CN108825673A - 弹性胶泥联轴器 - Google Patents

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赵若石
邢艳明
刘锐
张永旺
赵晓龙
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
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Abstract

本发明公开了一种弹性胶泥联轴器，采用弹性胶泥作为弹性元件，缓冲冲击并减小振动的弹性联轴器。其特点是采用了弹性胶泥作为弹性元件，通过分别置于主动端和被动端的叶片向弹性元件传递力和力矩：一组叶片安装于环形腔座的空腔中，另一组安装于穿过环形腔座的轴上，环形腔座和构成了封装弹性胶泥的封装壳体，封装壳体和加工有叶片的轴轴之间可相对旋转，并通过密封结构加以密封。本发明的优点是采用了非固体的弹性元件，因此它比其他采用橡胶、弹簧等固体弹性元件的联轴器安装简单，便于更换弹性元件。

Description

弹性胶泥联轴器
技术领域
本发明属于弹性联轴器技术领域，涉及一种应用于越野车辆、工程机械及其他需要传递扭矩的机械传动领域的弹性联轴器，适用于传递扭矩时存在较大震动、冲击、反复换向的场合，尤其适用于拆装不便的场合。
背景技术
国内外现有的弹性联轴器，通常为多弹性元件组合的形式、采用橡胶或弹簧作为弹性元件，如专利CN1070457A双向重载小惯量弹性安全联轴器、专利CN871004205A弹性联轴器、专利CN85101485A重载橡胶弹性安全联轴器；法国专利2246175橡胶球联轴器。
与橡胶相比，弹性胶泥具有更好的弹性，可以提供优良的缓冲性能，降低了系统总体振动和冲击。在其他机械制造领域，如高性能缓冲器，弹性胶泥占据了相当的市场份额，采用弹性胶泥作为联轴器弹性元件，可进一步提升弹性联轴器隔震缓冲性能。同时，弹性胶泥体作为一种介于固体和流体之间，有流体性质的复合材料，具有一定的流动性，这就使得采用弹性胶泥体作为弹性元件的联轴器可以方便地更换弹性胶泥，更换过程既不需要拆卸联轴器连接的机械、也无需拆卸联轴器本身。且维护作业难度和联轴器的尺寸、重量关联较小，人力借助通用工具即可完成，有助于保持弹性元件具有优良的机械性能。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：提供一种结构新颖的、采用弹性胶泥作为传力元件的弹性联轴器。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种弹性胶泥联轴器，其包括：封装壳体1、壳体叶片2、叶片轴3、注油螺塞4和弹性胶泥5；与封装壳体1安装为一体的壳体叶片2和叶片轴3均被封装在封装壳体1内，壳体叶片2有两个，正对布置，叶片轴3上装有两个正对的轴叶片，壳体叶片2和轴叶片成90°角垂直安装；壳体叶片2和轴叶片之间的空间用于填充弹性胶泥5；封装壳体1侧面安装有四组注油螺塞4，对应每个壳体叶片2，其两侧各布置一个注油螺塞4，用于通过注油螺塞4更换弹性胶泥5。
其中，所述封装壳体1包括外壳体6和端盖7，外壳体6为顶部开口的柱状筒结构，外壳体6底部周向加工有花键，连接外部动力源，用于传递力；外壳体6顶部开口设有端盖7，两者之间通过螺栓9和平垫圈10连接，构成弹性胶泥联轴器的主体结构。
其中，所述壳体叶片2设置在端盖7上，用于传力；外壳体6和端盖7之间，安装一道O形密封圈用于密封。
