CN107504096A - 一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器 - Google Patents

Abstract

本发明属于扭矩限制器技术领域，尤其涉及一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器，它包括阻尼器、卡位机构、支撑机构，其中卡位机构安装在支撑机构内；阻尼器安装在支撑机构上；本发明支撑机构的作用是支撑卡位机构与阻尼器；卡位机构安装在支撑机构内的作用是限制涡卷弹簧的运动，同时又可以识别输出轴上的扭矩值大小；阻尼器安装在支撑机构上的作用是使得涡卷弹簧的回位运动受到阻尼作用，使得涡卷弹簧带动内圈可以缓慢旋转一圈，容纳槽与方槽可以只正对一次。

Description

一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器

所属技术领域

本发明属于扭矩限制器技术领域，尤其涉及一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器。

背景技术

目前现有的扭矩限制器结构上复杂、功能单一，当输出端的负载超出扭矩限制器的临界扭矩值时，此时的扭矩限制器将会工作，从而使得输入端将不会再驱动输出端运动，从而到达保护输入端的目的，此扭矩限制器的输出端旋转过程中将会影响输入端的运动，同时扭矩限制器传递的运动有时双向传递的，所以就需要设计一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器，达到单向驱动的目的。

本发明设计一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器，它是采用以下技术方案来实现的。

一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器，其特征在于：它包括阻尼器、卡位机构、支撑机构，其中卡位机构安装在支撑机构内；阻尼器安装在支撑机构上。

上述支撑机构包括驱动环、支撑环、内圈、输出轴、涡卷弹簧、驱动槽、方槽、容纳孔、第一倒刺、第二倒刺，其中支撑环安装在输出轴外圆面上；内圈外圆面上开有方槽；内圈外圆面上开有未贯通的容纳孔，且容纳孔与方槽相通；内圈一端内圆面安装在支撑环外圆面上；驱动环内圆面上开有驱动槽；驱动环安装在内圈外圆面上，且驱动槽与容纳孔配合；6个第一倒刺依次安装在输出轴外圆面上；6个第二倒刺依次安装在涡卷弹簧内端内侧；涡卷弹簧安装在内圈内，且第一倒刺与第二倒刺配合。

上述阻尼器包括盖板、阻尼壳、第二挡板、进油口、第一挡板、出油口、第二油腔、第一油腔，其中阻尼壳安装在内圈靠近涡卷弹簧的端面上；第二挡板位于阻尼壳内，第二挡板一端安装在阻尼壳内壁上，第二挡板另一端与输出轴配合；第一挡板位于阻尼壳内，第一挡板一端安装在输出轴上，另一端与阻尼壳内壁配合；第一挡板与第二挡板配合；第一挡板与第二挡板将阻尼壳内腔分成第一油腔与第二油腔；第一油腔内壁上开有出油口；第二油腔内壁上开有进油口；进油口与出油口均靠近第一挡板；出油口与进油口之间通过3-5mm的管径的管道连接相通。

上述卡位机构包括第一连接杆、第一连接块、第一中间支耳、第一U形块、第一固定块、第一板簧、第二板簧、第二固定块、第三连接杆、第五连接杆、第三U形块、U形板、推动杆、回位弹簧、支撑块、第二中间支耳、第二连接块、第四U形块、第四连接杆、第六连接杆、螺纹套、卡快、螺杆、第三中间支耳、第二连接杆、第二U形块，其中U形板固定安装在方槽内；两个第三中间支耳一端两侧面上均开有圆角；两个第三中间支耳对称安装在U形板端面两侧上；第三U形块一端两侧面上均开有圆角；第三U形块与第四U形块分别通过圆柱销安装在两个第三中间支耳上；第五连接杆一端安装在第三U形块端面上；第六连接杆一端安装在第四U形块端面上；第五连接杆和第六连接杆分别与驱动槽上两侧斜面配合；第三连接杆通过圆柱销安装在第五连接杆一端；第二U形块安装在第三连接杆端面上；第二中间支耳一端两侧面上均开有圆角；第二中间支耳通过圆柱安装在第二U形块上；第四连接杆一端通过第二连接块安装在第二中间支耳端面上；第四连接杆远离第二连接块一端通过圆柱销安装在第六连接杆一端；推动杆一端安装在涡卷弹簧外端上，另一端穿过U形板安装在第二中间支耳上；两个支撑块对称安装在推动杆两侧面上；回位弹簧嵌套在推动杆外侧，回位弹簧一端安装在U形板端面上，另一端安装在支撑块上；螺杆一端按在容纳孔端面上；螺纹套位于容纳孔内，螺纹套安装在螺杆上；卡块安装在螺纹套外圆面上，且卡块与回位弹簧配合；第二连接杆一端安装在固定第三连接杆与第五连接杆的圆柱销上；第一连接杆一端安装在固定第四连接杆与第六连接杆的圆柱销上；第一U形块一端两侧面上均开有圆角；第一U形块安装在第二连接杆一端；第一中间支耳一端两侧面上均开有圆角；第一中间支耳通过第一连接块安装在第一连接杆一端；第一中间支耳与第一U形块通过圆柱销连接在一起；第二连接杆与第三连接杆之间安装有第一板簧，第一板簧一端安装在第三连接杆上，另一端通过第一固定块安装在第二连接杆上；第一连接杆与第四连接杆之间安装有第二板簧，第二板簧一端安装在第四连接杆上，另一端通过第二固定块安装在第一连接杆上。

