CN107208772A - 用于过滤装置的链轮直接连接的驱动轴 - Google Patents

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Abstract

在驱动过滤装置的输送机(13)的链条驱动部(14)配置有实质上免维护的链轮直接连接的驱动轴(55)。链轮直接连接的驱动轴(55)具备轴主体(60)、一对金属板链轮(61、62)、由焊道构成的第一堆叠部(71)以及第二堆叠部(72)。第一堆叠部(71)形成在由第一金属板链轮(61)的两侧面(61b、61c)和轴主体(60)形成的各角部。并且，第一堆叠部(71)在轴主体(60)的周向上通过改变位置而交替形成。第二堆叠部(72)形成在由第二金属板链轮(62)的两侧面(62b、62c)和轴主体(60)形成的各角部。并且，第二堆叠部(72)在轴主体(60)的周向上通过改变位置而交替形成。输入到轴主体(60)的扭矩经由堆叠部(71、72)被传递到金属板链轮(61、62)。

Description

用于过滤装置的链轮直接连接的驱动轴
技术领域
本发明涉及使用在过滤装置的输送链条的驱动部的用于过滤装置的链轮直接连接的驱动轴。
背景技术
以往，为了清除液体中所含有的金属或非金属的微粒子和削屑或污泥等去除对象物而净化液体，已提出了各种过滤装置。例如专利文献1～3所公开的过滤装置具备过滤槽和刮板输送机等。刮板输送机具有一对链条和在链条上以预定间距安装的多个刮板。链条分别由通过链条驱动部的马达而旋转的一对链轮来驱动。链轮安装在驱动轴上。
在以往的过滤装置中使用的标准链轮通过铸造或锻造来制造。以往的标准链轮包括具有齿部的链轮主体部和形成在链轮主体部的中心部的凸起部。该凸起部插入有驱动轴。因此，以往的链轮的凸起部的内表面和驱动轴上分别形成有键槽。扭矩借助被插入在这些键槽中的键来传递。另外，在以往的驱动轴上形成有用于嵌合止动环的止动环槽。通过在该止动槽上嵌合由弹簧材料形成的C型止动环来进行相对于驱动轴的链轮的轴线方向的定位。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第2904334号公报
专利文献2：日本特许第3389126号公报
专利文献3：日本特许第4830043号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
以往的驱动轴存在形成有止动环槽的部位成为断裂的起点的可能性。此外，形成有止动环槽的部位的直径成为实质上传递扭矩的有效直径。因此，形成有止动环槽的驱动轴存在所能够输入的扭矩的大小受到止动环槽的约束等问题。另外，以往链轮的凸起部的内表面和驱动轴上分别需要键槽，而且驱动轴上需要止动环槽等，机械加工所需的工时多。另外，除了驱动轴和链轮之外还需要键，因此零件数量多等非常不经济，影响了过滤装置的成本。
如以往那样由键和止动环来将链轮固定在驱动轴的情况下，在新品的时候驱动轴与链轮之间无松动。但是，随着装置的使用，键与键槽的嵌合部或止动环与止动环槽的嵌合部逐渐被磨损。若嵌合部被磨损，则驱动轴与链轮之间产生松动，成为振动和噪音的原因。另外，组装链条驱动部时，使用工具扩大止动环而嵌合到止动环槽的作业也不简单。如果作业中不小心把止动环掉落到过滤槽内，则为了寻找回收止动环还需要不少劳动力。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够承受马达的扭矩并且耐用而经济效果大的用于过滤装置的链轮直接连接的驱动轴。
解决技术问题的手段
