CN108591296B - 用于线缆老化检测设备的双向压力离合器 - Google Patents

用于线缆老化检测设备的双向压力离合器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器，包括保持架、可转动的设于所述保持架上的多个钢珠、分别设于所述保持架两侧的第一扭力盘和第二扭力盘，以及用于提供所述第一扭力盘和所述第二扭力盘轴向夹紧力的弹性组件，所述第一扭力盘和所述第二扭力盘上设有环形槽，所述环形槽中设有与所述钢珠相匹配的凹陷圆孔，所述离合器具有闭合状态和断开状态，当所述离合器为所述闭合状态时，所述钢珠卡设于所述第一扭力盘和所述第二扭力盘的所述凹陷圆孔中；当所述离合器为所述断开状态时，所述钢珠位于所述第一扭力盘和所述第二扭力盘的所述环形槽中，本发明的离合器结构紧凑，可自动实现正反转过载自动保护，并适时切断或接通动力。

Description

用于线缆老化检测设备的双向压力离合器
技术领域
本发明涉及线缆检测技术领域，具体涉及一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器。
背景技术
基于压痕模量的线缆老化检测的设备大多数为自动化程度较高的机电一体化设备，设计中需加装扭力过载保护装置。目前被普遍应用的保护装置是国外进口的精密波纹管联轴节，过载时波纹管联轴节适时断裂。但是，该类型波纹管联轴节价格昂贵，难以采购，且是一次性产品，不可重复使用；此外，波纹管联轴节最大扭力不能灵活调节，如需调整新的扭矩则需更换其他型号，因此导致联轴节的外形尺寸产生变化。为适应更多尺寸的联轴节，与其配合的设备结构较为复杂，导致设备整体造型臃肿、附件增多、制造成本升高，使用过程中因过载后要更换联轴节，使得应用成本上升、测试效率降低。
发明内容
本发明提供一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器，其结构紧凑、简单，无需增添其他附件即可调整扭矩，可自动实现正反转过载自动保护，并适时切断或接通动力。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器，包括保持架、可转动的设于所述保持架上且位于同一圆周的多个钢珠、分别设于所述保持架两侧且可绕所述保持架的轴心线旋转的第一扭力盘和第二扭力盘，以及用于提供所述第一扭力盘和所述第二扭力盘轴向夹紧力的弹性组件，所述第一扭力盘和所述第二扭力盘上设有与所述钢珠相配合的环形槽，所述环形槽中设有与所述钢珠相匹配的凹陷圆孔，所述离合器具有闭合状态和断开状态，当所述离合器为所述闭合状态时，所述钢珠卡设于所述第一扭力盘和所述第二扭力盘的所述凹陷圆孔中，所述第一扭力盘和所述第二扭力盘为刚性连接；当所述离合器为所述断开状态时，所述钢珠位于所述第一扭力盘和所述第二扭力盘的所述环形槽中。
进一步的，所述保持架、所述第一扭力盘和所述第二扭力盘具有同一轴心线，所述第一扭力盘和所述第二扭力盘这两者中的任意一者为扭矩输入端，另一者为扭矩输出端。
进一步的，多个所述钢珠沿所述保持架的同一圆周均匀间隔分布。
进一步的，所述保持架上设有多个沿同一圆周均匀间隔分布且与所述钢珠直径相匹配的圆形通孔，所述钢珠嵌设于所述通孔中且沿所述保持架的轴向穿过所述保持架。
进一步的，所述钢珠的数量为四个。
进一步的，所述弹性组件包括依次穿过所述第一扭力盘、所述保持架和所述第二扭力盘中心的连接杆，所述连接杆上套设有用于提供轴向弹性力的弹性件。