作为本技术的进一步改进，上述驱动环通过轴承安装在内圈上。

作为本技术的进一步改进，上述内圈通过键安装在输出轴上。

作为本技术的进一步改进，上述回位弹簧为压缩弹簧。

作为本技术的进一步改进，上述阻尼壳焊接在内圈端面上。

作为本技术的进一步改进，上述出油口与进油口之间通过4mm的管径的管道相接通。

相对于传统的扭矩限制器技术，本发明支撑机构的作用是支撑卡位机构与阻尼器；卡位机构安装在支撑机构内的作用是限制涡卷弹簧的运动，同时又可以识别输出轴上的扭矩值大小；阻尼器安装在支撑机构上的作用是使得涡卷弹簧的回位运动受到阻尼作用，使得涡卷弹簧带动内圈可以缓慢旋转一圈，容纳槽与方槽可以只正对一次。

本发明中支撑机构的作用是支撑卡位机构与阻尼器；支撑环安装在输出轴外圆面上的作用是便于安装内圈；内圈外圆面上开有方槽的作用是便于安装U形板；内圈外圆面上开有未贯通的容纳孔，且容纳孔与方槽相通的作用是便于容纳螺杆与螺纹套；内圈一端内圆面安装在支撑环外圆面上的作用是便于将驱动环上的运动传递到输出轴上；驱动环内圆面上开有驱动槽的作用是容纳和支撑卡位机构；驱动环安装在内圈外圆面上，且驱动槽与容纳孔配合的作用是便于卡位机构将驱动环与内圈连接在一起；6个第一倒刺依次安装在输出轴外圆面上的作用是与安装在涡卷弹簧上的6个第二倒刺配合，达到涡卷弹簧可以单向驱动输出轴运动，但是输出轴又可以单向旋转不会影响涡卷弹簧运动的目的；涡卷弹簧安装在内圈内，且第一倒刺与第二倒刺配合的作用是将驱动环上的运动通过内圈、涡卷弹簧传递到输出轴上，当驱动环旋转时，运动的驱动环将会带动涡卷弹簧压缩，使得涡卷弹簧之间的间隙减小，从而使得涡卷弹簧就可以驱动输出轴运动，由于涡卷弹簧的作用，所以本发明中的扭矩限位器是单向传递扭矩的。

本发明中阻尼器的作用是是使得涡卷弹簧的回位运动受到阻尼作用，使得涡卷弹簧带动内圈可以缓慢旋转一圈，容纳槽与方槽可以只正对一次；阻尼壳安装在内圈靠近涡卷弹簧的端面上的作用是便于固定第二挡板；第二挡板位于阻尼壳内，第二挡板一端安装在阻尼壳内壁上，第二挡板另一端与输出轴配合；第一挡板位于阻尼壳内，第一挡板一端安装在输出轴上，另一端与阻尼壳内壁配合的作用是将阻尼壳的内腔分成第一油腔与第二油腔；第一挡板与第二挡板配合的作用是使得阻尼器可以旋转一圈；第一挡板与第二挡板将阻尼壳内腔分成第一油腔与第二油腔的作用是形成两个油腔，便于液压油进入与出来；第一油腔内壁上开有出油口的作用是便于液压油从第一油腔出来；第二油腔内壁上开有进油口便于第一油腔内的液压油进入；进油口与出油口均靠近第一挡板的作用是便于第一油腔内的液压油全部排出；出油口与进油口之间通过3-5mm的管径的管道连接相通的作用是形成良好的阻尼效果。

