CN111878521B - 一种液压加载式同步带轮传动过载保护及报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液压加载式同步带轮传动过载保护及报警装置，属于同步带轮技术领域，同步带轮、加载液压缸体、垫圈、锁紧螺母安装在传动轴上，加载液压缸体上加工三个加载液压缸孔，加载液压缸轴的右端加工液压活塞，摩擦片焊接在加载液压轴的左端，液压活塞插入到加载液压缸孔内，小型发电机固定在圆盘上的发电机安装孔内，报警灯安装在圆盘上的报警灯安装孔内，报警灯通过线路与小型发电机连接，传动橡胶轮安装在小型发电机上，当同步带轮出现过载传动时，同步带轮与传动轴之间发生旋转运动，起到过载保护作用，同时，驱动传动橡胶轮旋转使小型发电机发电，报警灯亮起，实现报警，防止过载传动导致零部件损坏以及同步带跳齿、打滑等问题。

Description

一种液压加载式同步带轮传动过载保护及报警装置

技术领域

本发明涉及一种液压加载式同步带轮传动过载保护及报警装置，属于同步带轮技术领域。

背景技术

同步带传动通过传动带内表面上等距分布的横向齿和带轮上的相应齿槽的啮合来传递运动。与摩擦型带传动比较，同步带传动的带轮和传动带之间没有相对滑动，能够保证严格的传动比。同步带传动具有带传动、链传动和同步带轮传动的优点，同步带传动由于带与带轮是靠啮合传递运动和动力，故带与带轮之间无相对滑动，能保证准确的传动比，同步带通常以钢丝绳或玻璃纤维绳为抗拉体，氯丁橡胶或聚氨酯为基体，这种带薄而且轻，故可用于较高速度。传动时的线速度可达50m/s，传动比可达10，效率可达98%。传动噪声比带传动、链传动和同步带轮传动小，耐磨性好，不需油润滑，寿命比摩擦带长。传统的大跨距远距离传动多选用V带传动或链条传动，但V带传动的弹性滑动、链条传动中的噪音及震颤抖动极大影响了机械设备的性能，因而在高速设备、数控机床、 机器人行业、汽车行业、轻纺行业中广泛使用同步带传动。

现有的同步带轮的装配大部分采用键与键槽配合进行安装固定，同步带轮在驱动同步带传动过程中，一方面，如果出现负载过大，会导致驱动电机或传动部件的损坏，另一方面，如果出现负载过大，还可能会导致同步带与同步带轮之间出现跳齿、打滑现象，导致同步带的磨损，严重情况下会引起同步带烧焦，造成安全生产事故。为了克服同步带传动中的问题，目前主要采用在同步带轮上设计过载保护装置的设计，现有技术的同步带轮过载保护装置大部分采用机械式锁紧装置（比如锁紧螺母）增加摩擦结构摩擦力进而实现过载保护，但是采用机械式锁紧的缺点在于一旦出现一次过载保护情况，摩擦结构出现一定的磨损后（比如摩擦片的厚度降低），过载保护装置就会出现间隙，导致过载保护装置彻底失效，必须重新锁紧；对于同步带传动出现过载运行情况，目前现有技术主要采用人工观察或者间接检测的方法发现设备过载，没有专门的直接过载报警装置，导致设备过载时，不能发现或者不能及时发现，造成设备损坏。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种液压加载式同步带轮传动过载保护及报警装置，采用同步带轮安装孔安装在传动轴上的同步带轮安装轴上，加载液压缸体安装在传动轴上的液压缸体安装轴上，垫圈套入到锁紧螺母安装轴上，锁紧螺母安装在锁紧螺母安装轴上，加载液压缸体上加工三个加载液压缸孔，所述的加载液压缸轴的右端加工液压活塞，加载液压缸轴的左端焊接摩擦片，摩擦片与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间产生摩擦力，通过紧固螺钉将小型发电机固定在圆盘上的发电机安装孔内，报警灯通过粘合剂安装在圆盘上的报警灯安装孔内，报警灯通过线路与小型发电机连接，线路通过粘合剂固定在走线槽内，液压活塞插入到加载液压缸孔内，液压单向阀头安装在加载液压缸体上的加载液压缸孔的右端，摩擦片焊接在加载液压缸轴的左端，传动橡胶轮安装在小型发电机上的右端的技术方案，当同步带轮出现过载传动，同步带轮会与传动轴之间发生打滑，即：同步带轮在传动过程中与传动轴之间发生旋转运动，起到过载保护的作用；过载传动时，由于同步带轮与传动轴之间相对转动，同步带轮上的左圆柱凸台驱动传动橡胶轮旋转，进而带动小型发电机发电，使报警灯亮起，起到过载报警的作用，防止了过载传动时导致的驱动电机或传动部件的损坏以及防止了过载传动时同步带与同步带轮之间出现跳齿、打滑现象、磨损、烧焦等问题的发生。