本发明的一实施方式提供一种链轮直接连接的驱动轴，使用在过滤装置的链条驱动部，其包括：轴主体，所述轴主体具有外径恒定的圆柱形的直线部、第一端部以及第二端部，并且马达的扭矩输入到所述第一端部；第一金属板链轮，所述第一金属板链轮配置在所述轴主体的所述直线部的靠近所述第一端部的位置；第二金属板链轮，所述第二金属板链轮与所述第一金属板链轮平行地配置在所述轴主体的所述直线部的靠近所述第二端部的位置；第一堆叠部；以及第二堆叠部。所述第一金属板链轮具有第一齿部和两侧面。所述第二金属板链轮具有第二齿部和两侧面，所述第二齿部具有与所述第一齿部相同的齿数且设置在与所述第一齿部对应的位置。所述第一堆叠部由设置在由所述第一金属板链轮的所述两侧面和所述轴主体形成的角部的角焊的焊道构成，在所述轴主体的周向上通过改变位置而交替形成。所述第二堆叠部由设置在由所述第二金属板链轮的所述两侧面和所述轴主体形成的角部的角焊的焊道构成，在所述轴主体的周向上通过改变位置而交替形成。另外，在所述轴主体的所述第一端部沿着该轴主体的轴线形成有键槽，所述键槽中插入用于与马达单元的输出轴结合的键，并且所述第一齿部和所述第二齿部的位置在沿所述键槽的线上彼此一致，所述第一金属板链轮通过所述第一堆叠部被固定于所述直线部，且所述第二金属板链轮通过所述第二堆叠部被固定于所述直线部。
在该实施方式中，所述第一堆叠部和所述第二堆叠部也可以分别等间距地形成在所述轴主体的周向上。另外，所述第一堆叠部和所述第二堆叠部也可以彼此形成在所述轴主体的周向上的相同位置。所述轴主体具有在所述第一堆叠部与所述第二堆叠部之间的整个长度上外径恒定的直线部。另外，所述第一齿部和所述第二齿部的厚度也可以是分别与其啮合的链环的内部宽度的一半以下。
发明的效果
根据本发明涉及的链轮直接连接的驱动轴，不需要形成在以往的驱动轴上的止动环槽，因此驱动轴断裂的原因之一(止动环槽)消失。因此，即使使用等于或小于以往驱动轴的直径的轴主体，也能够将等于或大于以往的扭矩传递到链轮。另外，本发明的链轮直接连接的驱动轴不需要用于固定链轮的键槽和止动环槽。因此，与以往的驱动轴相比容易制造、零件数量少等经济效果大。
以往的驱动轴借助插入于键槽的键来将扭矩传递到链轮。因此，应力集中在键和键槽的嵌合部，成为产生松动的原因。与之相对地，本发明涉及的链轮直接连接的驱动轴借助结合轴主体和各链轮的堆叠部来将扭矩从驱动轴传递到链轮。因此，不存在轴主体和链轮之间产生松动的风险。因此，实质上免维护的同时还能够减少振动和噪音的原因。
附图说明
图1是示出过滤装置的一例的剖视图；
图2是沿图1中的F2-F2线的过滤装置的剖视图；
图3是将具备一实施方式涉及的链轮直接连接的驱动轴的链条驱动部进行分解的剖视图；
图4是该链轮直接连接的驱动轴的一部分的立体图；
图5是该链轮直接连接的驱动轴的俯视图；
图6是沿图3中的F6-F6线的链轮直接连接的驱动轴的剖视图。
具体实施方式
下面，参照图1至图6说明一实施方式涉及的具备链轮直接连接的驱动轴的过滤装置。图1是示出用于去除液体Q1中的去除对象物的过滤装置10的简要结构。过滤装置10的一例具有用于容纳应过滤的液体Q1的过滤槽11、配置于过滤槽11的输送机13和驱动输送机13的链条驱动部14等。
在过滤槽11的端部形成有扬起部25。扬起部25向过滤槽11的液面Q3的上方倾斜延伸，并延伸到过滤槽11的外部。在扬起部25的上端形成有排出部26。排出部26设置在比液面Q3更高的位置。在排出部26的附近配置有将马达作为驱动源的链条驱动部14。
输送机13被配置成从过滤槽11的底部11a到整个扬起部25和排出部26。如图2所示，输送机13具有一对链条31、32和安装在链条31、32上的多个刮板33。刮板33在链条31、32的长度方向上以预定间隔安装。链条31、32被设置在过滤槽11的导引部件35、36(在图2中示出)可自由移动地支承。
输送机13通过链条驱动部14向图1的箭头A所示的方向移动。输送机13包括沿着底部11a移动的下侧部分13a和在下侧部分13a的上方以与下侧部分13a相反的方向移动的上侧部分13b。
链条驱动部14具备产生用于驱动链条31、32的扭矩的带减速机的马达单元40(在图1中示出)。图3是分解链条驱动部14的一部分的剖视图。链条驱动部14包括一对轴承41、42、罩43和链轮直接连接的驱动轴55等。如在后面详细说明，链轮直接连接的驱动轴55具备轴主体60、第一金属板链轮61、第二金属板链轮62、第一堆叠部71和第二堆叠部72。
