CN112600351B - 一种动态配合传动电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了动态配合电机，首先将电机的转轴伸入轴套内，而后配合总成上的第一摩擦杆在离心力的作用下离开第一滑槽，与轴套接触，此时轴套的转速大于电机的转速，同时电机在持续加速的过程中，而摩擦杆产生摩擦力使摩擦杆生成热量，融化容纳腔内部的溶质，此时第二配合杆在离心力的作用下离开第二滑槽，而同时驱动总成推动挤压，使得第二配合杆与轴套接触，而第二配合杆由于受到离心力以及驱动总成提供的液压力，所以第二配合杆与轴套之间如果存在速度差，其摩擦力会更大，驱动总成继续运动推动第三固定杆与轴套配合，形成完全的固定关系，此时可以保证转轴和轴套同步运动，控制另一个同样的电机脱离传动，完成了动态切换驱动电机。

Description

一种动态配合传动电机

技术领域

本发明涉及传动电机，更具体地说，涉及一种动态配合传动电机。

背景技术

电机是公知作为动力源的动力输出装置，而目前在牵引系统中存在一个问题，原有的电机与轴套配合通过轴套带动后续设备工作，而目前如果需要对牵引类电机进行维修保养，那么需要进行更换，一般情况下需要将整个系统停止工作，然后再进行电机更换，但是很多设备的启动成本较高，且停转过程中会导致中间产生工艺时间误差，那么就需要完成一个完整工艺才能使设备停转，而对大型流水而言，这样的损失无疑是巨大的。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种动态配合传动电机。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种动态配合传动电机，包括壳体、励磁总成以及转动轴，所述转动轴上安装有配合总成以及驱动总成，所述配合总成设置于所述转动轴的输出端的端部；

所述配合总成内形成有容纳腔，所述容纳腔填充有溶质，所述容纳腔联通设置有第一滑槽、第二滑槽以及第三滑槽；所述第一滑槽滑动连接有第一摩擦杆，所述第二滑槽滑动连接有第二配合杆，所述第三滑槽滑动连接有第三固定杆；

所述驱动总成包括推动杆，所述推动杆设置于所述转动轴的内部空腔中，且所述推动杆通过第二轴承固定于所述壳体上，所述推动杆的一端伸出壳体外部，另一端穿过转动轴连接于所述配合总成；

所述溶质自然状态下为固态，当所述溶质为固态时，所述转动轴转动可带动所述第一摩擦杆在离心力的作用下伸出所述第一滑槽，当所述第一摩擦杆与轴套内部接触时，所述第一摩擦杆产生热量以融化所述溶质；

当所述溶质为液态时，所述第二配合杆能够在离心力的作用下伸出第二滑槽以使所述第二配合杆与所述轴套接触，所述推动杆能够在外力作用下进入所

述容纳腔以挤压所述溶质，同时使第三固定杆伸出第三滑槽，并提供将第二配合杆、第三固定杆与轴套固定的保持力。

进一步地，所述驱动总成还包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板固设于推动杆上，所述第二隔板固定设置于第一隔板上，所述第一隔板和空腔之间形成第一隔离空间，所述第一隔板和第二隔板之间形成第二隔离空间，所述第一隔离空间与所述第一滑槽连通，所述第二隔离空间与所述第二滑槽连通，所述的溶质设置于第二隔离空间中，当所述推动杆伸入所述容纳腔时，所述第一隔离空间产生负压以使所述第一摩擦杆克服离心力回缩至所述第一滑槽。

进一步地，所述第二隔板和容纳腔之间形成第三隔离空间，所述第三隔离空间设置有推动块，当所述推动杆伸入所述容纳腔时，压缩所述第三隔离空间以使所述推动块带动所述第三固定杆伸出所述第三滑槽。

进一步地，所述推动块和第二隔板之间通过弹性件连接。

进一步地，所述推动块和第二隔板之间通过衔接杆连接。

进一步地，所述配合总成和所述转动轴可拆卸连接。

进一步地，所述驱动总成还包括助力部，所述助力部固定于所述壳体，所述助力部包括助力杆，所述助力杆的一端与所述推动杆抵触，所述助力杆用于提供将推动杆推入容纳腔的推力。

进一步地，所述助力杆上设置有保持件，所述保持件对应有第一预设位置，在所述推动杆位于第一预设位置时，所述保持件提供将推动杆保持于第一预设位置的保持力。

进一步地，所述转动轴通过第一轴承固定于壳体内部，所述推动杆通过第二轴承固定于壳体内部，所述推动杆和所述转动轴之间形成有间隙。

进一步地，所述转动轴内设置有第一螺纹，所述推动杆上设置有与第一螺纹适配的第二螺纹，当所述推动杆向所述容纳腔方向运动时，所述转动轴通过螺纹配合带动所述推动杆向所述容纳腔运动。