本发明的一种液压加载式同步带轮传动过载保护及报警装置，结构包括：同步带轮、加载液压缸体、传动轴、锁紧螺母、垫圈、加载液压缸轴、小型发电机、顶紧螺栓、传动橡胶轮、液压单向阀头、摩擦片、紧固螺钉、报警灯，所述的传动轴上的左端加工圆盘，所述的传动轴上的圆盘的右侧加工同步带轮安装轴，传动轴上的同步带轮安装轴的右侧加工液压缸体安装轴，传动轴上的液压缸体安装轴的右侧加工锁紧螺母安装轴，锁紧螺母安装轴上加工外螺纹，所述的同步带轮上的中心位置加工同步带轮安装孔，加载液压缸体上的中心位置加工液压缸体安装孔，所述的同步带轮通过同步带轮安装孔安装在传动轴上的同步带轮安装轴上，加载液压缸体通过液压缸体安装孔安装在传动轴上的液压缸体安装轴上，所述的垫圈套入到锁紧螺母安装轴上，垫圈设置在加载液压缸体的右侧位置，锁紧螺母通过锁紧螺母安装轴上的外螺纹安装在锁紧螺母安装轴上，锁紧螺母设置在垫圈的右侧位置，所述的加载液压缸体上加工三个加载液压缸孔，三个加载液压缸孔以加载液压缸体的轴线为中心对称分布，三个加载液压缸孔的右端加工内螺纹，所述的传动轴上的圆盘的左侧壁上加工三个顶紧螺纹孔，三个顶紧螺纹孔以传动轴的轴线为中心对称分布，所述的同步带轮的左侧壁上加工左圆柱凸台，同步带轮的右侧壁上加工右圆柱凸台，所述的加载液压缸轴的右端加工液压活塞，加载液压缸轴的左端焊接摩擦片，摩擦片与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间产生摩擦力，所述的圆盘左侧壁的上部加工发电机安装孔，圆盘顶端的发电机安装孔正上方加工紧固螺纹孔，发电机安装孔与紧固螺纹孔连通，圆盘上的左侧面加工报警灯安装孔和走线槽，所述的小型发电机安装在发电机安装孔内，紧固螺钉安装在紧固螺纹孔内，由此，通过紧固螺钉能够将小型发电机固定在发电机安装孔内，报警灯通过粘合剂安装在报警灯安装孔内，报警灯通过线路与小型发电机连接，线路通过粘合剂固定在走线槽内，小型发电机和报警灯是现有技术，目前，市场上可以购买成品。

进一步，所述的传动轴上的液压缸体安装轴是方形轴，液压缸体安装孔是方形孔，液压缸体安装轴和液压缸体安装孔是间隙配合，由此，能够防止加载液压缸体在传动轴上的液压缸体安装轴旋转运动，所述的同步带轮安装孔和同步带轮安装轴是过度配合。

进一步，所述的顶紧螺栓安装在顶紧螺纹孔内，所述的液压活塞插入到加载液压缸孔内，液压单向阀头通过内螺纹安装在加载液压缸体上的加载液压缸孔的右端，所述的摩擦片焊接在加载液压缸轴的左端。

进一步，所述的传动橡胶轮安装在小型发电机上的右端，传动橡胶轮与同步带轮上的左圆柱凸台的外圆周相切，发电机安装孔在圆盘上的位置设置能够满足小型发电机固定在发电机安装孔内后，小型发电机上的传动橡胶轮与左圆柱凸台相切。

进一步，所述的同步带轮安装轴的直径长度大于液压缸体安装轴的对角线长度，锁紧螺母安装轴的直径长度小于液压缸体安装轴的宽度，由此，能够保证同步带轮安装在同步带轮安装轴上，加载液压缸体安装在液压缸体安装轴上，而不至于发生装配干涉。

