CN107795655B - 转子过载保护装置、动力传动装置及冷再生机 - Google Patents

转子过载保护装置、动力传动装置及冷再生机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种转子过载保护装置、动力传动装置及冷再生机，涉及道路施工与养护机械设备领域，用以实现对转子总成的过载保护。该过载保护装置包括输入部、传动结构以及输出部；传动结构包括第一连接部、第二连接部和第三连接部，第一连接部和第三连接部通过第二连接部连接，第一连接部与输入部驱动连接，第三连接部与输出部驱动连接；第一连接部的扭矩承载能力和第三连接部的扭矩承载能力均大于第二连接部的扭矩承载能力。上述技术方案，当转子受到过大作业载荷时，该装置能够切断转子的动力传输，避免传动部件发生严重磨损，有效保护整个转子的传动环节。

Description

转子过载保护装置、动力传动装置及冷再生机
技术领域
本发明涉及道路施工与养护机械设备领域，具体涉及一种转子过载保护装置、动力传动装置及冷再生机。
背景技术
路面冷再生机是一种高效、环保的道路施工机械，主要用于旧沥青路面的再生作业，其通过对旧沥青路面铣刨、破碎，然后与水泥、水、乳化沥青等粘结剂按一定比例拌合均匀，形成的混合料作为新路面的路基。
铣削转子是冷再生机的工作部件，用于对旧路面进行铣刨、拌合，大型冷再生机转子的动力通常采用机械式皮带传动。由于转子刀具铣刨路面的作业方式为周期性冲击破碎，路面材料的性质复杂多变，转子在施工过程中，会出现由作业阻力过大导致皮带轮打滑，造成传动皮带的严重磨损，甚至皮带轮撕裂的现象。由于大型冷再生机上一般采用进口皮带，因此，当皮带或皮带轮损坏时，不但会增加维修的成本，也会延长维修的时间，影响施工作业进度，给用户造成较大不便。
目前现有技术中采用下述方式实现转子过载保护。一种方式采用下述动力专递方式：皮带轮工作时，动力由过渡轴套将扭矩传递给皮带轮，当皮带轮的负荷超过设定的最大扭矩值时，皮带轮与离合片之间打滑，从而起到过滤超额扭矩的作用。另一种传递动力的方式为具有转矩感应离合的皮带轮，包括皮带轮构件、轴接合构件和轴延伸构件。皮带轮构件与轴接合构件之间通过轴延伸构件传递扭矩，当轴向延伸构件施加的转矩沿第一方向时，通过轴延伸构件与轴接合构件之间的螺纹传动，使得轴接合构件向皮带轮构件一侧移动并与皮带轮构件结合，从而带动皮带轮转动，当轴延伸构件施加反向转矩时，轴接合构件远离皮带轮运动，使得皮带轮构件旋转绕轴延伸构件空转。
发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：前述的第一种方式，皮带轮的动力传输依靠离合片与皮带轮端面的摩擦实现，限于螺母压力及碟形弹簧的刚度，该传动方式无法稳定传递较大的工作转矩，不适用于冷再生机铣削转子这样的大功率工作部件。前述第二种方式，只能够实现动力的单向传输，当传动扭矩超过限值后，无法切断动力传输，不能满足防止皮带磨损的要求，并且动力传输环节存在两组摩擦面，一组为锥面配合，一组为螺纹配合，两组摩擦面的接合通过动力输入轴本身的旋转运动实现，扭矩传递不稳定。
发明内容
本发明的其中一个目的是提出一种转子过载保护装置、动力传动装置及冷再生机，用以实现对转子总成的过载保护。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种转子过载保护装置，包括输入部、传动结构以及输出部；所述传动结构包括第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述第一连接部和所述第三连接部通过所述第二连接部连接，所述第一连接部与所述输入部驱动连接，所述第三连接部与所述输出部驱动连接；所述第一连接部的扭矩承载能力和所述第三连接部的扭矩承载能力均大于所述第二连接部的扭矩承载能力。
在可选的实施例中，所述第一连接部与所述输入部可拆卸连接。
在可选的实施例中，所述第三连接部与所述输出部可拆卸连接。
在可选的实施例中，所述第一连接部、所述第二连接部和所述第三连接部是一体的。
在可选的实施例中，所述第一连接部的外表面安装有用于沿着所述输入部的径向方向支撑所述输出部的支撑部。
