CN111998010B - 用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构。它解决了现有技术中电动盘车装置联动效果不佳且操作不便的问题。它包括箱体，箱体的空腔中通过轴向设置的传动轴径向连接有传动驱动装置，传动轴周向通过联动组件连接有能够沿传动轴外螺纹进行轴向移动的驱动齿轮机构，且空腔周向设有U形压紧机构，U形压紧机构内侧两端布置驱动齿轮机构一侧外圆的两边，且任意一端的周向外侧与设置在箱体的外侧的操作连杆或操作气缸相连，驱动齿轮机构与相互啮合的从动齿轮呈同轴设置或呈平行轴设置的。本发明的优点在于：操作便捷，联动效果好。

Description

用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构

技术领域

本发明涉及低速重载离合器设备技术领域，具体涉及一种用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构。

背景技术

低速驱动设备与中高速驱动设备联合使用，是各种原动机（汽轮机、燃气轮机、水轮机、电动机等）与各种工作机（发电机、压缩机、鼓风机、扎钢机、输送机等）组合而成的大型工业装备中一种常见和必须的技术方案，原动机与工作机组合是主机系统，低速驱动设备是辅助系统;主机系统按设计技术条件中高速运转，长时间工作，用以实现大型工业装备的产业目的；低速驱动设备，短时间工作，用以保障主机系统技术性能，或主机系统设备维护、事故处理等，在主机系统启动前必须与主机系统人工脱离，或低速驱动设备具备主机系统启动时的自动脱离功能。

这种低速驱动设备在许多行业中被称之为盘车装置，譬如在汽轮机组启动前的暖机过程，或汽轮机停机后的冷却过程，为了防止转子系统因受热或冷却不均匀而产生的热弯曲，相关国家标准均规定，必须采用具有自动脱离功能的盘车装置来给机组转子系统进行盘车。

电动盘车装置，在形式多样的低速盘车设备中间，具有多方面的技术优势，获得了最为广泛的运用；电动盘车装置主要由电动机、减速机构、自动脱离齿式离合器、箱体组成。

自动脱离齿式离合器是电动盘车装置的重要部件之一，由联动机构、驱动/从动齿轮、自动脱离机构三部分组成。

现在的自动脱离齿式离合器中所采用的联动驱动机构，来源于传统的花键轴上的齿轮拨叉机构，由于齿轮内孔花键槽、传动轴上的花键与轴心线平行，这种拨叉机构给主动齿轮端面一个与轴线平行的作用力，因此可以比较顺畅的拨动驱动齿轮进行轴向滑动，实现齿式离合器驱动/从动齿轮之间的轴向人工联动与脱离。

由于现在的自动脱离齿式离合器，为了实现自动脱离功能，驱动齿轮内孔不再是与轴心线平行的花键槽，而是一个大螺距螺母，安装在传动轴的大螺距螺纹上面，驱动齿轮在传动轴上的轴向运动，不再是沿花键的简单轴向直线滑动，而是螺母沿螺旋线旋转的轴向运动，由于螺旋线与轴心线夹角远大于45°，这个时候采用传统的拨叉机构给驱动齿轮端面施加轴心线方向的作用力，同时还会增加螺母与螺纹轴之间的摩擦阻力，有时还会造成螺母与螺纹轴之间的卡涩，不能简单顺畅的拨动驱动齿轮进行轴向滑动，这就造成了现在这种电动盘车装置联动性能不足。

为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种无损啮合电动盘车装置[CN201520059886.7]，它包括输入部件、啮合部件、输出部件，输入部件包括减速箱、伞齿轮一和二、圆管状连接套，所述减速箱的输出轴与伞齿轮一的内孔固定连接，伞齿轮一和二相互咬合，伞齿轮二的内孔与圆管状连接套的外圆柱面通过花键连接；啮合部件包括传动轴、碟形弹簧组、内齿套，所述传动轴的光轴段套入圆管状连接套的小孔一侧内，圆管状连接套的大孔一侧内安装有套在传动轴光轴段上的碟形弹簧组，传动轴的外螺纹段与内齿套小孔处的内螺纹连接，内齿套大孔处的内花键与输出部件相连接。

