CN110307271A - 一种柔性制动联轴器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械传动技术领域，具体的说是一种柔性制动联轴器,包括左半联轴器、右半联轴器、套环、左法兰、空腔、叶片、滑槽和磁块；左半联轴器靠近右半联轴器的一端设有左法兰，左法兰内部设有空腔，空腔内圆周均布有一组螺旋状向外发散的叶片；空腔内填充有磁流体；套环和右半联轴器组成的结构中开设有圆弧形的滑槽；滑槽中滑动连接有弧形的磁块，磁块靠近位于右半联轴器的一端通过弹簧与滑槽底部固连；通过磁块在离心力的作用下滑动到左法兰外缘对应位置时，空腔内的磁流体在磁块的磁场作用下产生磁性，通过叶片带动左半联轴器旋转，防止从动轴卡死时带动电机输出轴卡死，损坏电机。

Description

一种柔性制动联轴器
技术领域
本发明属于机械传动技术领域，具体的说是一种柔性制动联轴器。
背景技术
联轴器是指联接两轴或轴与回转件，在传递运动和动力过程中一同回转，在正常情况下不脱开的一种装置。有时也作为一种安全装置用来防止被联接机件承受过大的载荷，起到过载保护的作用。联轴器又称联轴节。用来将不同机构中的主动轴和从动轴牢固地联接起来一同旋转，并传递运动和扭矩的机械部件。有时也用以联接轴与其他零件(如齿轮、带轮等)。常由两半合成，分别用键或紧配合等联接，紧固在两轴端，再通过某种方式将两半联接起来。联轴器可兼有补偿两轴之间由于制造安装不精确、工作时的变形或热膨胀等原因所发生的偏移(包括轴向偏移、径向偏移、角偏移或综合偏移)；以及缓和冲击、吸振。
目前有些设备在传递转矩时会产生较大的冲击力，不能采用刚性联轴器，因此此类设备通常采用橡胶皮带作为联轴器传输转矩，但是此类联轴器使用寿命短、维修频繁，不能满足冲击力较大的传动要求，同时目前的柔性联轴器在设备堵转时会对原动机带来致命伤害，造成较大的安全隐患和财产损失。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决橡胶皮带作为联轴器传输转矩时，使用寿命短、维修频繁，不能满足冲击力较大的传动要求，同时目前的柔性联轴器在设备堵转时会对原动机带来致命伤害，造成较大的安全隐患和财产损失的问题，本发明提出的一种柔性制动联轴器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种柔性制动联轴器，包括左半联轴器、右半联轴器、套环、左法兰、空腔、叶片、滑槽和磁块；所述右半联轴器与主动轴键连接；所述左半联轴器与从动轴键连接；所述左半联轴器靠近右半联轴器的一端设有左法兰，左法兰内部设有空腔，空腔内圆周均布有一组螺旋状向外发散的叶片；所述空腔内填充有磁流体；所述左半联轴器外缘套有截面为凹槽形状的套环；所述套环中央开有直径大于左半联轴器直径的通孔；所述套环通过螺栓与右半联轴器固连；所述套环和右半联轴器组成的结构中开设有圆弧形的滑槽；所述滑槽中滑动连接有弧形的磁块，所述磁块靠近位于右半联轴器的一端通过弹簧与滑槽底部固连；通过左半联轴器、右半联轴器、套环、左法兰、叶片滑槽和磁块之间相互配合，磁块带动空腔内磁流体转动，进而将主动轴动力柔性传递到从动轴；作为主动轴的电机输出轴带动右半联轴器旋转，旋转的右半联轴器和套环带动滑槽内的磁块旋转，磁块在离心力的作用下向远离右半联轴器轴心的方向滑动，当磁块滑动到左法兰外缘对应位置时，空腔内的磁流体在磁块的磁场作用下产生磁性，磁块带动磁流体在空腔中旋转，旋转的磁流体带动叶片，进而带动左半联轴器旋转，将右半联轴器的动力传递到左半联轴器，进而将主动轴动力柔性传递到从动轴，防止从动轴卡死时带动电机输出轴卡死，造成电机短路，损坏电机。