本发明的过载保护及报警原理是：通过液压单向阀头向三个加载液压缸孔内充入高压油液后，加载液压轴在高压油液的压力下向左移动，使焊接在加载液压轴左端的摩擦片顶紧同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台，同时，旋转顶紧螺栓使其在顶紧螺纹孔内向右移动，顶紧螺栓能够顶紧同步带轮左侧壁上的左圆柱凸台，此时，顶紧螺栓与同步带轮的左侧壁上的左圆柱凸台之间产生摩擦力，摩擦片与同步带轮的右侧壁上的右圆柱凸台之间产生摩擦力，在摩擦力的作用下，使同步带轮与传动轴之间不会相对转动，即同步带轮在传动过程中不会与传动轴之间发生旋转打滑，实现传动；当传动轴上的传动负载扭矩大于顶紧螺栓与同步带轮左侧壁上的左圆柱台之间产生摩擦力以及摩擦片与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间产生摩擦力之和产生的扭矩时，同步带轮出现过载传动，此时，同步带轮会与传动轴之间发生打滑，即：同步带轮在传动过程中与传动轴之间发生旋转运动，起到过载保护的作用。

当同步带轮出现过载传动时，由于同步带轮与传动轴之间相对转动，即：同步带轮在传动轴上转动，此时，同步带轮上的左圆柱凸台驱动传动橡胶轮旋转，进而带动小型发电机发电，使报警灯亮起，起到过载报警的作用。

本发明的有益效果为：第一，当传动轴上的传动负载扭矩大于顶紧螺栓与同步带轮左侧壁上的左圆柱台之间产生摩擦力以及摩擦片与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间产生摩擦力之和产生的扭矩时，同步带轮出现过载传动，此时，同步带轮会与传动轴之间发生打滑，起到过载保护的作用；同步带轮出现过载传动时，由于同步带轮在传动轴上转动，同步带轮上的左圆柱凸台驱动传动橡胶轮旋转，进而带动小型发电机发电，使报警灯亮起，起到过载报警的作用，由此，能够给防止过载传动时导致的驱动电机或传动部件的损坏以及防止过载传动时同步带与同步带轮之间出现跳齿、打滑现象、磨损、烧焦等问题。第二，通过调节充入到加载液压缸孔内高压油液的压力，能够实现调节摩擦力大小目的，如此能够调节摩擦力产生的扭矩，进而实现不同负载下的过载保护。第三，当摩擦片和右圆柱凸台之间以及顶紧螺栓和左圆柱凸台之间出现一定的磨损后，在高压油液的压力作用下，摩擦片与右圆柱凸台之间以及顶紧螺栓与左圆柱凸台之间不会出现间隙，摩擦力不会急剧下降，摩擦力只会减小，传动轴上的传动的最大负载会减小，但不会影响同步带轮的传动，导致机器停止运转；而传统的机械式锁紧，相关摩擦件磨损后会出现间隙，摩擦力会急剧下降甚至出现摩擦力为零的情况，导致机器停止运转。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的装配主视图；

