CN107100988B - 一种封闭式往复回转动力机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种封闭式往复回转动力机，其具备引出轴、轴端卡紧装置、护罩、弹性体、法兰端卡紧装置、转接法兰、密封圈、原动机、罩壳、内线缆、航插、外线缆。所述原动机为电机或电机与减速器的组合体。其特殊之处在于：所述引出轴——弹性体——转接法兰——密封圈——罩壳——航插构成一个密封腔体，而原动机、内线缆均位于该密封腔体内。当所述引出轴转动时，弹性体的一端跟随转接法兰固定不动，另一端跟随引出轴转动，即弹性体的运动形式是缠绕式转动；该缠绕式转动使得引出轴只能作有限角度往复转动。该封闭式往复回转动力机的工作机理是利用弹性体的弹性以及密封性，将动密封转化为静密封，有效解决动密封在真空环境下应用的局限性。
Description
技术领域
本发明涉及机械传动技术领域，特别是在真空、负压、高洁净等特殊环境下能够往复回转的动力机。
背景技术
电机、减速器是机械传动技术领域最常用的设备之一，但专门应用于真空(负压)下的电机或减速器并不常见。对于电机在真空环境下的应用，当前主要采用高真空密封脂或磁耦合两种方式进行解决。这类电机往往是进口电机，价格奇高；同理，若电机需要减速，其需要配备真空下能够使用的特殊减速器。如何使得普通电机、减速器能够在真空、负压、高洁净等环境下使用，是值得我们思考的一个问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种封闭式往复回转动力机，即对原动机(原动机为电机或电机与减速器的组合体)进行组合设计，从而使得原动机在真空、负压、高洁净等环境下能够做往复回转运动。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种封闭式往复回转动力机，其具备引出轴、轴端卡紧装置、护罩、弹性体、法兰端卡紧装置、转接法兰、密封圈、原动机、罩壳、内线缆、航插、外线缆；
所述原动机可以是电机，也可以是电机与减速器的组合体，其紧固在转接法兰上；
所述弹性体为回转体结构，其一端与转接法兰紧密贴合，另一端与引出轴紧密贴合；
所述轴端卡紧装置将弹性体的一端卡紧在引出轴上，所述法兰端卡紧装置将弹性体的另一端卡紧在转接法兰上；
所述护罩位于弹性体的外侧；
所述罩壳位于原动机外侧，其紧固在转接法兰上，罩壳与转接法兰之间装有密封圈；
所述航插紧固在罩壳上，两者之间装有密封件；
所述内线缆的一端与原动机相连，另一端与航插内侧相连；外线缆作为引出线缆，与航插的外侧相连；
所述引出轴——弹性体——转接法兰——密封圈——罩壳——航插构成一个密封腔体，而原动机、内线缆均位于该密封腔体内；
当所述引出轴转动时，弹性体的一端跟随转接法兰固定不动，另一端跟随引出轴转动，即弹性体的运动形式是缠绕式转动；该缠绕式转动使得引出轴只能作有限角度往复转动，即其正向转动或反向转动的角度都不超过36000度。
作为优选，所述弹性体的材料为橡胶；
作为优选，所述引出轴由自制长轴与标准原动机输出轴相固联而成；或者，所述引出轴由定制非标原动机输出轴直接构成。
作为优选，所述护罩可以与所述法兰端卡紧装置相固联或做成一体，其还可以与所述轴端卡紧装置相固联或做成一体。
需要指出的是，将弹性体的一端卡紧在引出轴上的方式有很多种，比如：第一种方式，所述轴端卡紧装置具备第一压紧法兰，与此相配，所述引出轴上加工有轴环，所述轴环上加工有若干个通孔或螺纹孔，所述弹性体与所述轴环侧面贴合后，通过拧紧紧固螺栓或螺丝，使第一压紧法兰压紧弹性体；第二种方式，所述轴端卡紧装置包括第一拧紧螺母和第一压帽，与此相配，所述引出轴上加工有外螺纹以及锥面，所述弹性体与所述锥面贴合后，旋合第一拧紧螺母，从而推动第一压帽压紧弹性体；第三种方式，所述轴端卡紧装置为第一喉箍，与此相配，所述引出轴上加工有若干个楔形齿，所述弹性体与所述引出轴上的楔形齿贴合后，由第一喉箍扎紧。