上述专利产品是一种比较新的采用自动脱离齿式离合器的电动盘车装置，通过在内齿套外圆设置一个凹型槽，这个凹型槽就是用来安装拨叉机构的一个结构，说明这个专利产品虽然较好解决了驱动/从动齿轮在联动过程中的顶齿问题，但仍然存在拨叉机构的不足，即联动效果不佳，且操作不便。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，驱动齿轮的联动效果好，即可手工操作又可自动操作的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构，包括箱体，箱体的空腔中通过轴向设置的传动轴径向连接有传动驱动装置，传动轴周向通过联动组件连接有能够沿传动轴外螺纹进行轴向移动的驱动齿轮机构，且空腔周向设有U形压紧机构，U形压紧机构内侧两端布置驱动齿轮机构一侧外圆的两边，且任意一端的周向外侧与设置在箱体的外侧的操作连杆或操作气缸相连，驱动齿轮机构与相互啮合的从动齿轮呈同轴设置或呈平行轴设置的。

在上述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构中，U形压紧机构包括两个呈L形的连杆，且L形的连杆一端内侧设有与驱动齿轮机构周向外壁的呈对应设置的弧形摩擦块，L形的连杆其中的任意一个端部靠近箱体的一侧通过连接件与操作连杆或操作气缸的输出端相连。在盘车电机启动、驱动齿轮与传动轴一起转动的情况下，通过操作连杆或操作气缸对弧形摩擦块进行按压使两个弧形摩擦块对驱动齿轮机构使对驱动齿轮机构周向外壁加一个对称的力量并形成适度的抱持动作，径向作用力彼此抵消，既不增加驱动齿轮机构内螺母与传动轴外螺纹之间的摩擦力，更不会造成卡涩，弧形摩擦块产生的周向摩擦力产生一个阻力矩，从而降低驱动齿轮机构的相对转速，这里产生的转速差便导致驱动齿轮在弧形摩擦块抱持中与传动轴产生轴向相对运动，利用传动轴的正转和反转使驱动齿轮机构产生不同方向的轴向位移，实现与从动齿轮之间的自动啮合或脱离，即正传啮合，反转脱离，结构动力学原理简单且实际操作轻便、性能良好，联动效果佳。

在上述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构中，L形的连杆上端与设置在空腔上的复位弹簧内的复位顶杆相互抵靠设置，且L形的连杆靠近空腔的转角位置通过连杆座定位，所述的L形的连杆远离弧形摩擦块的一端通过铰接件铰接相连。利用操作连杆或操作气缸按压L形的连杆端部，使L形的连杆端部克服复位弹簧内的复位顶杆的压力并通过铰接件产生转动，从而使弧形摩擦块与驱动齿轮联动套筒产生抱持接触。

在上述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构中，驱动齿轮机构包括驱动齿轮，驱动齿轮一端设有驱动齿轮联动套筒，且弧形摩擦块一侧与驱动齿轮联动套筒周向外壁分离靠近设置。

在上述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构中，联动组件包括设置在驱动齿轮机构周向内侧的固定套筒，固定套筒一端具有限位部，另一端具有固定连接部，且限位部与固定连接部一体成型设置。联动组件可以对驱动齿轮机构的行程进行有效限位。

在上述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构中，固定套筒周向外壁呈螺旋状，周向内壁与传动轴周向外壁呈对应设置的花键套状并与传动轴固定连接，传动轴两端通过转动支撑结构转动设置在空腔两端。这样设置可以使固定套筒相对应传动轴保持静止，而驱动齿轮机构则可以根据速度的不同在固定套筒上进行移动，灵活性好。

在上述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构中，转动支撑结构包括设置在空腔两端的转动轴承，传动轴两端转动设置在转动轴承内圈中，且传动轴两端通过转动限位座与箱体之间相互连接。这样设置可以对传动轴进行有效支撑，稳定性好。