优选的，所述左法兰外周均布有一组绕线架；所述绕线架上设有铜丝缠绕而成的绕组；通过绕组产生励磁电流，增加磁场强度，进一步增加联轴器的传动效率；当右半联轴器旋转时，绕组与磁块发生位置变化，绕组切割磁块形成的磁场中的磁感线后，产生励磁电流，励磁电流会增加绕组的磁场强度，绕组配合磁块，进一步增加了磁场的强度，增加的磁流体的磁化强度，从而进一步增加联轴器的传动效率。
优选的，所述绕线架远离左法兰的一侧设有凸块；所述套环圆弧内壁上与凸块对应位置设有气缸；实时气缸的活塞杆与凸块接触；所述气缸内的活塞与缸筒底部之间设有复位弹簧；所述气缸的进气口与套环和右半联轴器组成的半封闭腔体连通；所述气缸的排气口通过管道与外部大气连通；通过凸块挤压活塞杆抽气，降低绕组温度，减少高温对磁场的影响，进一步增加联轴器的传动效率；由于绕组切割磁块形成磁场的磁感线产生励磁电流，励磁电流增加绕组磁场强度的同时也会使绕组发热，此时凸块挤压活塞杆，通过气缸和管道将套环和右半联轴器组成的半封闭腔体内的热空气抽取后排放到外界大气中，降低了绕组的温度，从而降低绕组发热对磁场的削弱作用，保证绕组和磁块的磁场强度，进一步增加联轴器的传动效率。
优选的，所述套环靠近左法兰的侧面设有制动孔，制动孔内滑动连接有摩擦块；所述制动孔通过管道与滑槽连通；通过磁块、滑槽、摩擦块之间相互配合，摩擦块被推出后抵住左法兰，进一步增加联轴器的传动力矩；通过磁块在离心力的作用下在滑槽中滑动时产生压缩气体，压缩气体通过管道进入制动孔中，将摩擦块推出，推出的摩擦块抵住左法兰侧面，产生摩擦，进一步增加联轴器的传动力矩。
优选的，所述摩擦块内圆周均布一组小孔；所述小孔内通过铅块封堵有滑石粉；滑石粉可增加摩擦块的摩擦力，进一步增加联轴器的传动力矩；当封堵小孔的铅块完全磨损之后，小孔中的滑石粉流入摩擦块与左法兰之间的间隙中，增加了摩擦块与左法兰的摩擦系数，从而增加了摩擦块的摩擦力，进一步增加联轴器的传动力矩。
优选的，所述绕线架中开设有滑孔；所述滑孔中滑动连接有磁铁；所述磁铁与滑孔底部之间设有复位弹簧；所述磁铁与凸块固接；通过凸块挤压活塞杆时带动磁铁来回滑动，进一步增加磁场强度，进一步增加联轴器的传动效率；通过凸块挤压活塞杆时产生的反作用力，配合复位弹簧使得磁铁在滑孔内往复滑动，往复滑动的磁铁与绕组相对移动，绕组切割磁铁的磁感线产生电流，进一步增加绕组内电流，进一步增加绕组产生的磁场强度，从而进一步增加联轴器的传动效率。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种柔性制动联轴器，通过旋转的右半联轴器和套环带动滑槽内的磁块旋转，磁块在离心力的作用下滑动到左法兰外缘对应位置时，空腔内的磁流体在磁块的磁场作用下产生磁性，通过叶片带动左半联轴器旋转，将主动轴动力柔性传递到从动轴，防止从动轴卡死时带动电机输出轴卡死，损坏电机。
2.本发明所述的一种柔性制动联轴器，通过磁块在离心力的作用下在滑槽中滑动时产生压缩气体，压缩气体通过管道进入制动孔中，将摩擦块推出，推出的摩擦块抵住左法兰侧面，产生摩擦，进一步增加联轴器的传动力矩。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的正等侧视图；
图2是本发明的正视图；