同样的，将弹性体的另一端卡紧在转接法兰上的方式也有很多种，比如：第一种方式，所述法兰端卡紧装置具备第二压紧法兰，与此相配，所述转接法兰加工有若干个通孔或螺纹孔，所述弹性体与转接法兰贴合后，通过拧紧紧固螺栓或螺丝，使第二压紧法兰压紧弹性体；第二种方式，所述法兰端卡紧装置包括第二拧紧螺母和第二压帽，与此相配，所述转接法兰具有一个凸台，该凸台加工有外螺纹以及锥面，所述弹性体与所述锥面贴合后，旋合第二拧紧螺母，从而推动第二压帽压紧弹性体；第三种方式，所述法兰端卡紧装置为第二喉箍，与此相配，所述转接法兰具有一个凸台，该凸台上加工有若干个楔形齿，所述弹性体与楔形齿贴合后，由第二喉箍扎紧。
作为优选，在所述弹性体与转接法兰的贴合处涂有密封胶。
作为优选，在所述弹性体与引出轴的贴合处涂有密封胶。
作为优选，所述航插为自带密封垫圈的标准航插；或者，所述航插为标准航插焊接在平板上形成的非标航插。
特别需要指出的是，所述封闭式往复回转动力机的工作机理是利用弹性体的弹性以及密封性，将动密封转化为静密封，有效解决动密封在真空环境下应用的局限性。
通过上述设计方案，本发明带来的有益效果为：扩大了常规电机、减速器的应用范围，使其能够应用于真空、负压、高洁净等环境；特殊密封腔体设计，能够保证其内部的所有零部件继续使用常规润滑油或润滑脂，润滑效果、散热效果更好；利用弹性体的弹性以及密封性，将动密封转化为静密封，有效解决动密封在真空环境下应用的局限性。
附图说明
图1是本发明一种封闭式往复回转动力机的第一种结构示意图。
图2是本发明一种封闭式往复回转动力机的第二种结构示意图。
图3是一体式引出轴的第一种结构示意图。
图4是一体式引出轴的第二种结构示意图。
图5是一体式引出轴的第三种结构示意图。
图6是组合式引出轴的第一种结构示意图。
图7是组合式引出轴的第二种结构示意图。
图8是组合式引出轴的第三种结构示意图。
图9示出引出轴与弹性体的第一种卡紧方式。
图10示出引出轴与弹性体的第二种卡紧方式。
图11示出引出轴与弹性体的第三种卡紧方式。
图12示出转接法兰与弹性体的第一种卡紧方式。
图13示出转接法兰与弹性体的第二种卡紧方式。
图14示出转接法兰与弹性体的第三种卡紧方式。
具体实施方式
如图1或图2所示，一种封闭式往复回转动力机，其特征在于：所述一种封闭式往复回转动力机具备引出轴(1)、轴端卡紧装置(2)、护罩(3)、弹性体(4)、法兰端卡紧装置(5)、转接法兰(6)、密封圈(7)、原动机(8)、罩壳(9)、内线缆(10)、航插(11)、外线缆(12)；
所述原动机(8)可以是电机，也可以是电机与减速器的组合体；
所述弹性体(4)为回转体结构，其一端与转接法兰(6)紧密贴合，另一端与引出轴(1)紧密贴合；
所述轴端卡紧装置(2)将弹性体(4)的一端卡紧在引出轴(1)上，所述法兰端卡紧装置(5)将弹性体(4)的另一端卡紧在转接法兰(6)上；
所述护罩(3)位于弹性体(4)的外侧；
所述原动机(8)紧固在转接法兰(6)上；
所述罩壳(9)位于原动机(8)外侧，其紧固在转接法兰(6)上，罩壳(9)与转接法兰(6)之间装有密封圈(7)；
所述航插(11)紧固在罩壳(9)上，两者之间装有密封件；
所述内线缆(10)一端与原动机(8)相连，另一端与航插(11)内侧相连；外线缆(12)作为引出线缆，与航插(11)的外侧相连；
所述引出轴(1)与弹性体(4)、弹性体(4)与转接法兰(6)、转接法兰(6)与密封圈(7)、密封圈(7)与罩壳(9)、罩壳(9)与航插(11)两两互相紧密贴合，形成一个密封腔体；而原动机(8)、内线缆(10)均位于该密封腔体内。
当所述引出轴(1)转动时，弹性体(4)的一端跟随转接法兰(6)固定不动，另一端跟随引出轴(1)转动，即弹性体(4)的运动形式是缠绕式转动；该缠绕式转动使得引出轴(1)只能作有限角度往复转动，即其正向转动或反向转动的角度都不超过36000度。
作为优选，所述弹性体(4)的材料为橡胶。
作为优选，如图1或图2，所述护罩(3)与所述法兰端卡紧装置(5)相固联或做成一体；显而易见的，所述护罩(3)还可以与所述轴端卡紧装置(2)相固联或做成一体。