链条驱动部14的罩43包括一对侧板43a、43b和上板43c。在第一侧板43a上由螺栓45固定有第一轴承41。第一轴承41可自由旋转地支承轴主体60的第一端部60a附近。
在罩43的第二侧板43b上形成有能够从水平方向插入链轮直接连接的驱动轴55的大小的开口50。开口50的内径比金属板链轮61、62的外径大。开口50由盖51盖住。在盖51上由螺栓52安装有第二轴承42。盖51通过螺栓53固定在第二侧板43b上。第二轴承42可自由旋转地支承链轮直接连接的驱动轴55的轴主体60的第二端部60b。
通过开口50将链轮直接连接的驱动轴55插入到罩43中，并将轴主体60的第一端部60a插入到第一轴承41。进一步使第二轴承42嵌合于轴主体60的第二端部60b，并且由螺栓53将盖51固定在第二侧板43b上。
图4是链轮直接连接的驱动轴55的一部分的立体图。图5是从上方观看链轮直接连接的驱动轴55的俯视图。链轮直接连接的驱动轴55包括轴主体60、第一金属板链轮61、第二金属板链轮62、多个第一堆叠部71和多个第二堆叠部72。轴主体60由笔直的金属棒构成。金属板链轮61、62分别由厚度例如6mm的金属板构成。
轴主体60具有输入马达的扭矩的第一端部60a以及与第一端部60a相反侧的第二端部60b。该轴主体60包括圆柱形的直线部60c。直线部60c在包括第一堆叠部71和第二堆叠部72的区域的整个长度上其外径恒定。在该直线部60c上未形成有能够在以往的驱动轴的链轮安装部所能见到的键槽和止动环槽。因此，直线部60c的外径是传递马达单元40的扭矩的有效直径。
马达单元40的扭矩(马达的扭矩)被输入到轴主体60的第一端部60a。因此，在第一端部60a形成有键槽60d，为了与内置在马达单元40中的中空的输出轴结合，该键槽60d中插入键。如图3和图5所示，键槽60d沿轴主体60的轴线X1形成。
第一金属板链轮61配置在轴主体60的直线部60c的整个长度中靠近第一端部60a的位置。第一金属板链轮61具有第一齿部61a和两侧面61b、61c。
第二金属板链轮62配置在轴主体60的直线部60c的整个长度中靠近第二端部60b的位置。第二金属板链轮62具有第二齿部62a和两侧面62b、62c。第二齿部62a的齿数与第一齿部61a的齿数相同。因此金属板链轮61、62的外径彼此相同。
第一金属板链轮61和第二金属板链轮62被配置成彼此平行。如图4所示，第一金属板链轮61的齿部61a的位置(旋转方向的位置)和第二金属板链轮62的齿部62a的位置(旋转方向的位置)在沿轴线X1的线L1、即沿键槽60d的线L1上彼此一致。
轴主体60、第一金属板链轮61和第二金属板链轮62由彼此共同的化学成分的机械结构用碳素钢(例如根据JIS的S45C)构成。S45C的化学成分(重量％)是C：0.42-0.48、Si：0.15-0.35、Mn：0.60-0.90、P：0.030以下、S：0.035以下、剩余为Fe。
第一堆叠部71由角焊的焊道构成。第一堆叠部71设置在由第一金属板链轮61的两侧面61b、61c和轴主体60形成的角部。图6是以第一金属板链轮61和第一堆叠部71为代表示出。第一堆叠部71分别在第一金属板链轮61的一侧面61b和另一侧面61c上各形成两处。而且，第一堆叠部71在轴主体60的周向上交替地形成在一侧面61b和另一侧面61c上。具体而言，第一堆叠部71在轴主体60的周向上通过以每90°交错地改变位置以等间距总共在四处形成。