图3是图2中A-A剖视图；
图4是图2中B-B剖视图；
图5是图4中C处局部放大图；
图6是图4中D处局部放大图；
图7是图4中E处局部放大图；
图中：左半联轴器1、右半联轴器2、套环3、左法兰11、空腔12、叶片13、滑槽21、磁块22、通孔31、绕线架14、绕组15、凸块16、气缸32、活塞杆33、进气口34、排气口35、制动孔36、摩擦块37、小孔38、滑孔17、磁铁18。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图7所示，本发明所述的一种柔性制动联轴器，包括左半联轴器1、右半联轴器2、套环3、左法兰11、空腔12、叶片13、滑槽21和磁块22；所述右半联轴器2与主动轴键连接；所述左半联轴器1与从动轴键连接；所述左半联轴器1靠近右半联轴器2的一端设有左法兰11，左法兰11内部设有空腔12，空腔12内圆周均布有一组螺旋状向外发散的叶片13；所述空腔12内填充有磁流体；所述左半联轴器1外缘套有截面为凹槽形状的套环3；所述套环3中央开有直径大于左半联轴器1直径的通孔31；所述套环3通过螺栓与右半联轴器2固连；所述套环3和右半联轴器2组成的结构中开设有圆弧形的滑槽21；所述滑槽21中滑动连接有弧形的磁块22，所述磁块22靠近位于右半联轴器2的一端通过弹簧与滑槽21底部固连；通过左半联轴器1、右半联轴器2、套环3、左法兰11、叶片13滑槽21和磁块22之间相互配合，磁块22带动空腔12内磁流体转动，进而将主动轴动力柔性传递到从动轴；作为主动轴的电机输出轴带动右半联轴器2旋转，旋转的右半联轴器2和套环3带动滑槽21内的磁块22旋转，磁块22在离心力的作用下向远离右半联轴器2轴心的方向滑动，当磁块22滑动到左法兰11外缘对应位置时，空腔12内的磁流体在磁块22的磁场作用下产生磁性，磁块22带动磁流体在空腔12中旋转，旋转的磁流体带动叶片13，进而带动左半联轴器1旋转，将右半联轴器2的动力传递到左半联轴器1，进而将主动轴动力柔性传递到从动轴，防止从动轴卡死时带动电机输出轴卡死，造成电机短路，损坏电机。
作为本发明的一种实施方式，所述左法兰11外周均布有一组绕线架14；所述绕线架14上设有铜丝缠绕而成的绕组15；通过绕组15产生励磁电流，增加磁场强度，进一步增加联轴器的传动效率；当右半联轴器2旋转时，绕组15与磁块22发生位置变化，绕组15切割磁块22形成的磁场中的磁感线后，产生励磁电流，励磁电流会增加绕组15的磁场强度，绕组15配合磁块22，进一步增加了磁场的强度，增加的磁流体的磁化强度，从而进一步增加联轴器的传动效率。
作为本发明的一种实施方式，所述绕线架14远离左法兰11的一侧设有凸块16；所述套环3圆弧内壁上与凸块16对应位置设有气缸32；实时气缸32的活塞杆33与凸块16接触；所述气缸32内的活塞与缸筒底部之间设有复位弹簧；所述气缸32的进气口34与套环3和右半联轴器2组成的半封闭腔体连通；所述气缸32的排气口35通过管道与外部大气连通；通过凸块16挤压活塞杆33抽气，降低绕组15温度，减少高温对磁场的影响，进一步增加联轴器的传动效率；由于绕组15切割磁块22形成磁场的磁感线产生励磁电流，励磁电流增加绕组15磁场强度的同时也会使绕组15发热，此时凸块16挤压活塞杆33，通过气缸32和管道将套环3和右半联轴器2组成的半封闭腔体内的热空气抽取后排放到外界大气中，降低了绕组15的温度，从而降低绕组15发热对磁场的削弱作用，保证绕组15和磁块22的磁场强度，进一步增加联轴器的传动效率。
