CN107218315A - 异物卷入自动脱开式联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了异物卷入自动脱开式联轴器，包括联轴器内圈、离合块、联轴器外圈、异物接触板及联动机构，所述的联轴器内圈与传动轴连接，联轴器内圈外围沿周向设置多个可沿其径向运动的离合块，离合块的外侧与联轴器外圈连接，离合块的内侧抱紧/脱开联轴器内圈；所述的联轴器外圈外围沿周向设置多个异物接触板，异物接触板通过联动机构与离合块连接，异物接触板在异物的压力作用下运动并通过联动结构带动离合块脱开联轴器内圈，切断传动轴的动力传递。本发明的联轴器正常转动的时，若有异物接触联轴器或被卷入联轴器，异物接触板受力后带动齿条产生向心运动，通过联动机构带动离合块产生离心运动，离合块脱开联轴器内圈，联轴器停止传递扭矩。

Description

异物卷入自动脱开式联轴器

技术领域

本发明涉及机械传动装置技术领域，具体地，涉及异物卷入自动脱开式联轴器。

背景技术

联轴器是用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。一般，联轴器由两半部分组成，分别安装于主动轴和从动轴上，是一种运用极为普遍的动力机与工作机连接部件。

现有的联轴器，无论是何种形式，均需要在联轴器外围安装联轴器防护罩，以防止人或异物在转动设备运行时卷入联轴器，造成人员伤亡或设备损坏。但是，联轴器防护罩只能提供有限的防护，当撞击力度超过防护罩承受能力或防护罩松动时极易造成人员或异物卷入联轴器，造成人员伤亡或设备损坏。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供异物卷入自动脱开式联轴器，为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

异物卷入自动脱开式联轴器，包括联轴器内圈、离合块、联轴器外圈、异物接触板及联动机构，所述的联轴器内圈与传动轴连接，联轴器内圈外围沿周向设置多个可沿其径向运动的离合块，离合块的外侧与联轴器外圈连接，离合块的内侧抱紧/脱开联轴器内圈；所述的联轴器外圈外围沿周向设置多个异物接触板，异物接触板通过联动机构与离合块连接，异物接触板在异物的压力作用下运动并通过联动结构带动离合块脱开联轴器内圈，切断传动轴的动力传递。

进一步地，所述的联动机构包括离合块连接齿条、齿轮及异物接触板连接齿条，离合块连接齿条固定在离合块的外壁上，异物接触板连接齿条固定在异物接触板的内壁上，离合块连接齿条、异物接触板连接齿条均与齿轮啮合传动；所述异物接触板在异物的压力作用下与异物接触板连接齿条一起进行向心运动，带动齿轮旋转，同时带动离合块连接齿条进行离心运动，离合块脱开联轴器内圈，切断传动轴的动力传递。

进一步地，所述的齿轮安装在联轴器外圈上且位于联轴器内圈与联轴器外圈之间，所述联轴器外圈上开设外圈限位滑槽，所述异物接触板连接齿条的一端藉由该外圈限位滑槽伸入到联轴器外圈内与齿轮啮合。

进一步地，所述的异物接触板与联轴器外圈之间设置弹性压缩装置，用于保持离合块在正常工作/非工作状态下与联轴器内圈抱紧，实现传动轴的动力传递。

进一步地，所述的弹性压缩装置为压缩弹簧，压缩弹簧套设在异物接触板连接齿条上，压缩弹簧的两端分别连接在联轴器外圈、异物接触板上。

进一步地，所述的离合块与异物接触板一一对应，每一对相对设置的离合块与异物接触板之间分别通过联动机构连接，各联动机构之间通过同步结构连接，任何一个异物接触板动作后，全部联动机构在同步机构的带动下同步动作，全部离合块脱开联轴器内圈，切断传动轴的动力传递。

进一步地，所述的同步机构包括万向节、联动杆及支撑杆，相邻的两个齿轮通过万向节分别与同一联动杆的两端连接，支撑杆的一端固定在联轴器外圈的内壁上，另一端上设置支撑杆槽；所述的联动杆的中部限位支撑在支撑杆槽内，限定联动杆在限定范围内滚动。