在上述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构中，箱体一端具有啮合脱离信号感应器和啮合信号感应器，箱体一侧设有进油口，另一侧位于操作连杆或操作气缸两侧均设有可视窗口。啮合脱离信号感应器和啮合信号感应器可以及时了解啮合和脱离情况；可视窗口的设置可以及时观察内部情况，便于检修。

在上述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构中，传动驱动装置包括驱动电机，驱动电机竖直设置并通过设置在下端的减速箱连接有小锥齿轮，且小锥齿轮设置在空腔一端，小锥齿轮与轴向设置在传动轴一端的大锥齿轮相互啮合。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：设计合理、原理简单，通过在驱动齿轮机构周向外侧设置与外部的操作连杆或操作气缸相连的U形压紧机构，利用U形压紧机构调节驱动齿轮机构的转速，利用传动轴的正转和反转实现驱动齿轮机构与从动齿轮的自动脱离与啮合，通过操作连杆或操作气缸可以实现手动操作和自动操作，操作便捷；而且通过在驱动齿轮机构与传动轴周向之间设置联动组件，使驱动齿轮机构能够沿联动组件进行轴向移动，结构简单且联动效果好。

附图说明

图1是实施例二中的局部结构示意图；

图2是实施例一中的局部结构示意图；

图3是本发明的整体结构示意图；

图4是实施例一中的整体结构侧面剖视图；

图5是本发明的正视图。

图中，驱动电机1、减速箱11、小锥齿轮12、箱体2、空腔21、传动轴22、大锥齿轮23、啮合脱离信号感应器24、啮合信号感应器25、进油口26、可视窗口27、转动支撑结构3、转动轴承31、转动限位座32、联动组件4、固定套筒41、限位部42、固定连接部43、驱动齿轮机构5、驱动齿轮51、驱动齿轮联动套筒52、从动齿轮6、U形压紧机构7、操作连杆71、操作气缸72、L形的连杆73、弧形摩擦块74、连接件75、复位弹簧76、连杆座77、复位顶杆78、铰接件79、传动驱动装置8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例一

如图2-4所示，本用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构，包括箱体2，箱体2的空腔21中通过轴向设置的传动轴22径向连接有传动驱动装置8，传动轴22周向通过联动组件4连接有能够沿传动轴22外螺纹进行轴向移动的驱动齿轮机构5，且空腔21周向设有U形压紧机构7，U形压紧机构7周内侧两端布置在驱动齿轮机构5一侧外圆的两边，且任意一端的周向外侧与设置在箱体2的外侧的操作连杆71或操作气缸72相连，驱动齿轮机构5与活动啮合的从动齿轮6呈平行轴设置。在盘车电机启动、驱动齿轮机构5与传动轴22同步转动的情况下，通过操作连杆71或操作气缸72对U形压紧机构7进行按压，使U形压紧机构7对驱动齿轮机构5进行周向抱紧夹持，使对驱动齿轮机构5周向外壁增加一个对称的力量并形成适度的抱持动作，径向作用力彼此抵消，既不增加驱动齿轮机构5的内螺母与传动轴22外螺纹之间的摩擦力，更不会造成卡涩，U形压紧机构7产生的周向摩擦力产生一个阻力矩，从而降低驱动齿轮机构5的相对转速，这里产生的转速差便导致驱动齿轮5在U形压紧机构7抱持中与传动轴22产生轴向相对运动，利用传动轴22的正转和反转使驱动齿轮机构产生不同方向的轴向位移，实现与从动齿轮6之间的自动啮合或脱离，结构动力学原理简单且实际操作轻便、不易卡涩且性能良好，联动效果佳。

其中，U形压紧机构7包括两个呈L形的连杆73，且L形的连杆73一端内侧设有与驱动齿轮机构5周向外壁的呈对应设置的弧形摩擦块74，L形的连杆73其中的任意一个端部靠近箱体2的一侧通过连接件75与操作连杆71或操作气缸72的输出端相连。这里的弧形摩擦块74在限制驱动齿轮机构5的转速时，并不是使驱动齿轮机构5完全停止转动，只是使驱动齿轮机构5的转速小于传动轴22的转速；这里的U形压紧机构7设置在盘车内空腔21周向内侧位于驱动齿轮联动套筒52周向外侧。