进一步的，所述连接杆包括螺帽和螺杆，所述螺杆包括与所述螺帽相连的光杆段以及与所述光杆段相连的具有外螺纹的螺纹段，所述连接杆的所述螺帽位于所述第一扭力盘外侧，所述螺纹段位于所述第二扭力盘外侧，所述光杆段与所述第一扭力盘、所述保持架以及所述第二扭力盘间隙配合，所述螺纹段上设有限位螺母，所述限位螺母和所述第二扭力盘之间的所述螺杆上套设有弹簧。
进一步的，所述第一扭力盘通过连接件和第一端盖同轴相连，所述第二扭力盘通过连接件和第二端盖同轴相连，所述第一扭力盘和所述第一端盖之间、所述第二扭力盘和所述第二端盖之间具有用以容纳所述弹性组件的容纳腔。
进一步的，所述第一端盖/第二端盖包括用以与所述第一扭力盘/第二扭力盘相对接的法兰盘、与所述法兰盘依次同轴相连的轴承台以及第一连接轴，所述第一连接轴的外侧端部设有U型开口。
进一步的，所述离合器还包括可活动的嵌设于所述U型开口中的关节球，所述关节球包括可供销钉插入的球头以及用以与外部联轴器相连的第二连接轴，所述第二连接轴上设有扁键结构。
采用以上技术方案后，本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明的离合器结构紧凑，制造成本低，无需增添其他附件即可调整扭矩，可自动实现正反转过载自动保护，并适时切断或接通动力，并且可重复使用。
附图说明
附图1为本发明中离合器的轴测图；
附图2为附图1的主视图；
附图3为附图1的爆炸图；
附图4为附图1的左视图；
附图5为附图4中A-A方向的剖视图；
附图6为本发明中保持架的结构示意图；
附图7为本发明中第一扭力盘的轴测图；
附图8为附图7的后视图；
附图9为附图7的侧视图；
附图10为附图9中B-B方向的剖视图；
附图11为本发明中连接杆的结构示意图；
附图12为本发明中限位螺母的结构示意图；
附图13为本发明中端盖的轴测图；
附图14为附图13的主视图；
附图15为本发明中关节球的结构示意图。
其中，1、保持架；101、圆形通孔；2、钢珠；3、第一扭力盘；4、第二扭力盘；5、环形槽；6、凹陷圆孔；7、连接杆；701、螺帽；702、螺杆；702a、光杆段；702b螺纹段；8、限位螺母；9、弹簧；10、紧定螺钉；11、连接螺钉；12、端盖；1201、法兰盘；1202、轴承台；1203、第一连接轴；1203a、U型开口；13、关节球；1301、球头；1302、第二连接轴；1302a、扁键结构；14、销钉。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图15所示，一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器，包括保持架1、可转动的设于保持架1上且位于同一圆周的多个钢珠2、分别设于保持架1两侧且可绕保持架1的轴心线旋转的第一扭力盘3和第二扭力盘4，以及用于提供第一扭力盘3和第二扭力盘4轴向夹紧力的弹性组件。第一扭力盘3和第二扭力盘4上设有与钢珠2相配合的环形槽5，环形槽5中设有与钢珠2相匹配的凹陷圆孔6。
离合器具有闭合状态和断开状态，当离合器位于闭合状态时，钢珠2卡设于第一扭力盘3和第二扭力盘4的凹陷圆孔6中，第一扭力盘3和第二扭力盘4为刚性连接。当离合器位于断开状态时，钢珠2位于第一扭力盘3和第二扭力盘4的环形槽5中，第一扭力盘3相对第二扭力盘4转动。
本实施例中，保持架1为圆环状，保持架1、第一扭力盘3和第二扭力盘4具有同一轴心线。第一扭力盘3和第二扭力盘4这两者中的任意一者为扭矩输入端，相应的，剩余的一者为扭矩输出端。
保持架1上设有多个沿同一圆周均匀间隔分布的圆形通孔101，圆形通孔101的孔径与钢珠2的直径相匹配，所有的圆形通孔101构成的圆周具有与保持架1相同的圆心。钢珠2可转动的嵌设于通孔中且沿其轴向穿过保持架1。圆形通孔101使钢珠2的位置相对固定，在分离动作时，限制钢珠2的圆周相对位置，确保钢珠2同步运动。