其中，所述叶片轴3的一端通过圆柱滚子轴承23安装到外壳体6底部凹槽中，圆柱滚子轴承23内圈通过叶片轴3限位，外圈通过设置在圆柱滚子轴承23和外壳体6之间的卡环24限位；叶片轴3的另一端通过深沟球轴承12安装到端盖7上，深沟球轴承12外环紧靠端盖7，端盖7作为其轴向限位元件，深沟球轴承12的顶部通过密封限位机构限位。
其中，所述密封限位机构套设在叶片轴3上，位于叶片轴3和端盖7之间，密封限位机构包括外端盖14和内端盖16，外端盖14中间孔加工有花键，花键与叶片轴3上的花键槽咬合，花键底部终止位置与叶片轴3之间安装有一道O形密封圈，防止外界异物通过花键槽进入联轴器内部且防止深沟球轴承12的润滑脂通过花键槽溢出；外端盖14外端加工有绕轴线一周的两圈间隔开的环形凹槽结构，与内端盖16端面上的两圈间隔开的环形凹槽结构交错咬合，咬合结构之间留有间隙，用于遮挡颗粒较大的沙尘及泥土。
其中，所述内端盖16通过外螺纹与端盖7安装为一体，当弹性胶泥5被压缩时，叶片轴3与封装壳体1瞬时相对旋转，分别安装于叶片轴3和封装壳体端盖7的外端盖14和内端盖16也相对旋转，密封限位机构起到防尘作用。
其中，所述密封限位机构内，外端盖14和内端盖16之间安装有密封圈，用于密封油、水，并阻挡通过密封限位机构的细微异物。
其中，每个所述轴叶片包括两组密封结构，安装到轴叶片与封装壳体所接触的表面上开设的沟槽中，密封结构包括分别由波形弹簧二25和波形弹簧三27支撑的直角叶片密封条一26和直角叶片密封条二28，两个直角叶片密封条对接形成一组密封结构。
其中，所述直角叶片密封条一26和直角叶片密封条二28采用非金属密封材料或铜基金属材料制作。
其中，所述注油螺塞4为非全螺纹螺栓，包括：注油螺塞本体30，通过螺纹与封装壳体1连接；防松垫圈29，设置在注油螺塞本体30和封装壳体1之间；安装密封圈31，安装在注油螺塞本体30和封装壳体1之间，位于防松垫圈29下方。
(三)有益效果
上述技术方案，采用弹性胶泥作为承载、缓冲和减振元件的弹性联轴器，提高弹性联轴器的缓冲效果，并且本弹性联轴器的弹性元件，即胶泥，可以快速方便的进行更换。
附图说明
图1是弹性胶泥联轴器的轴向剖视图；
图2是弹性胶泥联轴器沿I-I剖面的剖视图；
图3是弹性胶泥联轴器沿II-II剖面的剖视图；
图4为弹性胶泥更换螺塞结构；
图5为总成外形图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
弹性胶泥联轴器轴向剖视图按附图1所示，1为封装壳体，与封装壳体1安装为一体的壳体叶片2和叶片轴3均被封装在封装壳体1内，壳体叶片2有两个，正对布置，叶片轴3上装有两个正对的轴叶片，壳体叶片2和轴叶片成90°角安装；壳体叶片2和轴叶片之间的空间用于填充弹性胶泥5；封装壳体1侧面安装有四组注油螺塞4，对应每个壳体叶片2，其两侧各布置一个注油螺塞4，用于通过注油螺塞4更换弹性胶泥5。
弹性胶泥联轴器沿I-I剖面的剖视图如附图2所示：6、7为构成封装壳体1的主要零件，6为外壳体，7为端盖，外壳体6底部周向加工有花键，连接外部动力源，用于传递力；外壳体6顶部开口设有端盖7，两者之间通过螺栓9和平垫圈10连接，构成了弹性胶泥联轴器的主体结构；壳体叶片2设置在端盖7上，用于传力，外壳体6和端盖7之间，安装一道O形密封圈18作为密封。
叶片轴3的一端通过圆柱滚子轴承23安装到外壳体6底部凹槽中，圆柱滚子轴承23内圈通过叶片轴3限位，外圈通过设置在圆柱滚子轴承23和外壳体6之间的卡环24限位；叶片轴3的另一端通过深沟球轴承12安装到端盖7上，深沟球轴承12外环紧靠端盖7，端盖7作为其轴向限位元件，深沟球轴承12的顶部通过密封限位机构限位。
