链轮3和端板4，所述轮毂2安装在传动轴1的输出端上，并且轮毂2与传动轴1转动传动配合；所述链轮3同轴的套在轮毂2上；在轮毂2的一端部设置有限位凸环21，在轮毂2的另一端部安装端板4，由端板4和限位凸环21将链轮3夹紧，还包括呈环状的压板5，所述压板5同轴的套在轮毂2上，并且压板5位于端板4和链轮3之间，在压板5和链轮3二者相对的侧壁上分别设置有彼此间隔分布的凹槽6和凸台7，并且压板5上的凸台7与链轮3上的凸台7对应配合；当压板5相对链轮3轴向转动一定角度后可使压板5上的凸台7与链轮3上相应的凹槽6凹凸配合，使链轮3上的凸台7与压板5上相应的凹槽6凹凸配合。

其中，本发明中，轮毂2和链轮3之间的转矩传递是通过由端板4和限位凸环21将链轮3夹紧的压力可以产生的静摩擦力实现的；具体的摩擦面是限位凸环21与链轮3相对的侧壁，以及压板5与端板4相对的侧壁。而且可进一步在端板4与轮毂2之间预留间隙10；这样当端板4通过螺钉安装在轮毂2的端部时，通过调节螺钉的安装预紧力可便于调节端板4和限位凸环21施加给链轮3的夹紧力的大小；进而调节传递转矩的范围。

当然，为了增加摩擦力，可在链轮3和限位凸环21之间设置有第一弹性摩擦垫片8。同理也可在压板5和端板4之间设置有第二弹性摩擦垫片9。上述第一弹性摩擦垫片8和第二弹性摩擦垫片9可分别单独设置，也可同时设置。并且摩擦垫片采用具有一定弹性变形量的弹性摩擦垫片后可更便于调节端板4上的安装螺钉，进而更便于调节端板4和限位凸环21施加给链轮3的夹紧力，例如可使夹紧力大小与螺钉的调节量呈线性关系。

更具体的，凹槽6和凸台7在链轮3和压板5上可设置为呈环状分布。并且还可设置单个凹槽6和单个凸台7均呈扇环形。具体可参照附图所示结构。

本发明中链轮3和压板5之间的配合关系有三种，如下所述：

第一种配合关系，如图9中所示，此时为初始装配后的情况，即压板5上的凸台7与链轮3上的凸台7对应配合，夹紧力通过两侧凸台7的接触面传递，相应的在接触面上形成一对作用力和反作用力f1和f2；这中情况下，压板5和链轮3二者在轴向的长度最大，端板4和限位凸环21对链轮3的夹紧力也最大，可实现转矩的正常传动；

第二种配合关系，如图10所示，此时为在第一种装配关系的情况下，经过有限次转矩冲击载荷后的情况，即压板5上的凸台7与链轮3上的凸台7部分对应配合；而导致压板5上的凸台7与链轮3上的凸台7发生部分偏移的原因是由于遇到转矩冲击载荷，当载荷增大后，压板5与链轮3将发生相对转动，但是由于冲击载荷时间短，因此压板5与链轮3发生相对转动量很小，还不足以使压板5和链轮3上的凸台7和对应的凹槽6实现凹凸配合；在这中情况下，压板5和链轮3二者在轴向的长度以及端板4和限位凸环21对链轮3的夹紧力同第一种配合关系相同，因此也可实现转矩的正常传动；

第三种配合关系，如图11所示，此时即为在第二种配合关系的情况下，经过足够多次的转矩冲击载荷后的情况；此时既为压板5相对链轮3轴向转动一定角度后使得压板5上的凸台7与链轮3上相应的凹槽6凹凸配合，使链轮3上的凸台7与压板5上相应的凹槽6凹凸配合。此种情况下，压板5和链轮3二者在轴向的长度最短，因此端板4和限位凸环21对链轮3的夹紧力将大大减小甚至消失，实现卸载的目的，因此将无法实现转矩的正常传动；进而最终实现转矩的过载保护。

更具体的，由于每经过一次冲击载荷，理论上压板5均会相对链轮3转动微小的角度，而一旦经过多次冲击载荷后，压板5相对链轮3的转动角度达到一定值时，就会从上述第二种配合关系变为第三种配合关系，此时将需要停机并进行相应的检修处理后才能再次开机。因此，为了增加装置抗冲击载荷的次数，可通过增大冲击行程来实现，既可通过增加链轮3上的凸台7和/或增加压板5上的凸台7的宽度来实现。例如，在上述设置凹槽6和凸台7在链轮3和压板5上呈环状分布，并且单个凹槽6和单个凸台7均呈扇环形的情况下，可通过增加凸台7对应的弧度来增加其宽度值；理论上，凸台7对应的弧度越大，则从上述第一种配合关系到第三种配合关系所需压板5相对链轮3的转动角度将越大，相应的，整个装置可承受的冲击载荷次数越多。当然，本发明中，可设置链轮3上的凸台7和压板5上对应的凸台7的宽度/弧度相等，如图附图4、图5以及图9至图11中所示。也可设置链轮3上的凸台7和压板5上对应的凸台7的宽度/弧度不相等的情况，例如可设置如图6至图8，以及图12中所示的链轮3上的凸台7的宽度小于压板5上的凸台7的宽度；此时则只需要单方增加压板5上的凸台7的弧度，即可增加装置的抗冲击载荷次数。