本发明中卡位机构的作用是限制涡卷弹簧的运动，同时又可以识别输出轴上的扭矩值大小；U形板固定安装在方槽内的作用是便于固定第三中间支耳；两个第三中间支耳一端两侧面上均开有圆角的作用防止与第三U形块和第四U形块在运动过程中发生干涉现象；两个第三中间支耳对称安装在U形板端面两侧上的作用是便于安装第三U形块与第四U形块；第三U形块一端两侧面上均开有圆角的作用是防止运动过程中发生干涉现象；第三U形块与第四U形块分别通过圆柱销安装在两个第三中间支耳上的作用是与两个第三中间支耳形成铰接关系；第五连接杆一端安装在第三U形块端面上；第六连接杆一端安装在第四U形块端面上；第五连接杆和第六连接杆分别与驱动槽上两侧斜面配合的作用是与驱动槽上的两侧斜面配合，从而达到限制推动杆运动的目的；第三连接杆通过圆柱销安装在第五连接杆一端的作用是与第五连接杆形成铰接关系；第二U形块安装在第三连接杆端面上的作用是第二中间支耳形成铰接关系；第二中间支耳一端两侧面上均开有圆角的作用是防止第二U形块运动过程中与第二中间支耳发生干涉；第二中间支耳通过圆柱安装在第二U形块上的作用是便于安装第四连接杆；第四连接杆远离第二连接块一端通过圆柱销安装在第六连接杆一端的作用是，与第六连接杆形成铰接关系；推动杆一端安装在涡卷弹簧外端上，另一端穿过U形板安装在第二中间支耳上的作用是将涡卷弹簧的运动传递到第二中间支耳上；两个支撑块对称安装在推动杆两侧面上的作用是限制回位弹簧；回位弹簧嵌套在推动杆外侧，回位弹簧一端安装在U形板端面上，另一端安装在支撑块上的作用是给第二中间支耳一个恢复力作用；螺杆一端按在容纳孔端面上的作用是便于支撑螺纹套，并引导螺纹套运动；螺纹套位于容纳孔内，螺纹套安装在螺杆上的作用是便于安装卡快；卡块安装在螺纹套外圆面上，且卡块与回位弹簧配合的作用是当螺纹套在螺杆上运动时，运动的螺纹套将会带动卡块运动，从而使得回位弹簧的工作长度发生变化，从而达到调节扭矩限制器临界扭矩值的目的；

第二连接杆一端安装在固定第三连接杆与第五连接杆的圆柱销上的作用是与第三连接杆和第五连接杆形成铰接关系；第一连接杆一端安装在固定第四连接杆与第六连接杆的圆柱销上的作用是与第三连接杆与第五连接杆形成铰接关系；第一U形块一端两侧面上均开有圆角的作用是防止第一U形块运动过程中与第一中间支耳发生干涉；第一U形块安装在第二连接杆一端的作用是与第一中间支耳形成铰接关系；第一中间支耳一端两侧面上均开有圆角的作用是防止第一中间支耳运动过程中与第一U形块发生干涉；第一中间支耳与第一U形块通过圆柱销连接在一起的作用是使得第一中间支耳和第一U形块形成铰接关系；第二连接杆与第三连接杆之间安装有第一板簧，第一板簧一端安装在第三连接杆上，另一端通过第一固定块安装在第二连接杆上的作用给第二连接杆与第三连接杆一个恢复力作用；第一连接杆与第四连接杆之间安装有第二板簧，第二板簧一端安装在第四连接杆上，另一端通过第二固定块安装在第一连接杆上的作用是给第一连接杆与第四连接杆一个恢复力作用；出油口与进油口之间通过4mm的管径的管道相接通的作用是使得此阻尼器的阻尼效果最佳。

在使用过程中，当输出轴上的所需的扭矩值在临界扭矩值之下时，此时的输入端带动驱动环向涡卷弹簧涡卷的方向旋转，旋转的驱动环将会通过卡位机构带动内圈旋转，旋转的内圈将会使得涡卷弹簧被压缩，此时的涡卷弹簧将会使得其上的第二倒刺与第一倒刺接触，从而使得第二倒刺可以带动第一倒刺旋转，此时运动的第一倒刺将会带动输出轴运动，从而使得输出轴可以带动输出端运动，达到输入端可以带动输出端运动的目的；当输出端向涡卷弹簧涡卷相反的方向旋转时，在第一倒刺的作用下，此时运动的输出轴上所安装的第一倒刺将会与第二倒刺发生相对运动，从而使得输出轴将不会带动涡卷弹簧运动，从而达到输出轴运动不会影响驱动环运动的目的；当输出轴上的负载所需扭矩值将超过临界扭矩值时，此时驱动环依然在旋转，旋转的驱动环将会带动卡位机构运动，此时将会是使得涡卷弹簧被压缩，但是由于涡卷弹簧无法驱动输出轴运动，所以此时的涡卷弹簧之间的间隙被缩小，此时的涡卷弹簧的外端将会向内端靠近，从而使得涡卷弹簧外端将会拉动推动杆向靠近涡卷弹簧一侧运动，运动的推动杆将会带动第二中间支耳运动，第二中间支耳将会通过圆柱销带动第三连接杆与第四连接杆运动，从而使得第五连接杆与第六连接杆将会受到驱动槽斜面的作用，没从而使得卡位机构将会从驱动槽内滑出来，此时的驱动环将不能再驱动内圈运动，但是涡卷弹簧在输出轴上负载过大时已经被压缩，所以此时的涡卷弹簧将要回位，从而使得涡卷弹簧带动内圈旋转，运动的内圈将会带动阻尼壳运动，阻尼壳将会带动第二挡板运动，从而使得第一油腔内的液压油将会通过管道流入第二油腔内，当第二挡板运动一圈时，此时的方槽与驱动槽将会正对在一起，此时的输出轴上负载也将减小，在涡卷弹簧的作用下，卡位机构将会进入驱动槽内，此时的回位弹簧将会使得第二中间支耳恢复到原来的位置上去，在回位弹簧、第一板簧、第二板簧的回位作用下将会使得卡位机构恢复到原来的位置处，从而使得扭矩限制器可以恢复工作状态；此时的使得阻尼器的作用是，当输出轴上负载超过扭矩限制器的临界扭矩值时，此时的涡卷弹簧有可能被压缩了好几圈，如果没有阻尼器的作用，涡卷弹簧将会快速恢复原状，此时的卡位机构将多次进入驱动槽内或者不会进入，从而使得本发明中的扭矩限制器工作的可持续利用率降低；到需要调节扭矩限制器的临界扭矩值时，只需要旋转螺纹套，此时的螺纹套在螺杆上运动，运动的螺纹套将会带动卡块运动，从而使得回位弹簧的工作长度发生变化，此时的涡卷弹簧拉动推动杆的的作用力将会发生变化，此时输出轴上负载的临界扭矩值也将发生变化，从而达到调节扭矩限制器临界扭矩值的目的。