进一步地，还包括与联轴器外圈的内壁连接或者与支撑杆连接的滑动槽支架，所述的离合块连接齿条限位安装在滑动槽支架的滑动槽内，限定离合块连接齿条的滑动方向。

进一步地，所述联轴器内圈与传动轴之间过盈配合或者键连接；所述离合块与联轴器内圈之间通过摩擦片连接或者锁止片连接。

进一步地，所述联轴器外圈的轴端固定安装用于限定联轴器外圈的径向及轴向位置的联轴器轴端端板，联轴器轴端端板与传动轴之间安装轴端轴承。

本发明的联轴器正常转动的时，若有异物接触联轴器或被卷入联轴器，必将导致异物接触板受到向内部的力，异物接触板受到该力后带动齿条产生向心运动，通过联动机构带动离合块产生离心运动，离合块脱开联轴器内圈，联轴器停止传递扭矩，联轴器外圈在卷入异物作用下停止转动，由于动力机及工作机均可采用此种联轴器，在离合块脱开后，仅剩余两边联轴器的转动惯量，对卷入人员或异物的伤害及其微小，可以最大程度的保护人员和设备安全。

附图说明

图1本发明的异物卷入自动脱开式联轴器的径向视图；

图2本发明的异物卷入自动脱开式联轴器沿图1中A-A向视图。

附图中标号说明：1-内轴端轴承 2-联轴器内轴端端板 3-联轴器外圈 4-异物接触板 5-齿轮 6-异物接触板连接齿条 7-弹性压缩装置 8-万向节 9-支撑杆槽 10-滑动槽11-滑动槽支架 12-离合块连接齿条 13-联动杆 14-键 15-外轴端轴承 16-离合块 17-联轴器外轴端端板 18-限位滑槽 19-支撑杆 20-传动轴 21-联轴器内圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的异物卷入自动脱开式联轴器进行详细描述：

如图1及图2所示，本发明的异物卷入自动脱开式联轴器，包括联轴器内圈21、离合块16、联轴器外圈3、异物接触板4及联动机构，所述的联轴器内圈21与传动轴20连接，联轴器内圈21外围沿周向设置多个可沿其径向运动的离合块16，离合块16的内侧抱紧/脱开联轴器内圈21；所述的联轴器外圈3外围沿周向设置多个异物接触板4，异物接触板4通过联动机构与离合块16连接，异物接触板4在异物的压力作用下运动并通过联动结构带动离合块16脱开联轴器内圈21，切断传动轴20的动力传递。

本发明的异物卷入自动脱开式联轴器由两个装配连接实现轴与轴之间的动力传输，两个异物卷入自动脱开式联轴器的联轴器内圈21分别与两个传动轴固定连接，再将两个联轴器的联轴器外圈3固定连接在一起，从而将两个传动轴连接为一体实现动力传输。

本发明在联轴器内圈21与联轴器外圈3之间增设离合块16，联轴器在非工作情况、未安装的情况下以及正常的工作情况下，离合块16与联轴器内圈21之间保持抱紧，离合块16同时又与联轴器外圈3连接，这样，保证联轴器内圈21与联轴器外圈3之间的同步动作，实现动力传输。

进一步地，本发明在联轴器外圈3的外围设置异物接触板4，异物接触板4随着联轴器外圈3同步转动，且异物接触板4可在径向方向上伸缩运动，异物接触板4又通过联动机构与离合块16连接。当联轴器正常转动的时，若有异物接触联轴器或被卷入联轴器，必将导致异物接触板4受到向内部的力，异物接触板4受到该力后带动齿条产生向心运动，通过联动机构带动离合块16产生离心运动，离合块16脱开联轴器内圈21，联轴器停止传递扭矩，联轴器外圈3在卷入异物作用下停止转动，由于动力机及工作机均可采用此种联轴器，在离合块16脱开后，仅剩余两边联轴器的转动惯量，对卷入人员或异物的伤害及其微小，可以最大程度的保护人员和设备安全。

本发明的联动机构实现将异物接触板4的运动同步传递给离合块16以带动其运动脱开，因此，联动机构即为实现异物接触板4与离合块16同步反向运动的传动机构即可。联动机构可以为连杆传动机构、齿轮传动机构等方式。

具体地，作为本发明的一种优选实施方式，本发明所述的联动机构包括离合块连接齿条12、齿轮5及异物接触板连接齿条6，离合块连接齿条12通过滑槽约束在离合块16的外壁上，异物接触板连接齿条6通过滑槽约束在异物接触板4的内壁上，离合块连接齿条12、异物接触板连接齿条6均与齿轮5啮合传动；所述异物接触板4在异物的压力作用下与异物接触板连接齿条6一起进行向心运动，带动齿轮5旋转，同时带动离合块连接齿条12进行离心运动，离合块16脱开联轴器内圈21，切断传动轴20的动力传递。