本发明技术效果主要体现在以下方面：通过这样设置，首先将电机的转动轴伸入轴套内，而后配合总成上的第一摩擦杆在离心力的作用下离开第一滑 槽，与轴套接触，此时轴套的转速大于电机的转速，同时电机在持续加速的过程中，而摩擦杆产生摩擦力使摩擦杆生成热量，融化容纳腔内部的溶质，溶质融化后变成液体，此时第二配合杆和第二滑槽在离心力的作用下离开第二滑槽，而同时驱动总成推动挤压，使得第二配合杆与轴套接触，而第二配合杆由于受到离心力以及驱动总成提供的液压力，所以第二配合杆与轴套之间如果存在速度差，其摩擦力会更大，而起到保护线圈的作用，而驱动总成继续运动推动第三固定杆与轴套配合，形成完全的固定关系，此时可以保证转动轴和轴套同步运动，于此同时，可以控制另一个同样的电机脱离传动，此时就完成了在不停止轴套转动前提下，动态切换驱动电机。

附图说明

图1：本发明一种动态配合传动电机脱离状态下的原理图；

图2：本发明一种动态配合传动电机配合状态下的原理图；

图3：本发明图1的A部放大图；

图4：本发明图2的B部放大图。

附图标记：100、壳体；101、第一轴承；102、第二轴承；200、励磁总成；300、转动轴；301、第一螺纹；400、配合总成；410、容纳腔；411、第一隔离空间；412、第二隔离空间；413、第三隔离空间；421、第一滑槽；422、第二滑槽；423、第三滑槽；431、第一摩擦杆；4311、万向球；432、第二配合杆；433、第三固定杆；500、驱动总成；510、驱动杆；511、第二螺纹；521、第一隔板；522、第二隔板；523、推动块；530；助力杆；531、保持件。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

参照图1所示，一种动态配合传动电机，包括壳体100、励磁总成200以及转动轴300，所述转动轴300上安装有配合总成400以及驱动总成500，所述配合总成400设置于所述转动轴300的输出端的端部；励磁总成200用于带 动转动轴300工作，需要说明的是，本发明的实现需要原电机和本方案中的电机配合实现电机的切换，即实现在原电机脱离工作的同时，本方案中的电机切入配合，切换前后的电机为同种电机，即转动轴300的轴径小于轴套的孔径。

所述配合总成400内形成有容纳腔410，所述容纳腔410填充有溶质，所述容纳腔410联通设置有第一滑槽421、第二滑槽422以及第三滑槽423；所述第一滑槽421滑动连接有第一摩擦杆431，所述第二滑槽422滑动连接有第二配合杆432，所述第三滑槽423滑动连接有第三固定杆433；容纳腔410的设置目的是在配合总成400中实现提供溶质的容纳空间，溶质优选为，聚乙二醇PEG-800、白色膏体、熔点℃28±2、pH6.0-8.0、平均分子量760-840、粘度mPas2.2-2.4、羟值133-147，选择这种粘度较低，但是熔点不高的白色膏体作为溶质，正常情况下，其表现为固态以及呈现一定粘度，而一旦有热量传导，就会变为液态而失去粘度，图中绘制的容纳腔410比例较大，目的是为了方便理解，实际的容纳腔410比例比图中绘制的比例要小，以下分别对第一滑槽421、第二滑槽422以及第三滑槽423做出说明，所述驱动总成500还包括第一隔板521和第二隔板522，所述第一隔板521固设于推动杆上，所述第二隔板522固定设置于第一隔板521上，所述第一隔板521和空腔之间形成第一隔离空间411，所述第一隔板521和第二隔板522之间形成第二隔离空间412，所述第一隔离空间411与所述第一滑槽421连通，所述第二隔离空间412与所述第二滑槽422连通，所述的溶质设置于第二隔离空间412中，当所述推动杆伸入所述容纳腔410时，所述第一隔离空间411产生负压以使所述第一摩擦杆431克服离心力回缩至所述第一滑槽421。首先是第一滑槽421和第一摩擦杆431，由于第一滑槽421虽然与容纳腔410连通，但是由于第一隔板521的设置，第一隔离空间411内并没有溶质，所以第一摩擦杆431一旦受到离心力就会离开第一滑槽421，与轴套接触，而第一滑槽421离开隔离空间，而第一摩擦杆431的端部设置有摩擦万向球4311，一方面减少第一摩擦杆431与轴套的接触面积，避免磨损，另一方面通过万向球4311的高速旋转起到热量生成，热量由摩擦杆回传至容置腔内部，融化溶质，溶质失去粘性，第二配合杆432就会在离心力的作用下伸出第二滑槽422，与轴套配合，此时第二配合杆432与轴套之间不仅是通过离心力摩擦，还有溶质在高温条件下产生的膨胀力，因为此时电机在不断加速过程中，离心力和膨胀力增加，而转动轴和电机之间的速度差减小，所以此时属于动态配合状态，此时控制原电机在保持转速的情况下将驱动总成500与配合总成400脱离，此时原电机的转速>轴套惯性速度>切入电机转速，而此时轴套实际转速一定在切入电机转速和原电机转速之间，而这时候通过带动第三固定杆433在挤压力的作用下逐渐伸出第三滑槽423，此时第三固定杆433在转速达到轴套惯性速度时抱住轴套，而后就是通过第三固定杆433带动轴套动作，而就可以将原电机脱离，原电机的脱离逻辑为，当驱动总成500和配合总成400脱离配合时，第三固定杆433失去推力的作用，第二固定杆此时因为溶质具有粘性难以缩回，第一摩擦杆431在离心力的和压力作用下伸出与轴套配合，所以此时电机转速通过第二固定杆和第一摩擦杆431带动轴套转速，轴套转速会有少量下降，因为此时没有较大的抱紧力，但是不会低于切入电机转速，因为切入电机和原电机的带动力相加能够带动轴套转动，所以第一摩擦杆431会产生热量，融化溶质，第二配合杆432就可以缩回第二滑槽422，当切入电机的第三固定杆433伸出抱死轴套后，原电机可以减速至停转，第二配合杆432和第一摩擦杆431失去离心力，此时就可以将原电机拆卸脱离，轴套仍然可以工作。