附图说明

图1是整体部件分布示意图。

图2是阻尼器安装结构示意图。

图3是涡卷弹簧安装结构示意图。

图4是第二挡板安装结构示意图。

图5是驱动环结构示意图。

图6是内圈结构（一）示意图。

图7是内圈结构（二）示意图。

图8是第一挡板安装结构示意图。

图9是卡位机构安装结构示意图。

图10是第一板簧安装结构示意图。

图11是第二倒刺安装结构示意图。

图12是螺纹套安装结构示意图。

图13是第三中间支耳安装结构示意图。

图14是第二板簧安装结构示意图。

图15是第一倒刺安装结构示意图。

图16是第五连接杆与驱动槽配合示意图。

图17是回位弹簧安装结构示意图。

附图说明：1、阻尼器；2、卡位机构；3、支撑机构；4、盖板；5、阻尼壳；6、驱动环；7、内圈；8、输出轴；9、涡卷弹簧；10、第二挡板；11、进油口；12、第一挡板；13、出油口；14、驱动槽；15、方槽；16、容纳孔；17、第一倒刺；18、第二倒刺；19、第一连接杆；20、第一连接块；21、第一中间支耳；22、第一U形块；23、第一固定块；24、第一板簧；25、第三连接杆；26、第五连接杆；27、第三U形块；28、U形板；29、推动杆；30、回位弹簧；31、支撑块；32、第二中间支耳；33、第二连接块；34、第四U形块；35、第四连接杆；36、第六连接杆；37、螺纹套；38、卡快；39、螺杆；40、第三中间支耳；41、第二油腔；42、第一油腔；43、第二连接杆；44、支撑环；45、第二U形块；46、第二板簧；47、第二固定块。

具体实施方式

如图1、2、3所示，它包括阻尼器1、卡位机构2、支撑机构3，其中卡位机构2安装在支撑机构3内；阻尼器1安装在支撑机构3上。

如图4所示，上述支撑机构3包括驱动环6、支撑环44、内圈7、输出轴8、涡卷弹簧9、驱动槽14、方槽15、容纳孔16、第一倒刺17、第二倒刺18，如图3所示，其中支撑环44安装在输出轴8外圆面上；如图6、7所示，内圈7外圆面上开有方槽15；如图7所示，内圈7外圆面上开有未贯通的容纳孔16，且容纳孔16与方槽15相通；如图3所示，内圈7一端内圆面安装在支撑环44外圆面上；如图5所示，驱动环6内圆面上开有驱动槽14；驱动环6安装在内圈7外圆面上，且驱动槽14与容纳孔16配合；如图8、9、15所示，6个第一倒刺17依次安装在输出轴8外圆面上；如图11所示，6个第二倒刺18依次安装在涡卷弹簧9内端内侧；如图3所示，涡卷弹簧9安装在内圈7内，且第一倒刺17与第二倒刺18配合。

如图4所示，上述阻尼器1包括盖板4、阻尼壳5、第二挡板10、进油口11、第一挡板12、出油口13、第二油腔41、第一油腔42，如图4所示，其中阻尼壳5安装在内圈7靠近涡卷弹簧9的端面上；如图4所示，第二挡板10位于阻尼壳5内，第二挡板10一端安装在阻尼壳5内壁上，第二挡板10另一端与输出轴8配合；如图4所示，第一挡板12位于阻尼壳5内，第一挡板12一端安装在输出轴8上，另一端与阻尼壳5内壁配合；如图4所示，第一挡板12与第二挡板10配合；如图4所示，第一挡板12与第二挡板10将阻尼壳5内腔分成第一油腔42与第二油腔41；如图4所示，第一油腔42内壁上开有出油口13；第二油腔41内壁上开有进油口11；如图4所示，进油口11与出油口13均靠近第一挡板12；出油口13与进油口11之间通过3-5mm的管径的管道连接相通。

