CN113241901A - 一种载重机械用过载保护电机 - Google Patents

Abstract

本发明属于电机技术领域，具体的说是一种载重机械用过载保护电机，包括驱动电机、固定座、活动座、一号连接件、二号连接件、一号凸块、二号凸块、输出轴、挡块、一号弹簧和二号弹簧；本发明通过在输出轴抱死时，驱动电机带动一号连接件相对二号连接件出现转动，使一号连接件上的齿与二号连接件上有一号凸块的齿面啮合，使一号凸块被压缩进压力腔体内部，使压力腔体另一端的二号凸块被挤压出，使挡块完全进入到输出轴上的滑槽内，进而使得输出轴和二号连接件在旋转方向不受约束,进而通过机械结构实现电机与负载端力的传递路径脱开，进而实现电机的过载保护，结构更加简单，需要的零部件更少，进而使得成本更低。

Description

一种载重机械用过载保护电机

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体的说是一种载重机械用过载保护电机。

背景技术

电机，是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源；按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机；按结构和工作原理可划分：可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机；按起动与运行方式可划分：电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机；按用途可划分：驱动用电动机和控制用电动机；按转子的结构可划分：笼型感应电动机(旧标准称为鼠笼型异步电动机)和绕线转子感应电动机(旧标准称为绕线型异步电动机)；按运转速度可划分：高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机；低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。

在电机的使用过程中，若负载端的负载过大时，会造成电机的转轴被抱死，但是电机内部依然是通电的，此时电机处于过载的状态，电机在过载运行时会造成电动机轴承发热，使用寿命缩短，控制元件和线路长时间过载运行，会引起接触器和断路器的触点发热，寿命减少，严重时造成触点烧坏；其次电机较长时间的过载，则使得电动机电流长时间超过额定值，将导致电动机绕组温度、轴温等指标上升超过正常允许值，导致电动机发热严重，严重的话会引起电动机毁坏；现有的过载保护多数通过在电机的连接电路中设置监控整个电路的过载情况，进而实现电机的过载保护，由于该种方法是通过间接的检测电路的过载情况而进行相应的响应，中间过程多进而造成响应时间长，同时电控产品的可靠性相对机械结构较差，且在电机运行的电路中增加监控和控制元件的成本较高，进而增加了设备的使用成本，通过机械结构实现电机与负载端力的传递路径脱开，进而实现电机的过载保护，进而解决现有技术通过在电机所在电路中增加检测和控制元件，进而实现断电过载保护的方式中响应时间长和成本较高的问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种载重机械用过载保护电机。本发明主要用以解决现有技术通过在电机所在电路中增加检测和控制元件，进而实现断电过载保护的方式中响应时间长和成本较高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种载重机械用过载保护电机，包括驱动电机、固定座、活动座、一号连接件、二号连接件、一号凸块、二号凸块、输出轴、挡块、一号弹簧和二号弹簧；所述驱动电机的外部套设有所述固定座；所述固定座与所述驱动电机固定连接；所述固定座的一侧设置有所述活动座；所述活动座与所述驱动电机互动连接；所述活动座与所述固定座同轴心；所述驱动电机靠近所述活动座的一端设置有所述一号连接件；所述一号连接件的一端与所述驱动电机的转轴固定连接；所述一号连接件的另一端设置有锥形齿面；所述一号连接件靠近锥形齿面的一端设置有所述二号连接件；所述二号连接件靠近所述一号连接件的一端设置有凹面齿；所述一号连接件与所述二号连接件啮合连接；所述二号连接件的齿数是所述一号连接件齿数的两倍数；所述二号连接件上均匀间隔设置有压力腔体；所述压力腔体的一端位于所述凹面齿的齿根处；所述压力腔体的数量与所述一号连接件上齿数相同；所述压力腔体的一端设置有所述一号凸块；所述一号凸块与所述压力腔体内壁滑动连接；所述压力腔体内部充有压力介质；所述二号连接件的另一端设置有凹槽；所述压力腔体的另一端位于所述凹槽内部；所述凹槽内部设置有所述二号凸块；所述二号凸块与所述压力腔体的内壁滑动连接；所述凹槽内部设置有所述输出轴；所述输出轴的一端均匀间隔开设有滑槽；所述滑槽内设置有所述一号弹簧；所述一号弹簧的一端与所述滑槽底部固定连接；所述一号弹簧的另一端设置有所述挡块；所述挡块与所述一号弹簧固定连接；所述挡块与所述滑槽的侧壁滑动连接；所述固定座的一侧均匀间隔设置有所述二号弹簧；所述二号弹簧的一端与所述固定座固定连接；所述二号弹簧的另一端与所述二号连接件连接。