作为优选，所述引出轴(1)由定制非标原动机输出轴(102)直接构成，其结构形式主要有三种：第一种结构形式如图3所示，所述定制非标原动机输出轴(102)上加工有轴环；第二种结构形式如图4所示，所述定制非标原动机输出轴(102)上加工有螺纹；第三种结构形式如图5所示，所述定制非标原动机输出轴(102)上加工有楔形齿。
作为优选，通过键联接以及轴端紧固螺丝联接方式，所述引出轴(1)由长轴(100)与标准原动机输出轴(101)相固联而成，而长轴(100)结构形式主要有三种：如图6所示，长轴(100)上加工有轴环；如图7所示，长轴(100)上加工有螺纹；如图8所示，长轴(100)上加工有楔形齿。不难想到的是，长轴(100)与标准原动机输出轴(101)的固联方式还可以是法兰联接、联轴器联接等方式；特别应该指出的是，长轴(100)与标准原动机输出轴(101)相固联后，应该注意密封性问题，由于两者是静联接，密封性问题较容易解决，这里不再赘述。
另外，将弹性体(4)的一端卡紧在引出轴(1)上的方式有很多种，具体包括：第一种卡紧方式如图9所示，所述轴端卡紧装置(2)具备第一压紧法兰(23)，与此相配，所述引出轴(1)上加工有轴环，所述轴环上加工有若干个通孔或螺纹孔，所述弹性体(4)与所述轴环侧面贴合后，通过拧紧紧固螺栓或螺丝，使第一压紧法兰(23)压紧弹性体(4)；第二种卡紧方式如图10所示，所述轴端卡紧装置(2)包括第一拧紧螺母(21)和第一压帽(22)，与此相配，所述引出轴(1)上加工有外螺纹以及锥面，所述弹性体(4)与所述锥面贴合后，旋合第一拧紧螺母(21)，从而推动第一压帽(22)压紧弹性体(4)；第三种卡紧方式如图11所示，所述轴端卡紧装置(2)为第一喉箍(20)，与此相配，所述引出轴(1)上加工有若干个楔形齿，所述弹性体(4)与所述引出轴(1)上的楔形齿贴合后，由第一喉箍(20)扎紧。
同样的，将弹性体(4)的另一端卡紧在转接法兰(6)上的方式也有很多种，具体包括：转接法兰与弹性体的第一种卡紧方式如图12所示，所述法兰端卡紧装置(5)具备第二压紧法兰(28)，与此相配，所述转接法兰(6)加工有若干个通孔或螺纹孔，所述弹性体(4)与转接法兰(6)贴合后，通过拧紧紧固螺栓或螺丝，使第二压紧法兰(28)压紧弹性体(4)；转接法兰与弹性体的第二种卡紧方式如图13所示，所述法兰端卡紧装置(5)包括第二拧紧螺母(26)和第二压帽(27)，与此相配，所述转接法兰(6)具有一个凸台，该凸台加工有外螺纹以及锥面，所述弹性体(4)与所述锥面贴合后，旋合第二拧紧螺母(26)，从而推动第二压帽(27)压紧弹性体(4)；转接法兰与弹性体的第三种卡紧方式如图14所示，所述法兰端卡紧装置(5)为第二喉箍(25)，与此相配，所述转接法兰(6)具有一个凸台，该凸台上加工有若干个楔形齿，所述弹性体(4)与楔形齿贴合后，由第二喉箍(25)扎紧。
作为优选，在所述弹性体(4)与转接法兰(6)的贴合处涂有密封胶。
作为优选，在所述弹性体(4)与引出轴(1)的贴合处涂有密封胶。
综上，所述封闭式往复回转动力机利用弹性体(4)的弹性以及密封性，将动密封转化为静密封，有效解决动密封在真空环境下应用的局限性。
应该指出的是，对于密封腔体内的原动机(8)来说，其可以继续使用常规润滑油或润滑脂；若所述封闭式往复回转减速机用于低温环境，还需对其进行常规的控温处理(如贴加热膜、热辐照等)。
本发明不局限于上述实施例，凡采用本发明已指出的设计方式或设计思路，均应认为在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种封闭式往复回转动力机，其特征在于：所述一种封闭式往复回转动力机具备引出轴(1)、轴端卡紧装置(2)、护罩(3)、弹性体(4)、法兰端卡紧装置(5)、转接法兰(6)、密封圈(7)、原动机(8)、罩壳(9)、内线缆(10)、航插(11)、外线缆(12)；