如图10、12所示，上述卡位机构2包括第一连接杆19、第一连接块20、第一中间支耳21、第一U形块22、第一固定块23、第一板簧24、第二板簧46、第二固定块47、第三连接杆25、第五连接杆26、第三U形块27、U形板28、推动杆29、回位弹簧30、支撑块31、第二中间支耳32、第二连接块33、第四U形块34、第四连接杆35、第六连接杆36、螺纹套37、卡快38、螺杆39、第三中间支耳40、第二连接杆43、第二U形块45，如图10、12所示，其中U形板28固定安装在方槽15内；如图10、12所示，两个第三中间支耳40一端两侧面上均开有圆角；如图10、12所示，两个第三中间支耳40对称安装在U形板28端面两侧上；第三U形块27一端两侧面上均开有圆角；如图10、12所示，第三U形块27与第四U形块34分别通过圆柱销安装在两个第三中间支耳40上；如图10、12所示，第五连接杆26一端安装在第三U形块27端面上；如图10、12所示，第六连接杆36一端安装在第四U形块34端面上；如图16所示，第五连接杆26和第六连接杆36分别与驱动槽14上两侧斜面配合；如图13、14所示，第三连接杆25通过圆柱销安装在第五连接杆26一端；第二U形块45安装在第三连接杆25端面上；如图13、14所示，第二中间支耳32一端两侧面上均开有圆角；如图13、14所示，第二中间支耳32通过圆柱安装在第二U形块45上；如图13、14所示，第四连接杆35一端通过第二连接块33安装在第二中间支耳32端面上；如图13、14所示，第四连接杆35远离第二连接块33一端通过圆柱销安装在第六连接杆36一端；如图13、14所示，推动杆29一端安装在涡卷弹簧9外端上，另一端穿过U形板28安装在第二中间支耳32上；如图13、14所示，两个支撑块31对称安装在推动杆29两侧面上；如图17所示，回位弹簧30嵌套在推动杆29外侧，回位弹簧30一端安装在U形板28端面上，另一端安装在支撑块31上；如图17所示，螺杆39一端按在容纳孔16端面上；螺纹套37位于容纳孔16内，螺纹套37安装在螺杆39上；如图17所示，卡块安装在螺纹套37外圆面上，且卡块与回位弹簧30配合；如图13、14所示，第二连接杆43一端安装在固定第三连接杆25与第五连接杆26的圆柱销上；如图13、14所示，第一连接杆19一端安装在固定第四连接杆35与第六连接杆36的圆柱销上；如图13、14所示，第一U形块22一端两侧面上均开有圆角；如图13、14所示，第一U形块22安装在第二连接杆43一端；第一中间支耳21一端两侧面上均开有圆角；如图13、14所示，第一中间支耳21通过第一连接块20安装在第一连接杆19一端；如图13、14所示，第一中间支耳21与第一U形块22通过圆柱销连接在一起；如图13、14所示，第二连接杆43与第三连接杆25之间安装有第一板簧24，第一板簧24一端安装在第三连接杆25上，另一端通过第一固定块23安装在第二连接杆43上；如图13、14所示，第一连接杆19与第四连接杆35之间安装有第二板簧46，第二板簧46一端安装在第四连接杆35上，另一端通过第二固定块47安装在第一连接杆19上。

上述驱动环6通过轴承安装在内圈7上。

上述内圈7通过键安装在输出轴8上。

上述回位弹簧30为压缩弹簧。

上述阻尼壳5焊接在内圈7端面上。

上述出油口13与进油口11之间通过4mm的管径的管道相接通。

综上所述：

本发明支撑机构3的作用是支撑卡位机构2与阻尼器1；卡位机构2安装在支撑机构3内的作用是限制涡卷弹簧9的运动，同时又可以识别输出轴8上的扭矩值大小；阻尼器1安装在支撑机构3上的作用是使得涡卷弹簧9的回位运动受到阻尼作用，使得涡卷弹簧9带动内圈7可以缓慢旋转一圈，容纳槽与方槽15可以只正对一次。

