CN111120597B - 一种双重过载保护的带传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械传动系统中的带传动装置技术领域，尤其是一种双重过载保护的带传动装置。本发明中包括电机、旋转轴、和主动带轮，主动带轮通过限位机构固定于旋转轴上，电机通过传动带与主动带轮传动连接，旋转轴上安装有触发机构，触发机构与限位机构相连，触发机构在限位机构移动时翻转并触动开关关闭。本发明通过设置的限位机构和触发机构，降低了传动带径向受力不均匀的情况，实现了连动系统负载过大时的双重保护，避免了传动带打滑发热导致烧坏电机的情况，降低了安全事故发生的概率和装置后期的维护成本，以及保证了装置的使用寿命。

Description

一种双重过载保护的带传动装置
技术领域
本发明属于机械传动系统中的带传动装置领域，尤其涉及一种双重过载保护的带传动装置。
背景技术
带轮传动是利用张紧在带轮上的传动带进行运动或动力传递的一种机械传动。根据传动原理的不同，有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动，也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。带轮传动依据其结构简单、传动平稳、可以在大的轴间距和多轴间传递动力等特点，在近代机械传动中应用十分广泛。
但是现有的不管哪种形式的带传动设计，都存在带轮与旋转轴之间因为负载过大导致传动带径向受力不均匀而磨损严重，进而出现打滑发热的情况。这就导致在使用时需要频繁且及时的更换旋转轴，因此，带传动系统整体结构的设计就变的非常重要。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，为此，本发明提供一种双重过载保护的带传动装置。本发明中的带传动装置可避免因负载过大导致皮带打滑发热的情况，降低了安全事故发生的概率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种双重过载保护的带传动装置，该装置包括电机、旋转轴和主动带轮；主动带轮通过限位机构固定于旋转轴上，电机通过传动带与主动带轮传动连接；旋转轴上安装有触发机构，触发机构与限位机构相连，触发机构在因主动带轮过载而导致限位机构移动时动作，且触发机构与触动开关联动。
优选的，限位机构包括彼此配合的弹性抵紧单元和压力调节单元，弹性抵紧单元与主动带轮相连，且弹性抵紧单元设置于主动带轮和压力调节单元之间；弹性抵紧单元在主动带轮和压力调节单元二者的作用下可沿着旋转轴的轴向移动，且旋转轴的结构设置使得主动带轮只能向限位机构的一侧移动；触发机构的触发端与弹性抵紧单元远离主动带轮的一侧相抵靠。
优选的，触发机构包括彼此配合的翻转单元和联动单元，翻转单元包括与限位机构构成抵靠配合的触发端，还包括插入旋转轴并与联动单元构成联动配合的第一联动端，且翻转单元套设固定于旋转轴上；联动单元穿设于中空状的旋转轴内部，且联动单元的伸出在旋转轴外侧的一端构成与触动开关相接的第二联动端。
优选的，翻转单元包括彼此铰接的触发部和固定部，固定部套设固定于旋转轴上；触发部包括与限位机构相抵靠的触发端，还包括与固定部相铰接的铰接端，第一联动端设置于触发部的铰接端处；旋转轴上设置有供第一联动端插入旋转轴内部的空部；联动单元上设置有第一联动端相配合的挡块。
优选的，联动单元包括穿设于旋转轴内部的顶杆和套设在顶杆的杆身上的复位弹簧；顶杆上设有挡块，挡块的一侧与第一联动端相抵触，挡块的另一侧与复位弹簧的一端相抵触，复位弹簧的另一端与旋转轴远离挡块的一端的内壁相抵触；顶杆的伸出在旋转轴外侧的一端构成与触动开关相接的第二联动端。
优选的，弹性抵紧单元包括卡接部和抵靠部，卡接部与主动带轮上的卡槽卡合连接；抵靠部与触发机构的触发端相接触；压力调节单元包括调整弹簧和锁紧件，调整弹簧的一端与抵靠部远离主动带轮的一侧相抵靠，调整弹簧的另一端与锁紧件的一侧相抵靠，锁紧件与旋转轴固接用于限定调整弹簧的位置。