第二金属板链轮62与第一金属板链轮61同样地构成。第二堆叠部72与第一堆叠部71同样地构成。即，第二堆叠部72与第一堆叠部71同样地由角焊的焊道构成。第二堆叠部72设置在由第二金属板链轮62的两侧面62b、62c和轴主体60形成的角部。第二堆叠部72分别在第二金属板链轮62的一侧面62b和另一侧面62c上各形成两处。而且，第二堆叠部72在轴主体60的周向上交替地形成在一侧面62b和另一侧面62c上。具体而言，第二堆叠部72与第一堆叠部71同样地在轴主体60的周向上通过以每90°交错地改变位置以等间距总共在四处形成。
第一金属板链轮61通过第一堆叠部71被固定在轴主体60的直线部60c。第二金属板链轮62通过第二堆叠部72被固定在轴主体60的直线部60c。如图4所示，将这些金属板链轮61、62电弧焊接在轴主体60时，实现第一金属板链轮61和第二金属板链轮62的定位。即，通过夹具来定位金属板链轮61、62，使得第一金属板链轮61的齿部61a的位置和第二金属板链轮62的齿部62a的位置在沿键槽60d的线L1上彼此一致。
如此使得第一齿部61a和第二齿部62a各自的齿的位置(轴主体60的旋转方向的位置)彼此一致。也就是说，使第一齿部61a和第二齿部62a的位置在沿键槽60d的线L1上彼此一致。在此状态下，第一金属板链轮61通过第一堆叠部71被固定在直线部60c，并且，第二金属板链轮62通过第二堆叠部72被固定在直线部60c。
在图6中所示的第一堆叠部71的一例中，从第一金属板链轮61的侧面方向观看时，各堆叠部71分别在周向上以比90°稍大的角度范围θ形成。因此各堆叠部71的周向的端部的位置彼此重叠。第二堆叠部72也同样地，从第二金属板链轮62的侧面方向观看时，各堆叠部72分别在周向上以比90°稍大的角度范围θ形成。因此各堆叠部72的周向的端部的位置彼此重叠。而且，第一堆叠部71和第二堆叠部72形成在轴主体60的周向上彼此对应的相同位置。因此，第一堆叠部71和第二堆叠部72的形状和位置的偏差，能够通过视觉相对容易管理。
第一堆叠部71通过改变在第一金属板链轮61的周向上的位置而交替地形成在链轮61的两侧面61b、61c。第二堆叠部72也通过改变在第二金属板链轮62的周向上的位置而交替地形成在链轮62的两侧面62b、62c。由此，能够抑制金属板链轮61、62相对于轴主体60的轴线X1(在图3、图4、图5中示出)的垂直度α变差。
被输入到轴主体60的马达单元40的扭矩经由第一以及第二堆叠部71、72传递到第一以及第二金属板链轮61、62。通过第一以及第二金属板链轮61、62和轴主体60成一体地旋转，链条31、32移动。
根据本实施方式的链轮直接连接的驱动轴55，在轴主体60上不必形成如以往的驱动轴那样的链轮安装用键槽和止动环槽。也就是说，在轴主体60的直线部60c不形成作为断裂的起点的槽。由此，轴主体60能够对于输入的扭矩发挥高强度。因此，即使是比以往的驱动轴更小直径的轴主体60也能够承受大功率马达的扭矩。此外，不必形成如以往的驱动轴那样的链轮安装用键槽和止动环槽。因此，省略加工这些槽所需的工时和设备，经济效果大。
以往的驱动轴的链轮安装部存在在键和键槽的嵌合部产生松动的可能性。但是，本实施方式的链轮直接连接的驱动轴55不存在这样的部分(键和键槽的嵌合部)。因此，本实施方式的链轮直接连接的驱动轴55在第一齿部61a和第二齿部62a的位置完全对齐的状态下，金属板链轮61、62彼此同步地一体旋转。因此，实质上免维护的同时还能够减小输送机13的振动和噪音。
作为链条31、32的构成要素的链环31a，32a的每个内部宽度W1(在图3中示出一个)的一例为12.7mm。以往的标准链轮是链轮的齿部的厚度为11.9mm，链环的内表面与齿部之间几乎没有间隙。因此，以往链环的内表面与齿部之间堆积污泥，对链条的啮合产生不利影响。因此以往在齿部形成有用于释放污泥的倒角部，为此的机械加工非常耗时。
与之相对地，链轮直接连接的驱动轴55的第一以及第二金属板链轮61、62的厚度T1(在图3中示出)的一例为6.0mm。即，齿部61a、62a的厚度为链环31a、32a的每个内部宽度W1的一半以下。因此，在每个链环31a、32a的内表面与齿部61a、62a的侧面之间确保释放污泥的足够的间隙。链轮直接连接的驱动轴55即使不设置在以往的齿部所形成的污泥释放用倒角部，也能够避免在齿部61a、62a堆积污泥。这有助于链条驱动部14免维护。