作为本发明的一种实施方式，所述套环3靠近左法兰11的侧面设有制动孔36，制动孔36内滑动连接有摩擦块37；所述制动孔36通过管道与滑槽21连通；通过磁块22、滑槽21、摩擦块37之间相互配合，摩擦块37被推出后抵住左法兰11，进一步增加联轴器的传动力矩；通过磁块22在离心力的作用下在滑槽21中滑动时产生压缩气体，压缩气体通过管道进入制动孔36中，将摩擦块37推出，推出的摩擦块37抵住左法兰11侧面，产生摩擦，进一步增加联轴器的传动力矩。
作为本发明的一种实施方式，所述摩擦块37内圆周均布一组小孔38；所述小孔38内通过铅块封堵有滑石粉；滑石粉可增加摩擦块37的摩擦力，进一步增加联轴器的传动力矩；当封堵小孔38的铅块完全磨损之后，小孔38中的滑石粉流入摩擦块37与左法兰11之间的间隙中，增加了摩擦块37与左法兰11的摩擦系数，从而增加了摩擦块37的摩擦力，进一步增加联轴器的传动力矩。
作为本发明的一种实施方式，所述绕线架14中开设有滑孔17；所述滑孔17中滑动连接有磁铁18；所述磁铁18与滑孔17底部之间设有复位弹簧；所述磁铁18与凸块16固接；通过凸块16挤压活塞杆33时带动磁铁18来回滑动，进一步增加磁场强度，进一步增加联轴器的传动效率；通过凸块16挤压活塞杆33时产生的反作用力，配合复位弹簧使得磁铁18在滑孔17内往复滑动，往复滑动的磁铁18与绕组15相对移动，绕组15切割磁铁18的磁感线产生电流，进一步增加绕组15内电流，进一步增加绕组15产生的磁场强度，从而进一步增加联轴器的传动效率。
工作时，作为主动轴的电机输出轴带动右半联轴器2旋转，旋转的右半联轴器2和套环3带动滑槽21内的磁块22旋转，磁块22在离心力的作用下向远离右半联轴器2轴心的方向滑动，当磁块22滑动到左法兰11外缘对应位置时，空腔12内的磁流体在磁块22的磁场作用下产生磁性，磁块22带动磁流体在空腔12中旋转，旋转的磁流体带动叶片13，进而带动左半联轴器1旋转，将右半联轴器2的动力传递到左半联轴器1，进而将主动轴动力柔性传递到从动轴，防止从动轴卡死时带动电机输出轴卡死，造成电机短路，损坏电机；当右半联轴器2旋转时，绕组15与磁块22发生位置变化，绕组15切割磁块22形成的磁场中的磁感线后，产生励磁电流，励磁电流会增加绕组15的磁场强度，绕组15配合磁块22，进一步增加了磁场的强度，增加的磁流体的磁化强度，从而进一步增加联轴器的传动效率；由于绕组15切割磁块22形成磁场的磁感线产生励磁电流，励磁电流增加绕组15磁场强度的同时也会使绕组15发热，此时凸块16挤压活塞杆33，通过气缸32和管道将套环3和右半联轴器2组成的半封闭腔体内的热空气抽取后排放到外界大气中，降低了绕组15的温度，从而降低绕组15发热对磁场的削弱作用，保证绕组15和磁块22的磁场强度，进一步增加联轴器的传动效率；通过磁块22在离心力的作用下在滑槽21中滑动时产生压缩气体，压缩气体通过管道进入制动孔36中，将摩擦块37推出，推出的摩擦块37抵住左法兰11侧面，产生摩擦，进一步增加联轴器的传动力矩；当封堵小孔38的铅块完全磨损之后，小孔38中的滑石粉流入摩擦块37与左法兰11之间的间隙中，增加了摩擦块37与左法兰11的摩擦系数，从而增加了摩擦块37的摩擦力，进一步增加联轴器的传动力矩；通过凸块16挤压活塞杆33时产生的反作用力，配合复位弹簧使得磁铁18在滑孔17内往复滑动，往复滑动的磁铁18与绕组15相对移动，绕组15切割磁铁18的磁感线产生电流，进一步增加绕组15内电流，进一步增加绕组15产生的磁场强度，从而进一步增加联轴器的传动效率。