本发明的联动机构采用齿轮齿条机构，在异物接触板4受到异物压力向心运动时，异物接触板连接齿条6随之向下运动，带动与之啮合的齿轮5顺时针转动，齿轮5又带动与之啮合的离合块连接齿条12向上运动，离合块连接齿条12带动离合块16离心与联轴器内圈21脱开，从而切断动力的传递。本发明的联动机构结构简单，且有效的实现了异物接触板4与离合块16同步反向运动，确保了当有异物时，离合块16即时脱开，切断动力传递，避免人员伤亡或者设备损坏。

本发明进一步公开了联动机构的具体装配方式，具体地，所述的齿轮5安装在联轴器外圈3上且位于联轴器内圈21与联轴器外圈3之间，所述联轴器外圈3上开设外圈限位滑槽18，所述异物接触板连接齿条6的一端藉由该外圈限位滑槽18伸入到联轴器外圈3内与齿轮啮合。本发明的外圈限位滑槽18可限制异物接触板连接齿条6安装其中，以限制异物接触板连接齿条6只在外圈限位滑槽18内进行径向上的滑动，以保证异物接触板连接齿条6与齿轮5的有效啮合，同步动作。

进一步地，本发明所述的异物接触板4与联轴器外圈3之间设置弹性压缩装置7，用于保持离合块16在正常工作/非工作状态下与联轴器内圈21抱紧，实现传动轴20的动力传递。本发明的弹性压缩装置7存于异物接触板4与联轴器外圈3之间为压缩状态，这样，保持异物接触板4向外伸出，拉动异物接触板连接齿条6向外，从而齿轮5与离合块连接齿条12的啮合确保离合块16与联轴器内圈21间的抱紧，以确保传动轴20动力的传递，保证联轴器的离合,16在转动机械启动时具有足够的结合力矩，在转动机械启动后，由于异物接触板4重量大于离合块16，且异物接触板4的旋转半径大于离合块16，转动速度越快离合块16与联轴器内圈21的压力将越大，结合将越紧密，能够传递的力矩将越大。

优选地，本发明所述的弹性压缩装置7为压缩弹簧，压缩弹簧套设在异物接触板连接齿条6上，压缩弹簧的两端分别连接在联轴器外圈3、异物接触板4上。

作为本发明的一种优选实施方式，本发明所述的离合块16与异物接触板4一一对应，每一对相对设置的离合块16与异物接触板4之间分别通过联动机构连接，各联动机构之间通过同步结构连接，任何一个异物接触板动作后，全部联动机构在同步机构的带动下同步动作，全部离合块16脱开联轴器内圈，切断传动轴20的动力传递。

本发明的离合块16一般设置多个，在整个联轴器内圈21的整个周向上均匀分布，这样，离合块16与联轴器内圈21之间抱合更为均匀，动力传递更为稳定。这样，与之对应的本发明在联轴器外圈3的外围也设置多个异物接触板4，在整个联轴器外圈3的整个周向上均匀分布，每一个异物接触板4对应一个离合块16，这样，任一异物接触板4受到异物压力作用，对应的离合块16都能脱开。本发明进一步的通过同步装置将各个联动机构连接，这样，任一一异物接触板4受到异物压力作用，联动机构在同步机构的带动下同时动作，实现全部离合块16脱开联轴器内圈21，以保证传动轴20动力的传递彻底切断，提高可靠性和安全性。

如图2所示，本发明的离合块16包括四块沿联轴器内圈21外围周向分布的弧形离合块，本发明的异物接触板4包括四块沿联轴器外圈3外围周向分布的弧形板。

进一步地，本发明所述的同步机构包括万向节8、联动杆13及支撑杆19，相邻的两个齿轮5通过万向节8分别与同一联动杆13的两端连接，支撑杆19的一端固定在联轴器外圈3的内壁上，另一端上设置支撑杆槽9；所述的联动杆13的中部限位支撑在支撑杆槽9内，限定联动杆13在限定范围内滚筒或者滑动。

万向节即万向接头，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置。

本发明的异物卷入自动脱开式联轴器，还包括与联轴器外圈3的内壁连接或者与支撑杆19连接的滑动槽支架11，所述的离合块连接齿条12限位安装在滑动槽支架11的滑动槽10内，限定离合块连接齿条12的滑动方向。