在可选的实施例中，所述支撑部包括轴承，所述轴承的外圈与所述输出部可拆卸连接，所述轴承的内圈与所述第一连接部可拆卸连接。
在可选的实施例中，所述轴承包括第一轴承、第二轴承和套筒，所述第一轴承和所述第二轴承之间夹设有所述套筒。
在可选的实施例中，所述第一连接部的外表面设有用于限制所述支撑部沿着平行于所述输入部的轴向方向移动的定位部。
在可选的实施例中，所述定位部包括形成于所述第一连接部的外表面的凸起以及安装于所述第一连接部的外表面的环套。
在可选的实施例中，所述第一连接部、所述第二连接部和所述第三连接部均为回转体，且所述第二连接部的外径小于所述第一连接部的外径和所述第三连接部的外径。
在可选的实施例中，所述第二连接部为薄壁管。
本发明另一实施例提供一种动力传动装置，包括本发明任一技术方案所提供的转子过载保护装置。
在可选的实施例中，所述动力传动装置的发动机总成通过所述转子过载保护装置与转子总成驱动连接。
本发明又一实施例提供一种冷再生机，包括本发明任一技术方案所提供的动力传动装置。
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
上述技术方案提供的转子过载保护装置，可以方便地在施工作业现场进行更换，当转子受到过大作业载荷时，该装置能够切断转子的动力传输，避免传动皮带发生严重磨损，有效保护整个转子的传动环节。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为使用本发明实施例提供的转子过载保护装置的传动方式示意图；
图2为本发明实施例提供的转子过载保护装置的剖面图；
图3为本发明实施例提供的转子过载保护装置的分解透视图；
图4为本发明实施例提供的转子过载保护装置的轴向支持部件装配定位剖面图；
图5为本发明实施例提供的转子过载保护装置的传动结构的剖面图。
具体实施方式
下面结合图1～图5对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
本文所涉及的名词或术语解释。
就地冷再生：采用专用的就地冷再生设备，对沥青路面进行现场冷铣刨，破碎和筛分(必要时)，掺入一定数量的新集料、再生结合料、活性填料(水泥、石灰等)、水，经过常温拌合、摊铺、碾压等工序，一次性实现旧沥青路面再生的技术，它包括沥青层就地冷再生和全深式就地冷再生两种方式。仅对沥青材料层进行的就地冷再生称为沥青层就地冷再生；再生层既包括沥青材料层又包括非沥青材料层的，称为全深式就地冷再生。
参见图1和图2，本发明实施例提供一种转子过载保护装置，包括输入部31、传动结构32以及输出部33。传动结构32包括第一连接部34、第二连接部35和第三连接部36，第一连接部34和第三连接部36通过第二连接部35连接，第一连接部34与输入部31驱动连接，第三连接部36与输出部33驱动连接；第一连接部34的扭矩承载能力和第三连接部36的扭矩承载能力均大于第二连接部35的扭矩承载能力。
本申请中，输入部31具体包括输入轴。输出部33具体包括轮槽。
上述技术方案，可将第二连接部35的材质设计为与第一连接部34、第三连接部36不同，以使得第二连接部35的扭矩承载能力低于第一连接部34和第三连接部36的扭矩承载能力低。或者，对第二连接部35采用多孔设计以使得其扭矩承载能力低于第一连接部34和第三连接部36的扭矩承载能力低。本实施例中将给出其他的实现方式。
参见图1，为便于拆装，第一连接部34与输入部31可拆卸连接。具体比如采用螺栓连接。同理，为便于拆装，第三连接部36与输出部33可拆卸连接。具体比如采用螺栓连接。当传动结构32起过载保护作用失效后，在施工现场能够方便、快捷的更换新的传动结构32，提高转子应对恶劣工况的能力，缩短现场维修时间。
本实施例中，第一连接部34、第二连接部35和第三连接部36是一体的。该方式可以减少装配数量和步骤，简化安装工艺。
参见图2、图4，第一连接部34的外表面安装有用于沿着输入部31的径向方向支撑输出部33的支撑部37。
具体地，支撑部37包括轴承，轴承的外圈与输出部33可拆卸连接，轴承的内圈与第一连接部34可拆卸连接。轴承的内圈、外圈都旋转，轴承采用该连接方式，主要承受径向载荷。采用轴承，在第二连接部35断裂之后，第三连接部36仍然能转动，该结构可以起到很好的缓冲作用，防止装置受到的冲击过大。