优选的，卡接部的内圈为削边孔，旋转轴套设有卡接部的部分为削边轴，卡接部的外圈上设置有多个凸起，凸起与主动带轮上的凹槽卡合连接，主动带轮的内圈直径大于卡接部的内圈直径。
优选的，旋转轴于远离顶杆的第二联动端的一端固定设置有防止顶杆窜出的端盖；触发部的触发端设置为与触发部铰接的滚珠或者滚轮。
优选的，旋转轴呈阶梯状，旋转轴与卡接部相接触的轴段直径大于抵靠部与限位机构相接触的轴段直径，且旋转轴于背离弹性抵紧单元的一侧设置有防止主动带轮移动的台阶。
优选的，该装置还包括机座、从动带轮和负载轮，旋转轴安装于机座上，从动带轮安装于旋转轴上，且从动带轮通过传动带负载轮传动连接。
本发明的优点在于：
(1)本发明包括设置了限位机构和触发机构，使得在传动系统发生过载的情况时，限位机构松动使得主动带轮形成空转，进而电机输出的动力无法传递给负载轮，负载轮进而不会再转动，限位机构带动触发机构旋转，使得触发机构上的联动单元与触动开关接触，触发触动开关闭合，该装置使得在传动系统出现负载过大情况时，可及时关闭整个系统，降低了传动带径向受力不均匀的情况，实现了连动系统负载过大时的双重保护，避免了传动带打滑发热导致烧坏电机的情况，降低了安全事故发生的概率和装置后期的维护成本，以及保证了装置的使用寿命；同时此装置也可类比到其他传动系统中，为过载保护设计提供了一种新的方法和思路。
(2)本发明中的旋转轴呈阶梯状，使得卡接部上设有的凸起与主动带轮上设有的卡槽相配合，且卡接部的内圈呈削边孔状，旋转轴与卡接部的连接部分呈削边轴状，使得卡接部与旋转轴可以更好的配合，且在旋转轴转动时卡接部可带动主动带轮旋转，当出现负载大于规定的值时，旋转轴发生偏移，导致卡接部从旋转轴的削边轴部分脱落到直径小于削边轴的光轴部分上，进而卡接部不与旋转轴之间形成固定连接，因此主动带轮也不与旋转轴之间形成固定连接，使得旋转轴无法通过卡接部将电机的动力传递给主动带轮，主动带轮形成空转，因此传动带不会打滑，进而保护了电机；同时抵靠部向压力调节单元方向移动，与抵靠部相挤出的滚轮沿抵靠部弧面上移动并翘起，翻转单元的第一联动端推动顶杆沿开关的方向移动，触发开关，开关动作切断电机电源，电机停转，动力从而终止，进一步保护了电机，达到双重保护的作用，避免了安全事故的发生。
(3)本装置不适用于高速旋转机构，仅适用于中低速旋转机构。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明旋转轴侧视图。
图3为本发明旋转轴爆炸结构示意图。
图4为本发明旋转轴剖面结构示意图。
图5为本发明旋转轴整体结构示意图。
图6为本发明翻转单元结构示意图。
图中标注符号的含义如下：
1-电机、2-主动带轮、3-触动开关、4-负载轮、5-旋转轴、6-从动带轮、7-端盖、8-限位机构、81-弹性抵紧单元、811-卡接部、812-抵靠部、82-压力调节单元、821-调整弹簧、822-锁紧件、9-触发机构、91-翻转单元、911-触发部、912-固定部、913-第一联动端、92-联动单元、921-顶杆、922-复位弹簧。
具体实施方式
如图1-6所示，本发明中的双重过载保护的带传动装置包括双重过载保护装置以及配合载保护装置使用的带传动装置。
1.双重过载保护装置
如图1-6所述，双重过载保护装置包括如下组成部分：限位机构8、触发机构9和触动开关3，限位机构8用于对主动带轮2的固定，主动带轮2套设于旋转轴5上；触发机构9用于辅助限位机构8固定主动带轮2，触发机构9在限位机构8移动时动作并与触动开关3连接，触动开关3用于断电。
限位机构8包括彼此配合的弹性抵紧单元81和压力调节单元82，弹性抵紧单元81与主动带轮2相连，且弹性抵紧单元81设置于主动带轮2和压力调节单元82之间；弹性抵紧单元81在主动带轮2和压力调节单元82二者的作用下可沿着旋转轴5的轴向移动，且旋转轴5的结构设置使得主动带轮2只能向限位机构8的一侧移动；触发机构9的触发端与弹性抵紧单元81远离主动带轮2的一侧相抵靠。