浸没在过滤槽11的底部11a的去除对象物S由于输送机13的刮板33经由扬起部25向排出部26运送。输送机13的链条31、32通过链条驱动部14的马达单元40的旋转而移动。由输送机13搬运到排出部26的去除对象物S向回收箱80落下。
工业上可利用性
在实施本发明时，包括过滤装置的具体结构，配置在链条驱动部的链轮直接连接的驱动轴的轴主体和第一以及第二金属板链轮、堆叠部的形状和位置以及数量等具体方式，当然可以进行各种变更来实施。
符号说明
10…过滤装置，11…过滤槽，13…输送机，14…链条驱动部，26…排出部，31、32…链条，31a、32a…链环，33…刮板，40…马达单元，41、42…轴承，43…罩，55…链轮直接连接的驱动轴，60…轴主体，60a...第一端部，60b…第二端部，60c…直线部，61…第一金属板链轮，61a…齿部，61b、61c…侧面，62…第二金属板链轮，62a…齿部，62b、62c…侧面，71…第一堆叠部，72…第二堆叠部。

Claims (4)

1.一种链轮直接连接的驱动轴(55)，使用在过滤装置(10)的链条驱动部(14)，所述驱动轴(55)的特征在于，包括：
轴主体(60)，所述轴主体(60)具有外径恒定的圆柱形的直线部(60c)、第一端部(60a)以及第二端部(60b)，并且马达的扭矩输入到所述第一端部(60a)；
第一金属板链轮(61)，所述第一金属板链轮(61)配置在所述轴主体(60)的所述直线部(60c)的靠近所述第一端部(60a)的位置，并具有第一齿部(61a)以及两侧面(61b、61c)；
第二金属板链轮(62)，所述第二金属板链轮(62)与所述第一金属板链轮(61)平行地配置在所述轴主体(60)的所述直线部(60c)的靠近所述第二端部(60b)的位置，并且具有第二齿部(62a)以及两侧面(62b、62c)，所述第二齿部(62a)具有与所述第一齿部(61a)相同的齿数，且设置在与所述第一齿部(61a)对应的位置；
第一堆叠部(71)，所述第一堆叠部(71)由设置在由所述第一金属板链轮(61)的所述两侧面(61b、61c)和所述轴主体(60)形成的角部的角焊的焊道构成，并在所述轴主体(60)的周向上通过改变位置而交替形成；以及
第二堆叠部(72)，所述第二堆叠部(72)由设置在由所述第二金属板链轮(62)的所述两侧面(62b、62c)和所述轴主体(60)形成的角部的角焊的焊道构成，并在所述轴主体(60)的周向上通过改变位置而交替形成，
在所述轴主体(60)的所述第一端部(60a)沿着该轴主体(60)的轴线(X1)形成有键槽(60d)，所述键槽(60d)中插入用于与马达单元(40)的输出轴结合的键，
所述第一齿部(61a)和所述第二齿部(62a)的位置在沿所述键槽(60d)的线(L1)上彼此一致，所述第一金属板链轮(61)通过所述第一堆叠部(71)被固定于所述直线部(60c)，并且所述第二金属板链轮(62)通过所述第二堆叠部(72)被固定于所述直线部(60c)。
2.如权利要求1所述的链轮直接连接的驱动轴(55)，其特征在于，
所述第一堆叠部(71)和所述第二堆叠部(72)分别等间距地形成在所述轴主体(60)的周向上。
3.如权利要求2所述的链轮直接连接的驱动轴(55)，其特征在于，
所述第一堆叠部(71)和所述第二堆叠部(72)彼此形成在所述轴主体(60)的周向上的相同位置。
4.如权利要求1所述的链轮直接连接的驱动轴(55)，其特征在于，
所述第一齿部(61a)和所述第二齿部(62a)的厚度(T1)为分别与其啮合的链环(31a、32a)的内部宽度(W1)的一半以下。
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