本发明中支撑机构3的作用是支撑卡位机构2与阻尼器1；支撑环44安装在输出轴8外圆面上的作用是便于安装内圈7；内圈7外圆面上开有方槽15的作用是便于安装U形板28；内圈7外圆面上开有未贯通的容纳孔16，且容纳孔16与方槽15相通的作用是便于容纳螺杆39与螺纹套37；内圈7一端内圆面安装在支撑环44外圆面上的作用是便于将驱动环6上的运动传递到输出轴8上；驱动环6内圆面上开有驱动槽14的作用是容纳和支撑卡位机构2；驱动环6安装在内圈7外圆面上，且驱动槽14与容纳孔16配合的作用是便于卡位机构2将驱动环6与内圈7连接在一起；6个第一倒刺17依次安装在输出轴8外圆面上的作用是与安装在涡卷弹簧9上的6个第二倒刺18配合，达到涡卷弹簧9可以单向驱动输出轴8运动，但是输出轴8又可以单向旋转不会影响涡卷弹簧9运动的目的；涡卷弹簧9安装在内圈7内，且第一倒刺17与第二倒刺18配合的作用是将驱动环6上的运动通过内圈7、涡卷弹簧9传递到输出轴8上，当驱动环6旋转时，运动的驱动环6将会带动涡卷弹簧9压缩，使得涡卷弹簧9之间的间隙减小，从而使得涡卷弹簧9就可以驱动输出轴8运动，由于涡卷弹簧9的作用，所以本发明中的扭矩限位器是单向传递扭矩的。

本发明中阻尼器1的作用是是使得涡卷弹簧9的回位运动受到阻尼作用，使得涡卷弹簧9带动内圈7可以缓慢旋转一圈，容纳槽与方槽15可以只正对一次；阻尼壳5安装在内圈7靠近涡卷弹簧9的端面上的作用是便于固定第二挡板10；第二挡板10位于阻尼壳5内，第二挡板10一端安装在阻尼壳5内壁上，第二挡板10另一端与输出轴8配合；第一挡板12位于阻尼壳5内，第一挡板12一端安装在输出轴8上，另一端与阻尼壳5内壁配合的作用是将阻尼壳5的内腔分成第一油腔42与第二油腔41；第一挡板12与第二挡板10配合的作用是使得阻尼器1可以旋转一圈；第一挡板12与第二挡板10将阻尼壳5内腔分成第一油腔42与第二油腔41的作用是形成两个油腔，便于液压油进入与出来；第一油腔42内壁上开有出油口13的作用是便于液压油从第一油腔42出来；第二油腔41内壁上开有进油口11便于第一油腔42内的液压油进入；进油口11与出油口13均靠近第一挡板12的作用是便于第一油腔42内的液压油全部排出；出油口13与进油口11之间通过3-5mm的管径的管道连接相通的作用是形成良好的阻尼效果。

本发明中卡位机构2的作用是限制涡卷弹簧9的运动，同时又可以识别输出轴8上的扭矩值大小；U形板28固定安装在方槽15内的作用是便于固定第三中间支耳40；两个第三中间支耳40一端两侧面上均开有圆角的作用防止与第三U形块27和第四U形块34在运动过程中发生干涉现象；两个第三中间支耳40对称安装在U形板28端面两侧上的作用是便于安装第三U形块27与第四U形块34；第三U形块27一端两侧面上均开有圆角的作用是防止运动过程中发生干涉现象；第三U形块27与第四U形块34分别通过圆柱销安装在两个第三中间支耳40上的作用是与两个第三中间支耳40形成铰接关系；第五连接杆26一端安装在第三U形块27端面上；第六连接杆36一端安装在第四U形块34端面上；第五连接杆26和第六连接杆36分别与驱动槽14上两侧斜面配合的作用是与驱动槽14上的两侧斜面配合，从而达到限制推动杆29运动的目的；第三连接杆25通过圆柱销安装在第五连接杆26一端的作用是与第五连接杆26形成铰接关系；第二U形块45安装在第三连接杆25端面上的作用是第二中间支耳32形成铰接关系；第二中间支耳32一端两侧面上均开有圆角的作用是防止第二U形块45运动过程中与第二中间支耳32发生干涉；第二中间支耳32通过圆柱安装在第二U形块45上的作用是便于安装第四连接杆35；第四连接杆35远离第二连接块33一端通过圆柱销安装在第六连接杆36一端的作用是，与第六连接杆36形成铰接关系；推动杆29一端安装在涡卷弹簧9外端上，另一端穿过U形板28安装在第二中间支耳32上的作用是将涡卷弹簧9的运动传递到第二中间支耳32上；两个支撑块31对称安装在推动杆29两侧面上的作用是限制回位弹簧30；回位弹簧30嵌套在推动杆29外侧，回位弹簧30一端安装在U形板28端面上，另一端安装在支撑块31上的作用是给第二中间支耳32一个恢复力作用；螺杆39一端按在容纳孔16端面上的作用是便于支撑螺纹套37，并引导螺纹套37运动；螺纹套37位于容纳孔16内，螺纹套37安装在螺杆39上的作用是便于安装卡快38；卡块安装在螺纹套37外圆面上，且卡块与回位弹簧30配合的作用是当螺纹套37在螺杆39上运动时，运动的螺纹套37将会带动卡块运动，从而使得回位弹簧30的工作长度发生变化，从而达到调节扭矩限制器临界扭矩值的目的；