密封限位机构套设在叶片轴3上，位于叶片轴3和端盖7之间，密封限位机构包括外端盖14和内端盖16，外端盖14中间孔加工有花键，花键与叶片轴上的花键槽咬合，花键底部终止位置与叶片轴3之间安装有一道O形密封圈13，防止外界异物通过花键槽进入联轴器内部且防止深沟球轴承12的润滑脂通过花键槽溢出；外端盖14外端加工有绕轴线一周的两圈间隔开的环形凹槽结构，与内端盖16端面上的两圈间隔开的环形凹槽结构交错咬合，咬合结构之间留有间隙，用于遮挡颗粒较大的沙尘及泥土，以保证联轴器在恶劣的工作环境中正常工作。
内端盖16通过外螺纹与端盖7安装为一体，当存在冲击载荷，弹性胶泥5被压缩时，叶片轴3与封装壳体1瞬时相对旋转，分别安装于叶片轴3和封装壳体端盖7的外端盖14和内端盖16也相对旋转，密封限位机构起到防尘作用。密封限位机构内，外端盖14和内端盖16之间安装有密封圈15，用于密封油、水，并阻挡通过密封限位机构的细微异物。
弹性胶泥联轴器沿II-II剖面的剖视图按附图3所示，完整的显示了叶片轴3的结构，叶片轴3上设置有正对的两组叶片，每组叶片包括两组密封结构，密封结构与封装壳体1上的基本结构一样，安装到叶片与封装壳体所接触的表面上开设的沟槽中，由波形弹簧二25和波形弹簧三27支撑直角叶片密封条一26和直角叶片密封条二28，两个直角叶片密封条对接形成完整的密封结构，直角叶片密封条一26和直角叶片密封条二28均采用非金属密封材料制造，对于反复换向，对密封要求稍低的使用场合，也可采用铜基金属材料。
联轴器运转时，主动端(叶片轴3或封装壳体1皆可)通过叶片将力传递到弹性胶泥5上，受到一定压缩的弹性胶泥5再将力传递到被动端的叶片上，驱动被动端转动，整个过程中，弹性胶泥起到传递力、减振和缓冲的作用。附图2中的零件19和零件20分别为波形弹簧19和直型叶片密封条20，用于密封叶片轴3和壳体叶片2之间的间隙，防止弹性胶泥被挤出而失去传力的作用。直型叶片密封条20所采用的材质与直角叶片密封条一26和直角叶片密封条二28相同。
图4为弹性胶泥更换口及更换螺塞局部放大视图，如图所示，30为注油螺塞本体，通过螺纹与封装壳体1连接，注油螺塞为非全螺纹螺栓；29为防松垫圈，设置在注油螺塞本体30和封装壳体1之间，可选择平垫、弹簧垫圈或组合方式垫圈；31为安装密封圈，安装在注油螺塞本体30和封装壳体1之间，位于防松垫圈29下方。
弹性胶泥联轴器的外形按附图5所示。
本发明中，弹性胶泥封装壳体和叶片轴组成了弹性胶泥联轴器的主体结构，叶片轴装入胶泥封装壳体后，胶泥封装壳体上的叶片和叶片轴上的叶片之间形成用于填充弹性胶泥的空腔结构。运转时，弹性胶泥封装壳体与叶片轴分别通过法兰或花键安装到主动轴和被动轴，或被动轴和主动轴端面，连接主动轴和被动轴，传递力和力矩。
叶片轴与封装壳体之间通过两道轴承结构连接，保证封装壳体与叶片轴之间连接可靠、承载能力强；在叶片轴与封装壳体之间布置四道密封装置，为弹性胶泥和轴承提供密封和防尘。叶片轴与封装壳体之间设置隔板密封，保证力和力矩传递可靠。弹性胶泥封装壳体由两级壳体通过螺纹套和螺栓连接组成，壳体间设置密封结构；叶片轴由轴体各连接法兰组成，连接法兰通过花键连接到轴体上。
本发明的技术具有以下特点：本发明采用了弹性胶泥作为传递力和力矩、缓冲减振的主要承载材料，以叶片-胶泥传力、密封壳体连接的布置形式，可提供具有缓冲、减振的弹性联轴器。本发明的弹性胶泥联轴器采用非固体的弹性元件，可以根据使用需要，或在长时间工作后的维护中，方便的对弹性胶泥进行更换。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种弹性胶泥联轴器，其特征在于，包括：封装壳体(1)、壳体叶片(2)、叶片轴(3)、注油螺塞(4)和弹性胶泥(5)；与封装壳体(1)安装为一体的壳体叶片(2)和叶片轴(3)均被封装在封装壳体(1)内，壳体叶片(2)有两个，正对布置，叶片轴(3)上装有两个正对的轴叶片，壳体叶片(2)和轴叶片成90°角垂直安装；壳体叶片(2)和轴叶片之间的空间用于填充弹性胶泥(5)；封装壳体(1)侧面安装有四组注油螺塞(4)，对应每个壳体叶片(2)，其两侧各布置一个注油螺塞(4)，用于通过注油螺塞(4)更换弹性胶泥(5)。