所述驱动总成500包括推动杆，所述推动杆设置于所述转动轴的内部空腔中，且所述推动杆通过第二轴承102固定于所述壳体100上，所述推动杆的一端伸出壳体100外部，另一端穿过转动轴300连接于所述配合总成400；所述驱动总成500还包括助力部，所述助力部固定于所述壳体100，所述助力部包括助力杆530，所述助力杆530的一端与所述推动杆抵触，所述助力杆530用于提供将推动杆推入容纳腔410的推力。所述助力杆530上设置有保持件531，所述保持件531对应有第一预设位置，在所述推动杆位于第一预设位置时，所述保持件531提供将推动杆保持于第一预设位置的保持力。所述转动轴300通过第一轴承101固定于壳体100内部，所述推动杆通过第二轴承102固定于壳体100内部，所述推动杆和所述转动轴300之间形成有间隙。所述转动轴300内设置有第一螺纹301，所述推动杆上设置有与第一螺纹301适配的第二螺纹511，当所述推动杆向所述容纳腔方向运动时，所述转动轴300通过螺纹配合带动所述推动杆向所述容纳腔运动。首先驱动总成500包括推动杆，推动杆是设置在转动轴的内部空间中，转动轴通过第一轴承101，驱动杆510通过第二轴承102，且转动轴和推动杆之间形成有间隙，所以转动轴和驱动杆510之间可以异步转动，而当通过外力推动驱动杆510时，驱动杆510向转动轴方向移动，而由于其间设置螺纹，所以驱动杆510在螺纹作用下（励磁力），将驱动杆510送入容置腔，从而带动第一隔离空间411的体积增加，使得第一摩擦杆431克服离心力回到第一滑槽421，不与轴套接触，避免过度磨损，而第二隔离空间412的体积不变，但是推力作用下会产生向各个方向的压力，此时出现配合力，避免轴套转速过低，而第三隔离空间413内设置的推动块523推动第三固定杆433实现与轴套的固定，带动推动块523运动的方式有以下三种：1、通过减小第三隔离空间413的体积产生压力，带动推动块523向容置腔的一端移动；2、通过将推动块523和第二隔板522通过弹性件相连，通过弹性力带动所述推动块523运动；3、通过将推动块523和第二隔板522直接连接，直接带动推动块523运动。三种方式分别应用于对转速以及精度要求不同的使用场景中，方案3的精度要求大于方案2大于方案1。助力杆530的设置有两个功能其一是方便施加推动力，其二是助力杆530上可以设置保持件531，比如保持件531为弹性卡块，就可以设置助力杆530推动后，能够将驱动杆510保持在对应的位置，能够起到保持的效果，才能维持转动。