第二连接杆43一端安装在固定第三连接杆25与第五连接杆26的圆柱销上的作用是与第三连接杆25和第五连接杆26形成铰接关系；第一连接杆19一端安装在固定第四连接杆35与第六连接杆36的圆柱销上的作用是与第三连接杆25与第五连接杆26形成铰接关系；第一U形块22一端两侧面上均开有圆角的作用是防止第一U形块22运动过程中与第一中间支耳21发生干涉；第一U形块22安装在第二连接杆43一端的作用是与第一中间支耳21形成铰接关系；第一中间支耳21一端两侧面上均开有圆角的作用是防止第一中间支耳21运动过程中与第一U形块22发生干涉；第一中间支耳21与第一U形块22通过圆柱销连接在一起的作用是使得第一中间支耳21和第一U形块22形成铰接关系；第二连接杆43与第三连接杆25之间安装有第一板簧24，第一板簧24一端安装在第三连接杆25上，另一端通过第一固定块23安装在第二连接杆43上的作用给第二连接杆43与第三连接杆25一个恢复力作用；第一连接杆19与第四连接杆35之间安装有第二板簧46，第二板簧46一端安装在第四连接杆35上，另一端通过第二固定块47安装在第一连接杆19上的作用是给第一连接杆19与第四连接杆35一个恢复力作用；出油口13与进油口11之间通过4mm的管径的管道相接通的作用是使得此阻尼器1的阻尼效果最佳。

具体实施方式为，当输出轴8上的所需的扭矩值在临界扭矩值之下时，此时的输入端带动驱动环6向涡卷弹簧9涡卷的方向旋转，旋转的驱动环6将会通过卡位机构2带动内圈7旋转，旋转的内圈7将会使得涡卷弹簧9被压缩，此时的涡卷弹簧9将会使得其上的第二倒刺18与第一倒刺17接触，从而使得第二倒刺18可以带动第一倒刺17旋转，此时运动的第一倒刺17将会带动输出轴8运动，从而使得输出轴8可以带动输出端运动，达到输入端可以带动输出端运动的目的；当输出端向涡卷弹簧9涡卷相反的方向旋转时，在第一倒刺17的作用下，此时运动的输出轴8上所安装的第一倒刺17将会与第二倒刺18发生相对运动，从而使得输出轴8将不会带动涡卷弹簧9运动，从而达到输出轴8运动不会影响驱动环6运动的目的；当输出轴8上的负载所需扭矩值将超过临界扭矩值时，此时驱动环6依然在旋转，旋转的驱动环6将会带动卡位机构2运动，此时将会是使得涡卷弹簧9被压缩，但是由于涡卷弹簧9无法驱动输出轴8运动，所以此时的涡卷弹簧9之间的间隙被缩小，此时的涡卷弹簧9的外端将会向内端靠近，从而使得涡卷弹簧9外端将会拉动推动杆29向靠近涡卷弹簧9一侧运动，运动的推动杆29将会带动第二中间支耳32运动，第二中间支耳32将会通过圆柱销带动第三连接杆25与第四连接杆35运动，从而使得第五连接杆26与第六连接杆36将会受到驱动槽14斜面的作用，没从而使得卡位机构2将会从驱动槽14内滑出来，此时的驱动环6将不能再驱动内圈7运动，但是涡卷弹簧9在输出轴8上负载过大时已经被压缩，所以此时的涡卷弹簧9将要回位，从而使得涡卷弹簧9带动内圈7旋转，运动的内圈7将会带动阻尼壳5运动，阻尼壳5将会带动第二挡板10运动，从而使得第一油腔42内的液压油将会通过管道流入第二油腔41内，当第二挡板10运动一圈时，此时的方槽15与驱动槽14将会正对在一起，此时的输出轴8上负载也将减小，在涡卷弹簧9的作用下，卡位机构2将会进入驱动槽14内，此时的回位弹簧30将会使得第二中间支耳32恢复到原来的位置上去，在回位弹簧30、第一板簧24、第二板簧46的回位作用下将会使得卡位机构2恢复到原来的位置处，从而使得扭矩限制器可以恢复工作状态；此时的使得阻尼器1的作用是，当输出轴8上负载超过扭矩限制器的临界扭矩值时，此时的涡卷弹簧9有可能被压缩了好几圈，如果没有阻尼器1的作用，涡卷弹簧9将会快速恢复原状，此时的卡位机构2将多次进入驱动槽14内或者不会进入，从而使得本发明中的扭矩限制器工作的可持续利用率降低；到需要调节扭矩限制器的临界扭矩值时，只需要旋转螺纹套37，此时的螺纹套37在螺杆39上运动，运动的螺纹套37将会带动卡块运动，从而使得回位弹簧30的工作长度发生变化，此时的涡卷弹簧9拉动推动杆29的的作用力将会发生变化，此时输出轴8上负载的临界扭矩值也将发生变化，从而达到调节扭矩限制器临界扭矩值的目的。