可见地，L形的连杆73上端与设置在空腔21上的复位弹簧76内的复位顶杆78相互抵靠设置，且L形的连杆73靠近空腔21的转角位置通过连杆座77定位，L形的连杆73远离弧形摩擦块74的一端通过铰接件79铰接相连。复位弹簧76的作用是使L形的连杆73两端复位，便于弧形摩擦块74与驱动齿轮机构5之间脱离；且这里的复位弹簧76及复位顶杆78上端设有弹簧座。

进一步地，驱动齿轮机构5包括驱动齿轮51，驱动齿轮51一端设有驱动齿轮联动套筒52，且弧形摩擦块74一侧与驱动齿轮联动套筒52周向外壁分离靠近设置。这里利用操作连杆71或操作气缸72使弧形摩擦块74与驱动齿轮联动套筒52接触，从而利用摩擦力减小驱动齿轮机构5的转速。

显然地，联动组件4包括设置在驱动齿轮机构5周向内侧的固定套筒41，固定套筒41一端具有限位部42，另一端具有固定连接部43，且限位部42与固定连接部43一体成型设置。

详细地，固定套筒41周向外壁呈螺旋状，周向内壁与传动轴22周向外壁呈对应设置的花键套状并与传动轴22固定连接，传动轴22两端通过转动支撑结构3转动设置在空腔21两端。这样设置使固定套筒41外壁与驱动齿轮机构5内壁之间螺纹连接，当两者速度不一致时，则驱动齿轮机构5沿固定套筒41进行轴向移动。

具体地，转动支撑结构3包括设置在空腔21两端的转动轴承31，传动轴22两端转动设置在转动轴承31内圈中，且传动轴22两端通过转动限位座32与箱体2之间相互连接。

优选地，箱体2一端具有啮合脱离信号感应器24和啮合信号感应器25，箱体2一侧设有进油口26，另一侧位于操作连杆71或操作气缸72两侧均设有可视窗口27。这里的操作连杆71用于现场手动推动，而利用操作气缸72则可以远距离驱动，方式灵活。

更具体地，传动驱动装置8包括驱动电机1，驱动电机1竖直设置并通过设置在下端的减速箱11连接有小锥齿轮12，且小锥齿轮12设置在空腔21一端，小锥齿轮12与轴向设置在传动轴22一端的大锥齿轮23相互啮合。

实施例二

如图1所示，本实施例的原理与实施例一相同，不同的地方在于：

驱动齿轮机构5啮合有与驱动齿轮机构5呈同轴设置的从动齿轮6。

其中，驱动齿轮机构5包括驱动齿轮联动套筒52，驱动齿轮联动套筒52一端周向内壁设有驱动齿轮51，驱动齿轮51周向内壁与从动齿轮6周向外壁活动啮合，且弧形摩擦块74一侧与驱动齿轮联动套筒52远离驱动齿轮51一端周向外壁活动抵靠设置。这里的从动齿轮6与驱动齿轮联动套筒52周向内壁不产生接触，且从动齿轮6的周向内壁与传动轴22不产生接触。