钢珠2的数量至少为两个，优选的，圆形通孔101和钢珠2的数量均为四个。相应的，第一扭力盘3和第二扭力盘4上分别设有四个凹陷圆孔6，凹陷圆孔6设于环形槽5的槽底。四个凹陷圆孔6沿环形槽5的圆周均匀间隔分布。
本实施例中，弹性组件包括依次穿过第一扭力盘3、保持架1和第二扭力盘4中心的连接杆7，连接杆7用于连接第一扭力盘3和第二扭力盘4。连接杆7包括螺帽701和螺杆702，螺杆702包括与螺帽701相连的光杆段702a以及与光杆段702a相连的具有外螺纹的螺纹段702b。连接杆7的螺帽701位于第一扭力盘3外侧，螺纹段702b位于第二扭力盘4外侧。光杆段702a与第一扭力盘3、保持架1以及第二扭力盘4之间间隙配合，当第一扭力盘3以及第二扭力盘4不受外力作用时可在光杆段702a上自如回转或沿轴向滑动。
螺纹段702b上设有限位螺母8，限位螺母8和螺纹段702b螺纹相连。限位螺母8和第二扭力盘4之间的螺杆702上套设有弹簧9。限位螺母8上沿其径向设有紧定螺钉10，紧定螺钉10使限位螺母8的回转运动受到限定，实现限位螺母8的锁死功能。弹簧9的轴心线与保持架1、第一扭力盘3以及第二扭力盘4的轴心线共线，弹簧9用以提供将第一扭力盘3和第二扭力盘4相夹紧的轴向夹紧力。连接杆7与弹簧9、限位螺母8配合使用，可以达到使离合器实现迅速离、合动作。通过调整限位螺母8的位置或更换不同的弹簧9，可以改变第一扭力盘3与第二扭力盘4之间的涨紧力，使第一扭力盘3和第二扭力盘4达到设计需要的安全扭矩。
以下以第一扭力盘3作为扭力输入端，第二扭力盘4作为扭力输出端为例加以说明。当第一扭力盘3输入的扭力在正常范围时，钢珠2被四个凹陷圆孔6定位，第一扭力盘3和第二扭力盘4通过四个钢珠2实现刚性连接，从而可正常输出扭矩。当第一扭力盘3的扭力矩大于弹簧9施于钢珠2的平衡力矩时（即过载时），钢珠2从第一扭力盘3的四个凹陷圆孔6中被迫移出，钢珠2在环形槽6内滚动，离合器分开，此时刚性连接被破坏，输出力矩瞬间降低保护生效，可通过控制系统根据之前输入扭矩峰值迅速调整输入扭矩值。待旋转四分之一圆周后，钢珠2再次陷入第一扭力盘3的四个凹陷圆孔6中，第一扭力盘3和第二扭力盘4恢复刚性连接，离合器闭合。第一扭力盘3和第二扭力盘4均可适应正反转工作。
第一扭力盘3通过连接件和第一端盖12同轴相连，第二扭力盘4通过连接件和第二端盖12同轴相连。第一扭力盘3和第一端盖12之间、第二扭力盘4和第二端盖12之间具有用以容纳弹性组件的容纳腔。本实施例中的连接件为连接螺钉11。
第一端盖12/第二端盖12包括法兰盘1201、与法兰盘1201依次同轴相连的轴承台1202以及第一连接轴1203，第一连接轴1203的外侧端部设有U型开口1203a。法兰盘1201用以实现与第一扭力盘3或第二扭力盘4的对接，两者之间通过连接螺钉11固定。轴承台1202可用于安装轴承。
U型开口1203a中嵌设有关节球13，关节球13包括球头1301以及第二连接轴1302，关节球13与销钉14过盈配合组合后，球头1301一端插入端盖12U型开口1203a端，构成活动关节，传递扭矩并适当修整同轴度问题。第二连接轴1302上设有扁键结构1302a，可方便与外部联轴器连接。