参见图4，轴承包括第一轴承371和第二轴承372，第一轴承371和第二轴承372之间夹设有套筒373。套筒373的作用是对第一轴承371和第二轴承372在轴向方向起到定位作用。
传动结构32与输出部33之间设置一对滚动轴承，一方面可以承担径向力，另一方面可以保证皮带正常运转：转子正常作业时，通过轴承使得输出部33能够承受皮带产生的径向力；当传动结构32切断动力传输后，依靠装配在传动结构32与输出部间的一对轴承，输出部33仍可绕输入部正常转动。
为防止支撑部37沿着平行于输入部31的轴向的方向窜位，第一连接部34的外表面设有用于限制支撑部37沿着平行于输入部31的轴向方向移动的定位部38。
具体地，定位部38包括形成于第一连接部34的外表面的凸起381以及安装于第一连接部34的外表面的环套382。环套382与第一安装部之间科采用螺纹连接、螺栓连接等可拆卸连接方式，以提高拆装的便利性。
参见图5，本实施例中，第一连接部34、第二连接部35和第三连接部36均为回转体，且第二连接部35的外径小于第一连接部34的外径和第三连接部36的外径。
第二连接部35为薄壁管，当转子受到过大作业载荷时，薄壁管的扭转应力首先达到材料的极限应力，薄壁管破坏，从而切断动力的传输，保护皮带不被磨损。
可选地，第二连接部35为薄壁管。所谓薄壁管是指壁厚小于等于管子中径1/10的管子。其中，中径是指管子内直径和管子外直径之和的一半。
本发明另一实施例提供一种动力传动装置，包括本发明任一技术方案所提供的转子过载保护装置。
参见图1，动力传动装置的发动机总成通过转子过载保护装置与转子总成驱动连接。
本发明又一实施例提供一种冷再生机，包括本发明任一技术方案所提供的动力传动装置。
下面结合附图，介绍一具体实施例，以应用在冷再生机中为例。
如图1所示，本发明是冷再生转子传动链中的一个环节。冷再生转子传动链包括发动机总成1、输入部31、输出轴51、转子过载保护装置3、张紧轮4、从动轮5、皮带6和转子总成2。冷再生转子的动力传输方式属于机械式传动，动力由发动机的输出轴51，传递到转子过载保护装置3，经过皮带6传递到从动轮5，通过输出轴51带动转子的转动。
如图2所示，该过载保护装置由传动结构32、第一轴承371、套筒373、环套382和输出部33组成，传动结构32通过螺栓与输入部31固定，输出部33通过螺栓与传动结构32固定，第一轴承371的内圈固定在传动结构32上，第一轴承371的外圈与输出部33接触，套筒373固定在两个轴承之间，环套382通过螺纹拧紧在传动结构32上。输入部31的扭矩通过传动结构32传递给输出部33，第一轴承371只起径向支撑作用，不传递扭矩。
如图3所示，输入部31与传动结构32之间通过内六角螺栓12固定，传动结构32与输出部33之间通过另一些内六角螺栓13固定，采用螺栓连接使得传动结构32便于更换。环套382与传动结构32通过一对螺纹副连接，其中，环套382上设有内螺纹21，传动结构32上设有外螺纹22，为了给环套382拧紧提供着力点，在环套382表面均匀设置圆孔23。
如图4所示，第一轴承371由左向右套装于传动结构32上，第一轴承371与传动结构32在轴线方向上的定位包括两组装配面：第一轴承371上的面32与传动结构32上的面321、套筒373的侧面374与第一轴承371上的面375。第一轴承371的端面与面321配合，限制第一轴承371向右侧移动，侧面374与面375配合，限制第一轴承371向左侧移动。套筒373的外表面与图3中输出部33的内表面331配合。第二轴承372由左向右套装于传动结构32上，第二轴承372的右侧由套筒定位，第二轴承372的左侧定位包括一组装配面：环套382上的面383与第二轴承372上的面376。第一轴承371的外表面377与图3中输出部33的内表面331配合，第二轴承372的外表面378也与图3中输出部33的内表面331配合。通过在传动结构32与图3中输出部33之间设置第一轴承371和第二轴承372，使得输出部33能够承受径向力。