所述原动机(8)为电机，或者是电机与减速器的组合体；
所述弹性体(4)为回转体结构，其一端与转接法兰(6)紧密贴合，另一端与引出轴(1)紧密贴合；
所述轴端卡紧装置(2)将弹性体(4)的一端卡紧在引出轴(1)上，所述法兰端卡紧装置(5)将弹性体(4)的另一端卡紧在转接法兰(6)上；
所述护罩(3)位于弹性体(4)的外侧；
所述原动机(8)紧固在转接法兰(6)上；
所述罩壳(9)位于原动机(8)外侧，其紧固在转接法兰(6)上，罩壳(9)与转接法兰(6)之间装有密封圈(7)；
所述航插(11)紧固在罩壳(9)上，两者之间装有密封件；
所述内线缆(10)一端与原动机(8)相连，另一端与航插(11)内侧相连；外线缆(12)作为引出线缆，与航插(11)的外侧相连；
所述引出轴(1)与弹性体(4)、弹性体(4)与转接法兰(6)、转接法兰(6)与密封圈(7)、密封圈(7)与罩壳(9)、罩壳(9)与航插(11)两两互相紧密贴合，形成一个密封腔体；而原动机(8)、内线缆(10)均位于该密封腔体内；
当所述引出轴(1)转动时，弹性体(4)的一端跟随转接法兰(6)固定不动，另一端跟随引出轴(1)转动，即弹性体(4)的运动形式是缠绕式转动；该缠绕式转动使得引出轴(1)只能作有限角度往复转动，即其正向转动或反向转动的角度都不超过36000度。
2.根据权利要求1所述的一种封闭式往复回转动力机，其特征在于：所述弹性体(4)的材料为橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种封闭式往复回转动力机，其特征在于：所述引出轴(1)由长轴(100)与标准原动机输出轴(101)相固联而成；或者，
所述引出轴(1)由定制非标原动机输出轴(102)直接构成。
4.根据权利要求1所述的一种封闭式往复回转动力机，其特征在于：所述护罩(3)可以与所述法兰端卡紧装置(5)相固联或做成一体；又或者，其还可以与所述轴端卡紧装置(2)相固联或做成一体。
5.根据权利要求1所述的一种封闭式往复回转动力机，其特征在于：所述轴端卡紧装置(2)具备第一压紧法兰(23)，与此相配，所述引出轴(1)上加工有轴环，所述轴环上加工有若干个通孔或螺纹孔，所述弹性体(4)与所述轴环侧面贴合后，通过拧紧紧固螺栓或螺丝，使第一压紧法兰(23)压紧弹性体(4)；或者，
所述轴端卡紧装置(2)包括第一拧紧螺母(21)和第一压帽(22)，与此相配，所述引出轴(1)上加工有外螺纹以及锥面，所述弹性体(4)与所述锥面贴合后，旋合第一拧紧螺母(21)，从而推动第一压帽(22)压紧弹性体(4)；又或者，
所述轴端卡紧装置(2)为第一喉箍(20)，与此相配，所述引出轴(1)上加工有若干个楔形齿，所述弹性体(4)与所述引出轴(1)上的楔形齿贴合后，由第一喉箍(20)扎紧。
6.根据权利要求1所述的一种封闭式往复回转动力机，其特征在于：所述法兰端卡紧装置(5)具备第二压紧法兰(28)，与此相配，所述转接法兰(6)加工有若干个通孔或螺纹孔，所述弹性体(4)与转接法兰(6)贴合后，通过拧紧紧固螺栓或螺丝，使第二压紧法兰(28)压紧弹性体(4)；或者，
所述法兰端卡紧装置(5)包括第二拧紧螺母(26)和第二压帽(27)，与此相配，所述转接法兰(6)具有一个凸台，该凸台加工有外螺纹以及锥面，所述弹性体(4)与所述锥面贴合后，旋合第二拧紧螺母(26)，从而推动第二压帽(27)压紧弹性体(4)；又或者
所述法兰端卡紧装置(5)为第二喉箍(25)，与此相配，所述转接法兰(6)具有一个凸台，该凸台上加工有若干个楔形齿，所述弹性体(4)与楔形齿贴合后，由第二喉箍(25)扎紧。
7.根据权利要求1所述的一种封闭式往复回转动力机，其特征在于：在所述弹性体(4)与转接法兰(6)的贴合处涂有密封胶。
8.根据权利要求1所述的一种封闭式往复回转动力机，其特征在于：在所述弹性体(4)与引出轴(1)的贴合处涂有密封胶。
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