触发机构9包括彼此配合的翻转单元91和联动单元92，翻转单元91包括与限位机构8构成抵靠配合的触发端，还包括插入旋转轴5并与联动单元92构成联动配合的第一联动端913，且翻转单元91套设固定于旋转轴5上；联动单元92穿设于中空状的旋转轴5内部，且联动单元92的伸出在旋转轴5外侧的一端构成与触动开关3相接的第二联动端。
翻转单元91包括彼此铰接的触发部911和固定部912，固定部912套设固定于旋转轴5上；触发部911包括与限位机构8相抵靠的触发端，还包括与固定部912相铰接的铰接端，第一联动端913设置于触发部911的铰接端处；旋转轴5上设置有供第一联动端913插入旋转轴5内部的空部；联动单元92上设置有第一联动端913相配合的挡块。
联动单元92包括穿设于旋转轴5内部的顶杆921和套设在顶杆921的杆身上的复位弹簧922；顶杆921上设有挡块，挡块的一侧与第一联动端913相抵触，挡块的另一侧与复位弹簧922的一端相抵触，复位弹簧922的另一端与旋转轴5远离挡块的一端的内壁相抵触；顶杆921的伸出在旋转轴5外侧的一端构成与触动开关3相接的第二联动端。
弹性抵紧单元81包括卡接部811和抵靠部812，卡接部811与主动带轮2上的卡槽卡合连接；抵靠部812与触发机构9的触发端相接触；压力调节单元82包括调整弹簧821和锁紧件822，调整弹簧821的一端与抵靠部812远离主动带轮2的一侧相抵靠，调整弹簧821的另一端与锁紧件822的一侧相抵靠，锁紧件822与旋转轴5固接用于限定调整弹簧821的位置。锁紧件822为一个锁紧螺母或锁紧螺母组，锁紧螺母的直径大于调整弹簧821的直径，使得锁紧螺母可抵靠住调整弹簧821的一端用以限制调整弹簧821在旋转轴5上的位置，锁紧螺母套设于旋转轴5上且与旋转轴5上螺纹连接。
卡接部811的内圈为削边孔，旋转轴5套设有卡接部811的部分为削边轴，卡接部811的外圈上设置有多个凸起，凸起与主动带轮2上的凹槽卡合连接，主动带轮2的内圈直径大于卡接部811的内圈直径。主动带轮2的内圈与旋转轴5之间存在间隙，卡接部811与旋转轴5之间卡合连接，使得主动带轮2通过卡接部811与旋转轴5之间形成传动连接，即当电机1带动旋转轴5转动时，旋转轴5带动卡接部811转动，卡接部811再带动主动带轮2转动。
旋转轴5于远离顶杆921的第二联动端的一端固定设置有防止顶杆921窜出的端盖7；触发部911的触发端设置为与触发部911铰接的滚珠或者滚轮。
旋转轴5呈阶梯状，所述旋转轴5与卡接部811相接触的轴段直径大于抵靠部812与限位机构8相接触的轴段直径，且旋转轴5于背离弹性抵紧单元81的一侧设置有防止主动带轮2移动的台阶。
2.带有双重过载保护的带传动装置
该装置除了上述描述的双重过载保护外，还包括机座、从动带轮6和负载轮4，所述旋转轴5通过轴承安装于机座上，从动带轮6安装于旋转轴5上，且从动带轮6通过传动带负载轮4传动连接。
3.下面结合实施例中的附图对该装置的工作过程进行详细描述。
当出现负载大于规定的值时，旋转轴5发生偏移，导致卡接部811从旋转轴5的削边轴部分脱落到直径小于削边轴的光轴部分上，进而卡接部811不与旋转轴5之间形成固定连接，因此主动带轮2也不与旋转轴5之间形成固定连接，使得旋转轴5无法通过卡接部811将电机1的动力传递给主动带轮2，主动带轮2形成空转，起到保护电机的作用；同时抵靠部812向压力调节单元82方向移动，与抵靠部812相挤出的滚轮沿抵靠部812弧面上移动并翘起，翻转单元91的第一联动端推动顶杆921沿触动开关3的方向移动，触发触动开关3，触动开关3动作切断电机1电源，电机1停转，动力从而终止，进一步保护了电机1。
本装置不适用于高速旋转机构，仅适用于中低速旋转机构。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种双重过载保护的带传动装置，其特征在于：该装置包括电机（1）、旋转轴（5）和主动带轮（2）；所述主动带轮（2）通过限位机构（8）固定于旋转轴（5）上，所述电机（1）通过传动带与主动带轮（2）传动连接；所述旋转轴（5）上安装有触发机构（9），所述触发机构（9）与所述限位机构（8）相连，所述触发机构（9）在因主动带轮（2）过载而导致限位机构（8）移动时动作，且触发机构（9）与触动开关（3）联动；