通过第一轴承371和第二轴承372，输出部33能够承受径向力，而不传递扭矩，并且在传动结构32切断动力后，能够保证输出部33绕输入部31正常转动。
输入部31与传动结构32之间通过内六角螺栓12固定，传动结构32与输出部33之间通过另一些内六角螺栓13固定，使得传动结构32能够方便、快捷地更换。
如图5所示，传动结构32设有一段第二连接部35，第二连接部35位于输入部31连接孔52与输出部连接孔332之间。当转子受到过大作业载荷时，第二连接部35的扭转应力首先达到材料的极限应力，第二连接部35破坏，从而切断动力传输，保护皮带不被磨损。传动结构32上开有第一孔311以及第二孔322，第一孔311用以便于图3中内六角螺栓12的穿入和拧紧。
上述技术方案提供的转子过载保护装置，该装置在轴线方向上设置一段薄壁管传递扭矩，在圆周方向设置一对轴承承载径向力，该过载保护装置结构新颖、更换方便，能够有效保护皮带不发生磨损。该装置具有模块化特点，结构简单，与原转子传动环节通用，便于安装和拆卸，易于实现批量生产。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种转子过载保护装置，其特征在于，包括输入部(31)、传动结构(32)、输出部(33)以及支撑部(37)；所述传动结构(32)包括第一连接部(34)、第二连接部(35)和第三连接部(36)，所述第一连接部(34)和所述第三连接部(36)通过所述第二连接部(35)连接，所述第一连接部(34)与所述输入部(31)通过内六角螺栓(12)驱动连接，所述第三连接部(36)与所述输出部(33)驱动连接；所述第一连接部(34)的扭矩承载能力和所述第三连接部(36)的扭矩承载能力均大于所述第二连接部(35)的扭矩承载能力；
所述支撑部(37)包括第一轴承(371)和第二轴承(372)和套筒(373)，所述第一轴承(371)和所述第二轴承(372)之间夹设有所述套筒(373)；所述第一轴承(371)的内圈固定于所述传动结构(32)，所述第一轴承(371)的外圈与所述输出部(33)接触；所述输入部(31)的扭矩通过所述传动结构(32)传递给所述输出部(33)，所述第一轴承(371)起径向支撑作用且不传递扭矩；在所述传动结构(32)的第二连接部(35)断裂之后，所述第三连接部(36)仍然是可转动的，所述输出部(33)绕所述输入部(31)也是可转动的。
2.根据权利要求1所述的转子过载保护装置，其特征在于，所述第一连接部(34)与所述输入部(31)可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的转子过载保护装置，其特征在于，所述第三连接部(36)与所述输出部(33)可拆卸连接。
4.根据权利要求1所述的转子过载保护装置，其特征在于，所述第一连接部(34)、所述第二连接部(35)和所述第三连接部(36)是一体的。
5.根据权利要求1所述的转子过载保护装置，其特征在于，所述第一连接部(34)的外表面设有用于限制所述支撑部(37)沿着平行于所述输入部(31)的轴向方向移动的定位部(38)。
6.根据权利要求5所述的转子过载保护装置，其特征在于，所述定位部(38)包括形成于所述第一连接部(34)的外表面的凸起(381)以及安装于所述第一连接部(34)的外表面的环套(382)。
7.根据权利要求1-6任一所述的转子过载保护装置，其特征在于，所述第一连接部(34)、所述第二连接部(35)和所述第三连接部(36)均为回转体，且所述第二连接部(35)的外径小于所述第一连接部(34)的外径和所述第三连接部(36)的外径。
8.根据权利要求7所述的转子过载保护装置，其特征在于，所述第二连接部(35)为薄壁管。
9.一种动力传动装置，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的转子过载保护装置。
10.根据权利要求9所述的动力传动装置，其特征在于，所述动力传动装置的发动机总成(1)通过所述转子过载保护装置与转子总成(2)驱动连接。
11.一种冷再生机，其特征在于，包括权利要求9或10所述的动力传动装置。
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