当然，在发生上述第三种配合关系的情况时，虽然实现了链轮3与轮毂2之间的转矩传递的分断，但是轮毂2仍然会被驱动轴1带动转动，同时驱动机组任然无法停机；为此，本发明进一步还设置有如下结构：还包括控制开关11、弹性旋转臂12和控制挡板13；所述控制开关11安装在靠近轮毂2侧的轴承座14上，控制开关11上设有用于切换开关状态的控制悬臂15，所述弹性旋转臂12安装在轮毂2的限位凸环21上，所述控制挡板13安装在链轮3上，所述弹性旋转臂12的旋转轨迹可与控制挡板13和控制悬臂15相交。这样，当发生上述第三种配合关系的情况时，链轮3将停止转动，而轮毂2将继续转动，进而带动弹性旋转臂12继续转动，当弹性旋转臂12转动并脱离控制挡板13的限位后，自动旋转至其转动轨迹的另一端，例如图3中弹性旋转臂12在脱离控制挡板13的限位后将旋转至水平位置。这样，在轮毂2带动弹性旋转臂12继续转动的过程中，将触碰到控制悬臂15，进而实现改变控制开关11的开关状态。这样，只需要通过将控制开关11与相应的电路连通，即可控制该电路的开关。例如，通过上述结构即可控制驱动机组的启停，以及也可控制报警器的报警等。

另外，为了避免控制开关11电缆的各接触点虚焊、脱焊的情况发生，进一步可将控制开关11设置为常通状态，并且当控制悬臂15被触碰后控制开关11切换为断开状态。

综上，本发明所述的转矩传动保护装置，可承受有限此的转矩冲击载荷，同时又能起到对长时间发生过载时的保护；因此可应对转矩出现冲击载荷的卡阻现象，无需停机，也无需更换相应部件，因此可提高工作效率，同时降低维修成本。

Claims (9)

1.转矩传动保护装置，包括轮毂(2)、链轮(3)和端板(4)，所述轮毂(2)安装在传动轴(1)的输出端上，并且轮毂(2)与传动轴(1)转动传动配合；所述链轮(3)同轴的套在轮毂(2)上；在轮毂(2)的一端部设置有限位凸环(21)，在轮毂(2)的另一端部安装端板(4)，由端板(4)和限位凸环(21)将链轮(3)夹紧，其特征在于：还包括呈环状的压板(5)，所述压板(5)同轴的套在轮毂(2)上，并且压板(5)位于端板(4)和链轮(3)之间，在压板(5)和链轮(3)二者相对的侧壁上分别设置有彼此间隔分布的凹槽(6)和凸台(7)，并且压板(5)上的凸台(7)与链轮(3)上的凸台(7)对应配合；当压板(5)相对链轮(3)轴向转动一定角度后可使压板(5)上的凸台(7)与链轮(3)上相应的凹槽(6)凹凸配合，使链轮(3)上的凸台(7)与压板(5)上相应的凹槽(6)凹凸配合。

2.如权利要求1所述的转矩传动保护装置，其特征在于：凹槽(6)和凸台(7)在链轮(3)和压板(5)上均呈环状分布。

3.如权利要求2所述的转矩传动保护装置，其特征在于：单个凹槽(6)和单个凸台(7)均呈扇环形。

4.如权利要求1所述的转矩传动保护装置，其特征在于：在链轮(3)和限位凸环(21)之间设置有第一弹性摩擦垫片(8)。

5.如权利要求1所述的转矩传动保护装置，其特征在于：在压板(5)和端板(4)之间设置有第二弹性摩擦垫片(9)。

6.如权利要求1所述的转矩传动保护装置，其特征在于：所述端板(4)通过螺钉安装在轮毂(2)的端部，并且端板(4)与轮毂(2)之间预留有间隙(10)。

7.如权利要求1至6中任一项所述的转矩传动保护装置，其特征在于：还包括控制开关(11)、弹性旋转臂(12)和控制挡板(13)；所述控制开关(11)安装在靠近轮毂(2)侧的轴承座(14)上，控制开关(11)上设有用于切换开关状态的控制悬臂(15)，所述弹性旋转臂(12)安装在轮毂(2)的限位凸环(21)上，所述控制挡板(13)安装在链轮(3)上，所述弹性旋转臂(12)的旋转轨迹能够与控制挡板(13)和控制悬臂(15)相交。

8.如权利要求7所述的转矩传动保护装置，其特征在于：所述控制挡板(13)呈L形。

9.如权利要求7所述的转矩传动保护装置，其特征在于：所述控制开关(11)为常通状态，当控制悬臂(15)被触碰后控制开关(11)切换为断开状态。