所述限位机构（8）包括彼此配合的弹性抵紧单元（81）和压力调节单元（82），所述弹性抵紧单元（81）与所述主动带轮（2）相连，且所述弹性抵紧单元（81）设置于所述主动带轮（2）和所述压力调节单元（82）之间；所述弹性抵紧单元（81）在所述主动带轮（2）和所述压力调节单元（82）二者的作用下可沿着旋转轴（5）的轴向移动，且所述旋转轴（5）的结构设置使得所述主动带轮（2）只能向所述限位机构（8）的一侧移动；所述触发机构（9）的触发端与所述弹性抵紧单元（81）远离所述主动带轮（2）的一侧相抵靠；
所述触发机构（9）包括彼此配合的翻转单元（91）和联动单元（92），所述翻转单元（91）包括与所述限位机构（8）构成抵靠配合的触发端，还包括插入旋转轴（5）并与所述联动单元（92）构成联动配合的第一联动端（913），且所述翻转单元（91）套设固定于旋转轴（5）上；所述联动单元（92）穿设于中空状的旋转轴（5）内部，且所述联动单元（92）的伸出在所述旋转轴（5）外侧的一端构成与所述触动开关（3）相接的第二联动端；
所述翻转单元（91）包括彼此铰接的触发部（911）和固定部（912），所述固定部（912）套设固定于旋转轴（5）上；所述触发部（911）包括与所述限位机构（8）相抵靠的触发端，还包括与固定部（912）相铰接的铰接端，所述第一联动端（913）设置于触发部（911）的铰接端处；所述旋转轴（5）上设置有供所述第一联动端（913）插入旋转轴（5）内部的空部；所述联动单元（92）上设置有与所述第一联动端（913）相配合的挡块；
所述联动单元（92）包括穿设于旋转轴（5）内部的顶杆（921）和套设在顶杆（921）的杆身上的复位弹簧（922）；所述顶杆（921）上设有挡块，所述挡块的一侧与第一联动端（913）相抵触，所述挡块的另一侧与复位弹簧（922）的一端相抵触，所述复位弹簧（922）的另一端与旋转轴（5）远离挡块的一端的内壁相抵触；所述顶杆（921）的伸出在所述旋转轴（5）外侧的一端构成与所述触动开关（3）相接的第二联动端；
所述弹性抵紧单元（81）包括卡接部（811）和抵靠部（812），所述卡接部（811）与主动带轮（2）上的卡槽卡合连接；所述抵靠部（812）与触发机构（9）的触发端相接触；所述压力调节单元（82）包括调整弹簧（821）和锁紧件（822），所述调整弹簧（821）的一端与抵靠部（812）远离主动带轮（2）的一侧相抵靠，所述调整弹簧（821）的另一端与锁紧件（822）的一侧相抵靠，所述锁紧件（822）与旋转轴（5）固接用于限定调整弹簧（821）的位置；
所述卡接部（811）的内圈为削边孔，所述旋转轴（5）套设有卡接部（811）的部分为削边轴，所述卡接部（811）的外圈上设置有多个凸起，所述凸起与所述主动带轮（2）上的凹槽卡合连接，所述主动带轮（2）的内圈直径大于卡接部（811）的内圈直径；
所述旋转轴（5）呈阶梯状，所述旋转轴（5）的与卡接部（811）相接触的轴段直径大于其与抵靠部（812）相接触的轴段直径，且旋转轴（5）于背离所述弹性抵紧单元（81）的一侧设置有防止主动带轮（2）移动的台阶。
2.根据权利要求1所述的一种双重过载保护的带传动装置，其特征在于：所述旋转轴（5）于远离顶杆（921）的第二联动端的一端固定设置有防止所述顶杆（921）窜出的端盖（7）；所述触发部（911）的触发端设置为与触发部（911）铰接的滚珠或者滚轮。
3.根据权利要求1所述的一种双重过载保护的带传动装置，其特征在于：该装置还包括机座、从动带轮（6）和负载轮（4），所述旋转轴（5）安装于机座上，所述从动带轮（6）安装于旋转轴（5）上，且从动带轮（6）通过传动带与负载轮（4）传动连接。
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