图2是本发明的装配左视立体示意图；

图3是本发明的装配右视立体示意图；

图4是本发明的传动轴立体结构示意图；

图5是本发明的传动轴主视图；

图6是本发明的加载液压缸体左视立体示意图；

图7是本发明的加载液压缸体右视立体示意图；

图8是本发明的加载液压缸轴立体结构示意图；

图9是本发明的同步带轮左视立体示意图；

图10是本发明的同步带轮右视立体示意图；

图11是本发明报警灯与小型发电机线路连接示意图。

图中：1-同步带轮；2-加载液压缸体；3-传动轴；4-锁紧螺母；5-垫圈；6-左圆柱凸台；7-右圆柱凸台；8-加载液压缸轴；9-圆盘；10-小型发电机；11-顶紧螺栓；12-传动橡胶轮；13-液压单向阀头；14-摩擦片；15-紧固螺钉；16-报警灯；17-走线槽；18-外螺纹；19-紧固螺纹孔；20-发电机安装孔；21-顶紧螺纹孔；22-加载液压缸孔；23-液压缸体安装孔；24-同步带轮安装孔；25-液压活塞；26-报警灯安装孔；27-内螺纹；28-线路；3-1—同步带轮安装轴；3-2—液压缸体安装轴；3-3—锁紧螺母安装轴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-11所示，本具体实施方式采用以下技术方案：结构包括：同步带轮1、加载液压缸体2、传动轴3、锁紧螺母4、垫圈5、加载液压缸轴8、小型发电机10、顶紧螺栓11、传动橡胶轮12、液压单向阀头13、摩擦片14、紧固螺钉15、报警灯16，如图4、图5所示，所述的传动轴3上的左端加工圆盘9，所述的传动轴3上的圆盘的右侧加工同步带轮安装轴3-1，传动轴3上的同步带轮安装轴3-1的右侧加工液压缸体安装轴3-2，传动轴3上的液压缸体安装轴3-2的右侧加工锁紧螺母安装轴3-3，锁紧螺母安装轴3-3上加工外螺纹18，如图9、图10所示，所述的同步带轮1上的中心位置加工同步带轮安装孔24，如图6、图7所示，加载液压缸体2上的中心位置加工液压缸体安装孔23，如图1、图2、图3所示，所述的同步带轮1通过同步带轮安装孔24安装在传动轴3上的同步带轮安装轴3-1上，加载液压缸体2通过液压缸体安装孔23安装在传动轴3上的液压缸体安装轴3-2上，所述的垫圈5套入到锁紧螺母安装轴3-3上，垫圈5设置在加载液压缸体2的右侧位置，锁紧螺母4通过锁紧螺母安装轴3-3上的外螺纹18安装在锁紧螺母安装轴3-3上，锁紧螺母4设置在垫圈5的右侧位置，如图6、图7所示，所述的加载液压缸体2上加工三个加载液压缸孔22，三个加载液压缸孔22以加载液压缸体2的轴线为中心对称分布，三个加载液压缸孔22的右端加工内螺纹27，如图4所示，所述的传动轴3上的圆盘9的左侧壁上加工三个顶紧螺纹孔21，三个顶紧螺纹孔21以传动轴3的轴线为中心对称分布，如图9、图10所示，所述的同步带轮1的左侧壁上加工左圆柱凸台6，同步带轮1的右侧壁上加工右圆柱凸台7，如图8所示，加载液压缸轴8的右端加工液压活塞25，如图3、图4所示，所述的圆盘9左侧壁的上部加工发电机安装孔20，所述的圆盘9顶端的发电机安装孔20正上方加工紧固螺纹孔19，发电机安装孔20与紧固螺纹孔19连通，圆盘9上的左侧面加工报警灯安装孔26和走线槽17，所述的小型发电机10安装在发电机安装孔20内，紧固螺钉15安装在紧固螺纹孔19内，由此，通过紧固螺钉15能够将小型发电机10固定在发电机安装孔20内，报警灯16通过粘合剂安装在报警灯安装孔26内，如图11所示，报警灯16通过线路28与小型发电机10连接，线路28通过粘合剂固定在走线槽17内，小型发电机10和报警灯16是现有技术，目前，市场上可以购买成品，比如海RF-370C-XTL-13470微型直流电机。

具体地，如图4、图6、图7所示，所述的传动轴3上的液压缸体安装轴3-2是方形轴，液压缸体安装孔23是方形孔，液压缸体安装轴3-2和液压缸体安装孔23是间隙配合，所述的同步带轮安装孔24和同步带轮安装轴3-1是过度配合，方形孔和方形轴的设计能够防止加载液压缸体2在传动轴3上的液压缸体安装轴3-2旋转运动，如图1、图3所示，所述的顶紧螺栓11安装在顶紧螺纹孔21内，如图7所示，所述的液压活塞25插入到加载液压缸孔22内，如图2所示，液压单向阀头13通过内螺纹27安装在加载液压缸体2上的加载液压缸孔22的右端，如图1、图2所示，所述的摩擦片14焊接在加载液压缸轴8的左端，所述的传动橡胶轮12安装在小型发电机10上的右端，传动橡胶轮12与同步带轮1上的左圆柱凸台6的外圆周相切，发电机安装孔20在圆盘上的位置设置在能够满足小型发电机10固定在发电机安装孔内20后，小型发电机10上的传动橡胶轮12与左圆柱凸台6相切，所述的同步带轮安装轴3-1的直径长度大于液压缸体安装轴3-2的对角线长度，锁紧螺母安装轴3-3的直径长度小于液压缸体安装轴3-2的宽度，由此，能够保证同步带轮1安装在同步带轮安装轴3-1上，加载液压缸体2安装在液压缸体安装轴3-2上，而不至于发生装配干涉。