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种柔性制动联轴器，其特征在于：包括左半联轴器(1)、右半联轴器(2)、套环(3)、左法兰(11)、空腔(12)、叶片(13)、滑槽(21)和磁块(22)；所述右半联轴器(2)与主动轴键连接；所述左半联轴器(1)与从动轴键连接；所述左半联轴器(1)靠近右半联轴器(2)的一端设有左法兰(11)，左法兰(11)内部设有空腔(12)，空腔(12)内圆周均布有一组螺旋状向外发散的叶片(13)；所述空腔(12)内填充有磁流体；所述左半联轴器(1)外缘套有截面为凹槽形状的套环(3)；所述套环(3)中央开有直径大于左半联轴器(1)直径的通孔(31)；所述套环(3)通过螺栓与右半联轴器(2)固连；所述套环(3)和右半联轴器(2)组成的结构中开设有圆弧形的滑槽(21)；所述滑槽(21)中滑动连接有弧形的磁块(22)，所述磁块(22)靠近位于右半联轴器(2)的一端通过弹簧与滑槽(21)底部固连；通过左半联轴器(1)、右半联轴器(2)、套环(3)、左法兰(11)、叶片(13)滑槽(21)和磁块(22)之间相互配合，磁块(22)带动空腔(12)内磁流体转动，进而将主动轴动力柔性传递到从动轴。
2.根据权利要求1所述的一种柔性制动联轴器，其特征在于：所述左法兰(11)外周均布有一组绕线架(14)；所述绕线架(14)上设有铜丝缠绕而成的绕组(15)；通过绕组(15)产生励磁电流，增加磁场强度，进一步增加联轴器的传动效率。
3.根据权利要求2所述的一种柔性制动联轴器，其特征在于：所述绕线架(14)远离左法兰(11)的一侧设有凸块(16)；所述套环(3)圆弧内壁上与凸块(16)对应位置设有气缸(32)；实时气缸(32)的活塞杆(33)与凸块(16)接触；所述气缸(32)内的活塞与缸筒底部之间设有复位弹簧；所述气缸(32)的进气口(34)与套环(3)和右半联轴器(2)组成的半封闭腔体连通；所述气缸(32)的排气口(35)通过管道与外部大气连通；通过凸块(16)挤压活塞杆(33)抽气，降低绕组(15)温度，减少高温对磁场的影响，进一步增加联轴器的传动效率。
4.根据权利要求1所述的一种柔性制动联轴器，其特征在于：所述套环(3)靠近左法兰(11)的侧面设有制动孔(36)，制动孔(36)内滑动连接有摩擦块(37)；所述制动孔(36)通过管道与滑槽(21)连通；通过磁块(22)、滑槽(21)、摩擦块(37)之间相互配合，摩擦块(37)被推出后抵住左法兰(11)，进一步增加联轴器的传动力矩。
5.根据权利要求4所述的一种柔性制动联轴器，其特征在于：所述摩擦块(37)内圆周均布一组小孔(38)；所述小孔(38)内通过铅块封堵有滑石粉；滑石粉可增加摩擦块(37)的摩擦力，进一步增加联轴器的传动力矩。
6.根据权利要求2所述的一种柔性制动联轴器，其特征在于：所述绕线架(14)中开设有滑孔(17)；所述滑孔(17)中滑动连接有磁铁(18)；所述磁铁(18)与滑孔(17)底部之间设有复位弹簧；所述磁铁(18)与凸块(16)固接；通过凸块(16)挤压活塞杆(33)时带动磁铁(18)来回滑动，进一步增加磁场强度，进一步增加联轴器的传动效率。
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