具体工作流程关系为：所述溶质自然状态下为固态，当所述溶质为固态时，所述转动轴300转动可带动所述第一摩擦杆431在离心力的作用下伸出所述第一滑槽，当所述第一摩擦杆431与轴套内部接触时，所述第一摩擦杆431产生热量以融化所述溶质；

当所述溶质为液态时，所述第二配合杆能够在离心力的作用下伸出第二滑槽以使所述第二配合杆432与所述轴套接触，所述推动杆能够在外力作用下进 入所述容纳腔410以挤压所述溶质，同时使第三固定杆433伸出第三滑槽，并提供将第二配合杆432、第三固定杆与轴套固定的保持力。

优选的，所述配合总成400和所述转动轴300可拆卸连接。由于可以根据轴套不同选择不同的配合总成400，所以将配合总成400和转动轴300可拆卸连接可以增加可选择的配合总成400。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种动态配合传动电机，包括壳体、励磁总成以及转动轴，其特征在于：所述转动轴上安装有配合总成以及驱动总成，所述配合总成设置于所述转动轴的输出端的端部；

所述配合总成内形成有容纳腔，所述容纳腔填充有溶质，所述容纳腔联通设置有第一滑槽、第二滑槽以及第三滑槽；所述第一滑槽滑动连接有第一摩擦杆，所述第二滑槽滑动连接有第二配合杆，所述第三滑槽滑动连接有第三固定杆；

所述驱动总成包括推动杆，所述推动杆设置于所述转动轴的内部空腔中，且所述推动杆通过第二轴承固定于所述壳体上，所述推动杆的一端伸出壳体外部，另一端穿过转动轴连接于所述配合总成；

所述溶质自然状态下为固态，当所述溶质为固态时，所述转动轴转动可带动所述第一摩擦杆在离心力的作用下伸出所述第一滑槽，当所述第一摩擦杆与轴套内部接触时，所述第一摩擦杆产生热量以融化所述溶质；

当所述溶质为液态时，所述第二配合杆能够在离心力的作用下伸出第二滑槽以使所述第二配合杆与所述轴套接触，所述推动杆能够在外力作用下进入所述容纳腔以挤压所述溶质，同时使第三固定杆伸出第三滑槽，并提供将第二配合杆、第三固定杆与轴套固定的保持力；

所述驱动总成还包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板固设于推动杆上，所述第二隔板固定设置于第一隔板上，所述第一隔板和空腔之间形成第一隔离空间，所述第一隔板和第二隔板之间形成第二隔离空间，所述第一隔离空间与所述第一滑槽连通，所述第二隔离空间与所述第二滑槽连通，所述的溶质设置于第二隔离空间中，当所述推动杆伸入所述容纳腔时，所述第一隔离空间产生负压以使所述第一摩擦杆克服离心力回缩至所述第一滑槽。

2.如权利要求1所述的一种动态配合传动电机，其特征在于：所述第二隔板和容纳腔之间形成第三隔离空间，所述第三隔离空间设置有推动块，当所述推动杆伸入所述容纳腔时，压缩所述第三隔离空间以使所述推动块带动所述第三固定杆伸出所述第三滑槽。

3.如权利要求2所述的一种动态配合传动电机，其特征在于：所述推动块和第二隔板之间通过弹性件连接。

4.如权利要求2所述的一种动态配合传动电机，其特征在于：所述推动块和第二隔板之间通过衔接杆连接。

5.如权利要求1所述的一种动态配合传动电机，其特征在于：所述配合总成和所述转动轴可拆卸连接。

6.如权利要求1所述的一种动态配合传动电机，其特征在于：所述驱动总成还包括助力部，所述助力部固定于所述壳体，所述助力部包括助力杆，所述助力杆的一端与所述推动杆抵触，所述助力杆用于提供将推动杆推入容纳腔的推力。

7.如权利要求6所述的一种动态配合传动电机，其特征在于：所述助力杆上设置有保持件，所述保持件对应有第一预设位置，在所述推动杆位于第一预设位置时，所述保持件提供将推动杆保持于第一预设位置的保持力。

8.如权利要求1所述的一种动态配合传动电机，其特征在于：所述转动轴通过第一轴承固定于壳体内部，所述推动杆通过第二轴承固定于壳体内部，所述推动杆和所述转动轴之间形成有间隙。

9.如权利要求6所述的一种动态配合传动电机，其特征在于：所述转动轴内设置有第一螺纹，所述推动杆上设置有与第一螺纹适配的第二螺纹，当所述推动杆向所述容纳腔方向运动时，所述转动轴通过螺纹配合带动所述推动杆向所述容纳腔运动。

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