Claims (6)

1.一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器，其特征在于：它包括阻尼器、卡位机构、支撑机构，其中卡位机构安装在支撑机构内；阻尼器安装在支撑机构上；

上述支撑机构包括驱动环、支撑环、内圈、输出轴、涡卷弹簧、驱动槽、方槽、容纳孔、第一倒刺、第二倒刺，其中支撑环安装在输出轴外圆面上；内圈外圆面上开有方槽；内圈外圆面上开有未贯通的容纳孔，且容纳孔与方槽相通；内圈一端内圆面安装在支撑环外圆面上；驱动环内圆面上开有驱动槽；驱动环安装在内圈外圆面上，且驱动槽与容纳孔配合；6个第一倒刺依次安装在输出轴外圆面上；6个第二倒刺依次安装在涡卷弹簧内端内侧；涡卷弹簧安装在内圈内，且第一倒刺与第二倒刺配合；

上述阻尼器包括盖板、阻尼壳、第二挡板、进油口、第一挡板、出油口、第二油腔、第一油腔，其中阻尼壳安装在内圈靠近涡卷弹簧的端面上；第二挡板位于阻尼壳内，第二挡板一端安装在阻尼壳内壁上，第二挡板另一端与输出轴配合；第一挡板位于阻尼壳内，第一挡板一端安装在输出轴上，另一端与阻尼壳内壁配合；第一挡板与第二挡板配合；第一挡板与第二挡板将阻尼壳内腔分成第一油腔与第二油腔；第一油腔内壁上开有出油口；第二油腔内壁上开有进油口；进油口与出油口均靠近第一挡板；出油口与进油口之间通过3-5mm的管径的管道连接相通；

上述卡位机构包括第一连接杆、第一连接块、第一中间支耳、第一U形块、第一固定块、第一板簧、第二板簧、第二固定块、第三连接杆、第五连接杆、第三U形块、U形板、推动杆、回位弹簧、支撑块、第二中间支耳、第二连接块、第四U形块、第四连接杆、第六连接杆、螺纹套、卡快、螺杆、第三中间支耳、第二连接杆、第二U形块，其中U形板固定安装在方槽内；两个第三中间支耳一端两侧面上均开有圆角；两个第三中间支耳对称安装在U形板端面两侧上；第三U形块一端两侧面上均开有圆角；第三U形块与第四U形块分别通过圆柱销安装在两个第三中间支耳上；第五连接杆一端安装在第三U形块端面上；第六连接杆一端安装在第四U形块端面上；第五连接杆和第六连接杆分别与驱动槽上两侧斜面配合；第三连接杆通过圆柱销安装在第五连接杆一端；第二U形块安装在第三连接杆端面上；第二中间支耳一端两侧面上均开有圆角；第二中间支耳通过圆柱安装在第二U形块上；第四连接杆一端通过第二连接块安装在第二中间支耳端面上；第四连接杆远离第二连接块一端通过圆柱销安装在第六连接杆一端；推动杆一端安装在涡卷弹簧外端上，另一端穿过U形板安装在第二中间支耳上；两个支撑块对称安装在推动杆两侧面上；回位弹簧嵌套在推动杆外侧，回位弹簧一端安装在U形板端面上，另一端安装在支撑块上；螺杆一端按在容纳孔端面上；螺纹套位于容纳孔内，螺纹套安装在螺杆上；卡块安装在螺纹套外圆面上，且卡块与回位弹簧配合；第二连接杆一端安装在固定第三连接杆与第五连接杆的圆柱销上；第一连接杆一端安装在固定第四连接杆与第六连接杆的圆柱销上；第一U形块一端两侧面上均开有圆角；第一U形块安装在第二连接杆一端；第一中间支耳一端两侧面上均开有圆角；第一中间支耳通过第一连接块安装在第一连接杆一端；第一中间支耳与第一U形块通过圆柱销连接在一起；第二连接杆与第三连接杆之间安装有第一板簧，第一板簧一端安装在第三连接杆上，另一端通过第一固定块安装在第二连接杆上；第一连接杆与第四连接杆之间安装有第二板簧，第二板簧一端安装在第四连接杆上，另一端通过第二固定块安装在第一连接杆上。

2.根据权利要求10所述的一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器，其特征在于：上述驱动环通过轴承安装在内圈上。

3.根据权利要求20所述的一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器，其特征在于：上述内圈通过键安装在输出轴上。

4.根据权利要求4所述的一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器，其特征在于：上述回位弹簧为压缩弹簧。

5.根据权利要求5所述的一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器，其特征在于：上述阻尼壳焊接在内圈端面上。

6.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧控制的单向扭矩限制器，其特征在于：上述出油口与进油口之间通过4mm的管径的管道相接通。