本发明的过载保护及报警原理是：通过液压单向阀头向三个加载液压缸孔内充入高压油液后，加载液压轴在高压油液的压力下向左移动，使焊接在加载液压轴左端的摩擦片顶紧同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台，同时，旋转顶紧螺栓使其在顶紧螺纹孔内向右移动，顶紧螺栓能够顶紧同步带轮左侧壁上的左圆柱凸台，此时，顶紧螺栓与同步带轮的左侧壁上的左圆柱凸台之间产生摩擦力，摩擦片与同步带轮的右侧壁上的右圆柱凸台之间产生摩擦力，在摩擦力的作用下，使同步带轮与传动轴之间不会相对转动，即同步带轮在传动过程中不会与传动轴之间发生旋转打滑，实现传动；当传动轴上的传动负载扭矩大于顶紧螺栓与同步带轮左侧壁上的左圆柱台之间产生摩擦力以及摩擦片与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间产生摩擦力之和产生的扭矩时，同步带轮出现过载传动，此时，同步带轮会与传动轴之间发生打滑，即：同步带轮在传动过程中与传动轴之间发生旋转运动，起到过载保护的作用。

当同步带轮出现过载传动时，由于同步带轮与传动轴之间相对转动，即：同步带轮在传动轴上转动，此时，同步带轮上的左圆柱凸台驱动传动橡胶轮旋转，进而带动小型发电机发电，使报警灯亮起，起到过载报警的作用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征、本发明的优点。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 (5)

1.一种液压加载式同步带轮传动过载保护及报警装置，结构包括：同步带轮、加载液压缸体、传动轴、锁紧螺母、垫圈、加载液压缸轴、小型发电机、顶紧螺栓、传动橡胶轮、液压单向阀头、摩擦片、紧固螺钉、报警灯，所述的传动轴上的左端加工圆盘，所述的传动轴上的圆盘的右侧加工同步带轮安装轴，传动轴上的同步带轮安装轴的右侧加工液压缸体安装轴，传动轴上的液压缸体安装轴的右侧加工锁紧螺母安装轴，锁紧螺母安装轴上加工外螺纹，所述的同步带轮上的中心位置加工同步带轮安装孔，加载液压缸体上的中心位置加工液压缸体安装孔，所述的同步带轮通过同步带轮安装孔安装在传动轴上的同步带轮安装轴上，加载液压缸体通过液压缸体安装孔安装在传动轴上的液压缸体安装轴上，所述的垫圈套入到锁紧螺母安装轴上，垫圈设置在加载液压缸体的右侧位置，锁紧螺母通过锁紧螺母安装轴上的外螺纹安装在锁紧螺母安装轴上，锁紧螺母设置在垫圈的右侧位置，所述的加载液压缸体上加工三个加载液压缸孔，三个加载液压缸孔以加载液压缸体的轴线为中心对称分布，三个加载液压缸孔的右端加工内螺纹，所述的传动轴上的圆盘的左侧壁上加工三个顶紧螺纹孔，三个顶紧螺纹孔以传动轴的轴线为中心对称分布，所述的同步带轮的左侧壁上加工左圆柱凸台，同步带轮的右侧壁上加工右圆柱凸台，所述的加载液压缸轴的右端加工液压活塞，加载液压缸轴的左端焊接摩擦片，摩擦片与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间产生摩擦力，所述的圆盘左侧壁的上部加工发电机安装孔，圆盘顶端的发电机安装孔正上方加工紧固螺纹孔，发电机安装孔与紧固螺纹孔连通，圆盘上的左侧面加工报警灯安装孔和走线槽，所述的小型发电机安装在发电机安装孔内，紧固螺钉安装在紧固螺纹孔内，报警灯通过粘合剂安装在报警灯安装孔内，报警灯通过线路与小型发电机连接，线路通过粘合剂固定在走线槽内。

2.根据权利要求1所述的一种液压加载式同步带轮传动过载保护及报警装置，其特征在于：所述的传动轴上的液压缸体安装轴是方形轴，液压缸体安装孔是方形孔，液压缸体安装轴和液压缸体安装孔是间隙配合，所述的同步带轮安装孔和同步带轮安装轴是过度配合。

3.根据权利要求1所述的一种液压加载式同步带轮传动过载保护及报警装置，其特征在于：所述的顶紧螺栓安装在顶紧螺纹孔内，所述的液压活塞插入到加载液压缸孔内，液压单向阀头通过内螺纹安装在加载液压缸体上的加载液压缸孔的右端，所述的摩擦片焊接在加载液压缸轴的左端。

4.根据权利要求1所述的一种液压加载式同步带轮传动过载保护及报警装置，其特征在于：所述的传动橡胶轮安装在小型发电机上的右端，传动橡胶轮与同步带轮上的左圆柱凸台的外圆周相切。

5.根据权利要求1所述的一种液压加载式同步带轮传动过载保护及报警装置，其特征在于：所述的同步带轮安装轴的直径长度大于液压缸体安装轴的对角线长度，锁紧螺母安装轴的直径长度小于液压缸体安装轴的宽度。

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