本发明的离合器结构紧凑，制造成本低，无需增添其他附件即可调整扭矩，可自动实现正反转过载自动保护，并适时切断或接通动力，并且可重复使用。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器，其特征在于：包括保持架、可转动的设于所述保持架上且位于同一圆周的多个钢珠、分别设于所述保持架两侧且可绕所述保持架的轴心线旋转的第一扭力盘和第二扭力盘，以及用于提供所述第一扭力盘和所述第二扭力盘轴向夹紧力的弹性组件，所述第一扭力盘和第二扭力盘关于所述保持架对称设置，所述第一扭力盘和所述第二扭力盘上设有与所述钢珠相配合的环形槽，所述环形槽中设有与所述钢珠相匹配的凹陷圆孔，所述离合器具有闭合状态和断开状态，当所述离合器为所述闭合状态时，所述钢珠卡设于所述第一扭力盘和所述第二扭力盘的所述凹陷圆孔中，所述第一扭力盘和所述第二扭力盘为刚性连接；当所述离合器为所述断开状态时，所述钢珠位于所述第一扭力盘和所述第二扭力盘的所述环形槽中；
所述第一扭力盘通过连接件和第一端盖同轴相连，所述第二扭力盘通过连接件和第二端盖同轴相连，所述第一扭力盘和所述第一端盖之间、所述第二扭力盘和所述第二端盖之间具有用以容纳所述弹性组件的容纳腔。
2.根据权利要求1所述的一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器，其特征在于：所述保持架、所述第一扭力盘和所述第二扭力盘具有同一轴心线，所述第一扭力盘和所述第二扭力盘这两者中的任意一者为扭矩输入端，另一者为扭矩输出端。
3.根据权利要求1所述的一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器，其特征在于：多个所述钢珠沿所述保持架的同一圆周均匀间隔分布。
4.根据权利要求1或3所述的一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器，其特征在于：所述保持架上设有多个沿同一圆周均匀间隔分布且与所述钢珠直径相匹配的圆形通孔，所述钢珠嵌设于所述通孔中且沿所述保持架的轴向穿过所述保持架。
5.根据权利要求4所述的一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器，其特征在于：所述钢珠的数量为四个。
6.根据权利要求1所述的一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器，其特征在于：所述弹性组件包括依次穿过所述第一扭力盘、所述保持架和所述第二扭力盘中心的连接杆，所述连接杆上套设有用于提供轴向弹性力的弹性件。
7.根据权利要求6所述的一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器，其特征在于：所述连接杆包括螺帽和螺杆，所述螺杆包括与所述螺帽相连的光杆段以及与所述光杆段相连的具有外螺纹的螺纹段，所述连接杆的所述螺帽位于所述第一扭力盘外侧，所述螺纹段位于所述第二扭力盘外侧，所述光杆段与所述第一扭力盘、所述保持架以及所述第二扭力盘间隙配合，所述螺纹段上设有限位螺母，所述限位螺母和所述第二扭力盘之间的所述螺杆上套设有弹簧。
8.根据权利要求1所述的一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器，其特征在于：所述第一端盖/第二端盖包括用以与所述第一扭力盘/第二扭力盘相对接的法兰盘、与所述法兰盘依次同轴相连的轴承台以及第一连接轴，所述第一连接轴的外侧端部设有U型开口。
9.根据权利要求8所述的一种用于线缆老化检测设备的双向压力离合器，其特征在于：所述离合器还包括可活动的嵌设于所述U型开口中的关节球，所述关节球包括可供销钉插入的球头以及用以与外部联轴器相连的第二连接轴，所述第二连接轴上设有扁键结构。
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