2.如权利要求1所述的弹性胶泥联轴器，其特征在于，所述封装壳体(1)包括外壳体(6)和端盖(7)，外壳体(6)为顶部开口的柱状筒结构，外壳体(6)底部周向加工有花键，连接外部动力源，用于传递力；外壳体(6)顶部开口设有端盖(7)，两者之间通过螺栓(9)和平垫圈(10)连接，构成弹性胶泥联轴器的主体结构。
3.如权利要求2所述的弹性胶泥联轴器，其特征在于，所述壳体叶片(2)设置在端盖(7)上，用于传力；外壳体(6)和端盖(7)之间，安装一道O形密封圈用于密封。
4.如权利要求3所述的弹性胶泥联轴器，其特征在于，所述叶片轴(3)的一端通过圆柱滚子轴承(23)安装到外壳体(6)底部凹槽中，圆柱滚子轴承(23)内圈通过叶片轴(3)限位，外圈通过设置在圆柱滚子轴承(23)和外壳体(6)之间的卡环(24)限位；叶片轴(3)的另一端通过深沟球轴承(12)安装到端盖(7)上，深沟球轴承(12)外环紧靠端盖(7)，端盖(7)作为其轴向限位元件，深沟球轴承(12)的顶部通过密封限位机构限位。
5.如权利要求4所述的弹性胶泥联轴器，其特征在于，所述密封限位机构套设在叶片轴(3)上，位于叶片轴(3)和端盖(7)之间，密封限位机构包括外端盖(14)和内端盖(16)，外端盖(14)中间孔加工有花键，花键与叶片轴(3)上的花键槽咬合，花键底部终止位置与叶片轴(3)之间安装有一道O形密封圈，防止外界异物通过花键槽进入联轴器内部且防止深沟球轴承(12)的润滑脂通过花键槽溢出；外端盖(14)外端加工有绕轴线一周的两圈间隔开的环形凹槽结构，与内端盖(16)端面上的两圈间隔开的环形凹槽结构交错咬合，咬合结构之间留有间隙，用于遮挡颗粒较大的沙尘及泥土。
6.如权利要求5所述的弹性胶泥联轴器，其特征在于，所述内端盖(16)通过外螺纹与端盖(7)安装为一体，当弹性胶泥(5)被压缩时，叶片轴(3)与封装壳体(1)瞬时相对旋转，分别安装于叶片轴(3)和封装壳体端盖(7)的外端盖(14)和内端盖(16)也相对旋转，密封限位机构起到防尘作用。
7.如权利要求6所述的弹性胶泥联轴器，其特征在于，所述密封限位机构内，外端盖(14)和内端盖(16)之间安装有密封圈，用于密封油、水，并阻挡通过密封限位机构的细微异物。
8.如权利要求1所述的弹性胶泥联轴器，其特征在于，每个所述轴叶片包括两组密封结构，安装到轴叶片与封装壳体所接触的表面上开设的沟槽中，密封结构包括分别由波形弹簧二(25)和波形弹簧三(27)支撑的直角叶片密封条一(26)和直角叶片密封条二(28)，两个直角叶片密封条对接形成一组密封结构。
9.如权利要求8所述的弹性胶泥联轴器，其特征在于，所述直角叶片密封条一(26)和直角叶片密封条二(28)采用非金属密封材料或铜基金属材料制作。
10.如权利要求1所述的弹性胶泥联轴器，其特征在于，所述注油螺塞(4)为非全螺纹螺栓，包括：注油螺塞本体(30)，通过螺纹与封装壳体(1)连接；防松垫圈(29)，设置在注油螺塞本体(30)和封装壳体(1)之间；安装密封圈(31)，安装在注油螺塞本体(30)和封装壳体(1)之间，位于防松垫圈(29)下方。
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