本实施例的原理在于：在盘车电机启动、驱动齿轮机构5与传动轴22同步转动的情况下，通过操作连杆71或操作气缸72对弧形摩擦块74进行按压，使两个弧形摩擦块74对驱动齿轮机构5周向外壁增加一个对称的力量并形成适度的抱持动作，径向作用力彼此抵消，既不增加驱动齿轮机构5的内螺母与传动轴22外螺纹之间的摩擦力，更不会造成卡涩，弧形摩擦块74产生的周向摩擦力产生一个阻力矩，从而降低驱动齿轮机构5的相对转速，这里产生的转速差便导致驱动齿轮5在弧形摩擦块74抱持中与传动轴22产生轴向相对运动，利用传动轴22的正转和反转使驱动齿轮机构5产生不同方向的轴向位移，实现与从动齿轮6之间的自动啮合或脱离，即正传啮合，反转脱离，结构动力学原理简单且实际操作轻便、不易卡涩，性能良好。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了驱动电机1、减速箱11、小锥齿轮12、箱体2、空腔21、传动轴22、大锥齿轮23、啮合脱离信号感应器24、啮合信号感应器25、进油口26、可视窗口27、转动支撑结构3、转动轴承31、转动限位座32、联动组件4、固定套筒41、限位部42、固定连接部43、驱动齿轮机构5、驱动齿轮51、驱动齿轮联动套筒52、从动齿轮6、U形压紧机构7、操作连杆71、操作气缸72、L形的连杆73、弧形摩擦块74、连接件75、复位弹簧76、连杆座77、复位顶杆78、铰接件79、传动驱动装置8等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构，包括箱体（2），所述的箱体（2）的空腔（21）中通过轴向设置的传动轴（22）径向连接有传动驱动装置（8），其特征在于，所述的传动轴（22）周向通过联动组件（4）连接有能够沿传动轴（22）外螺纹进行轴向移动的驱动齿轮机构（5），且空腔（21）周向设有U形压紧机构（7），所述的U形压紧机构（7）内侧两端布置在驱动齿轮机构（5）一侧外圆的两边，且任意一端的周向外侧与设置在箱体（2）的外侧的操作连杆（71）或操作气缸（72）相连，所述的驱动齿轮机构（5）与相互啮合的从动齿轮（6）呈同轴设置或平行轴设置；所述的U形压紧机构（7）包括两个呈L形的连杆（73），且L形的连杆（73）一端内侧设有与驱动齿轮机构（5）周向外壁呈对应设置的弧形摩擦块（74），所述的L形的连杆（73）其中的任意一个端部靠近箱体（2）的一侧通过连接件（75）与操作连杆（71）或操作气缸（72）的输出端相连；所述的联动组件（4）包括设置在驱动齿轮机构（5）周向内侧的固定套筒（41），所述的固定套筒（41）一端具有限位部（42），另一端具有固定连接部（43），且限位部（42）与固定连接部（43）一体成型设置。

2.根据权利要求1所述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构，其特征在于，所述的L形的连杆（73）上端与设置在空腔（21）上的复位弹簧（76）内的复位顶杆（78）相互抵靠设置，且L形的连杆（73）靠近空腔（21）的转角位置通过连杆座（77）定位，所述的L形的连杆（73）远离弧形摩擦块（74）的一端通过铰接件（79）铰接相连。

3.根据权利要求2所述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构，其特征在于，所述的驱动齿轮机构（5）包括驱动齿轮（51），所述的驱动齿轮（51）一端设有驱动齿轮联动套筒（52），且弧形摩擦块（74）一侧与驱动齿轮联动套筒（52）周向外壁分离靠近设置。

4.根据权利要求3所述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构，其特征在于，所述的固定套筒（41）周向外壁呈螺旋状，周向内壁与传动轴（22）周向外壁呈对应设置的花键套状并与传动轴（22）固定连接，所述的传动轴（22）两端通过转动支撑结构（3）转动设置在空腔（21）两端。

5.根据权利要求4所述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构，其特征在于，所述的转动支撑结构（3）包括设置在空腔（21）两端的转动轴承（31），所述的传动轴（22）两端转动设置在转动轴承（31）内圈中，且传动轴（22）两端通过转动限位座（32）与箱体（2）之间相互连接。

6.根据权利要求1所述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构，其特征在于，所述的箱体（2）一端具有啮合脱离信号感应器（24）和啮合信号感应器（25），箱体（2）一侧设有进油口（26），另一侧位于操作连杆（71）或操作气缸（72）两侧均设有可视窗口（27）。

7.根据权利要求1所述的用于盘车装置自动脱离齿式离合器的新型摩擦块联动机构，其特征在于，所述的传动驱动装置（8）包括驱动电机（1），所述的驱动电机（1）竖直设置并通过设置在下端的减速箱（11）连接有小锥齿轮（12），且小锥齿轮（12）设置在空腔（21）一端，所述的小锥齿轮（12）与轴向设置在传动轴（22）一端的大锥齿轮（23）相互啮合。

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