本发明所述联轴器内圈21与传动轴20之间过盈配合或者键连接；所述离合块16与联轴器内圈21之间通过摩擦片连接或者锁止片连接。本发明的联轴器内圈21与传动轴20之间通过键14固定连接。

本发明所述联轴器外圈3的轴端固定安装用于限定联轴器外圈3的径向及轴向位置的联轴器轴端端板，联轴器轴端端板与传动轴20之间安装轴端轴承。本发明的联轴器外圈3的两端分别安装联轴器内轴端端板2和联轴器外轴端端板17，联轴器外圈3内轴端与传动轴20之间安装内轴端轴承1，联轴器外轴端端板17与传动轴20之间安装外轴端轴承15。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.异物卷入自动脱开式联轴器，其特征在于，包括联轴器内圈、离合块、联轴器外圈、异物接触板及联动机构，所述的联轴器内圈与传动轴连接，联轴器内圈外围沿周向设置多个可沿其径向运动的离合块，离合块的外侧与联轴器外圈连接，离合块的内侧抱紧/脱开联轴器内圈；所述的联轴器外圈外围沿周向设置多个异物接触板，异物接触板通过联动机构与离合块连接，异物接触板在异物的压力作用下运动并通过联动结构带动离合块脱开联轴器内圈，切断传动轴的动力传递。

2.根据权利要求1所述的异物卷入自动脱开式联轴器，其特征在于，所述的联动机构包括离合块连接齿条、齿轮及异物接触板连接齿条，离合块连接齿条固定在离合块的外壁上，异物接触板连接齿条固定在异物接触板的内壁上，离合块连接齿条、异物接触板连接齿条均与齿轮啮合传动；所述异物接触板在异物的压力作用下与异物接触板连接齿条一起进行向心运动，带动齿轮旋转，同时带动离合块连接齿条进行离心运动，离合块脱开联轴器内圈，切断传动轴的动力传递。

3.根据权利要求2所述的异物卷入自动脱开式联轴器，其特征在于，所述的齿轮安装在联轴器外圈上且位于联轴器内圈与联轴器外圈之间，所述联轴器外圈上开设外圈限位滑槽，所述异物接触板连接齿条的一端藉由该外圈限位滑槽伸入到联轴器外圈内与齿轮啮合。

4.根据权利要求2或3所述的异物卷入自动脱开式联轴器，其特征在于，所述的异物接触板与联轴器外圈之间设置弹性压缩装置，用于保持离合块在正常工作/非工作状态下与联轴器内圈抱紧，实现传动轴的动力传递。

5.根据权利要求4所述的异物卷入自动脱开式联轴器，其特征在于，所述的弹性压缩装置为压缩弹簧，压缩弹簧套设在异物接触板连接齿条上，压缩弹簧的两端分别连接在联轴器外圈、异物接触板上。

6.根据权利要求1或2所述的异物卷入自动脱开式联轴器，其特征在于，所述的离合块与异物接触板一一对应，每一对相对设置的离合块与异物接触板之间分别通过联动机构连接，各联动机构之间通过同步结构连接，任何一个异物接触板动作后，全部联动机构在同步机构的带动下同步动作，全部离合块脱开联轴器内圈，切断传动轴的动力传递。

7.根据权利要求6所述的异物卷入自动脱开式联轴器，其特征在于，所述的同步机构包括万向节、联动杆及支撑杆，相邻的两个齿轮通过万向节分别与同一联动杆的两端连接，支撑杆的一端固定在联轴器外圈的内壁上，另一端上设置支撑杆槽；所述的联动杆的中部限位支撑在支撑杆槽内，限定联动杆在限定范围内滚动。

8.根据权利要求7所述的异物卷入自动脱开式联轴器，其特征在于，还包括与联轴器外圈的内壁连接或者与支撑杆连接的滑动槽支架，所述的离合块连接齿条限位安装在滑动槽支架的滑动槽内，限定离合块连接齿条的滑动方向。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的异物卷入自动脱开式联轴器，其特征在于，所述联轴器内圈与传动轴之间过盈配合或者键连接；所述离合块与联轴器内圈之间通过摩擦片连接或者锁止片连接。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的异物卷入自动脱开式联轴器，其特征在于，所述联轴器外圈的轴端固定安装用于限定联轴器外圈的径向位置的联轴器轴端端板，联轴器轴端端板与传动轴之间安装轴端轴承。