工作时，在电机的使用过程中，若负载端的负载过大时，会造成电机的转轴被抱死，但是电机内部依然是通电的，此时电机处于过载的状态，电机在过载运行时会造成电动机轴承发热，使用寿命缩短，控制元件和线路长时间过载运行，会引起接触器和断路器的触点发热，寿命减少，严重时造成触点烧坏；其次电机较长时间的过载，则使得电动机电流长时间超过额定值，将导致电动机绕组温度、轴温等指标上升超过正常允许值，导致电动机发热严重，严重的话会引起电动机毁坏；现有的过载保护多数通过在电机的连接电路中设置监控整个电路的过载情况，进而实现电机的过载保护，由于该种方法是通过间接的检测电路的过载情况而进行相应的响应，中间过程多进而造成响应时间长，同时电控产品的可靠性相对机械结构较差，且在电机运行的电路中增加监控和控制元件的成本较高，进而增加了设备的使用成本；本方案中电机正常运行时，通过驱动电机的运转，进而带动一号连接件的转动，由于一号连接件与二号连接件之间啮合连接，进而使得二号连接件转动，由于一号连接件上的齿数是二号连接件上齿数的一半，在正常运行时，将一号连接件上的齿与二号连接件上不设有一号凸块的齿面进行啮合，进而使得一号凸块一端不承受力，进而在一号弹簧的弹力作用下使得挡块向上移动，进而使得挡块位于二号连接件和输出轴之间，进而限制二号连接件和输出轴转动方向的自由度，进而在二号连接件转动时，输出轴转动，进而将驱动电机的扭力传递到输出轴上，进而实现电机的驱动性能；在负载过大造成输出轴被抱死时，驱动电机在不断电的情况下，依然输出扭力，进而使得一号连接件转动，由于二号连接件是通过二号弹簧的弹力使其与一号连接件紧密啮合，在驱动电机的带动下使得随着一号连接件相对二号连接件出现转动(即一号连接件与二号连接件之间齿面打滑)，进而使得二号连接件在轴向产生移动，进而使得压缩二号弹簧，进而使得一号连接件与二号连接件啮合面出现间隙，进而满足齿面打滑时所需要的空间，进而使得一号连接件上的齿与二号连接件上有一号凸块的齿面啮合时，进而使得一号凸块被压缩进压力腔体内部，进而使得压力腔体另一端的二号凸块被挤压出，进而使得挡块被压向输出轴的轴心方向，进而使得挡块完全进入到输出轴上的滑槽内，进而使得输出轴和二号连接件在旋转方向不受约束，进而使得输出轴不受驱动电机的扭力，进而使得电机继续无负载的转动，进而起到过载保护电机的效果，在本方案中通过机械结构实现电机与负载端力的传递路径脱开，进而实现电机的过载保护，结构更加简单，且相比较电气和控制器等控制所需要的零部件更少，进而使得成本更低。

优选的，所述过载保护电机还包括螺杆和三号弹簧；所述活动座的外侧均匀间隔设置有所述螺杆所述螺杆与所述活动座转动连接；所述固定座上均匀间隔设置有螺纹孔；所述螺杆远离所述活动座的一端与所述固定座螺纹连接；所述活动座靠近所述固定座的一端设置有所述三号弹簧；所述三号弹簧的一端与所述活动座固定连接；所述三号弹簧的另一端与所述固定座一侧抵触。

工作时，在电机因为过载而脱开后，此时一号连接件上的齿与二号连接件上甚至有一号凸块的齿啮合，且在二号弹簧的作用下使得一号连接件和二号连接件之间的齿面连接紧密，进而使得一号凸块被压缩，进而使得挡块被压缩进滑槽内部，进而使得二号连接件与输出轴之间的连接断开，进而使得驱动电机的扭力无法传递到输出轴上，在解除故障后需要电机恢复正常工作状态时，通过转动螺杆，进而使得活动座和固定座之间间距增大，进而使得二号弹簧跟随活动架远离二号连接件，进而使得二号连接件在轴向失去约束，进而手动拨动二号连接件，进而使得一号连接件和二号连接件之间的间距增大，进而使得一号凸块上的约束力撤去，进而在一号弹簧的弹力作用下使得挡块向着远离输出轴轴心的方向移动，进而使得挡块一端位于二号连接件上的卡槽内，另一端位于输出轴上的滑槽内部，进而限制输出轴和二号连接件之间在旋转方向的自由度，后通过转动二号连接件使得一号连接件的齿卡进二号连接件上不设有一号凸块的齿内，转动螺杆，使得活动座和固定座渐渐的间距缩小，进而使得二号弹簧压缩二号连接件，进而使得一号连接件和二号连接件之间连接紧密，进而完成电机连接脱开后的复位，进而不影响电机动力的输出。

优选的，所述活动座的外侧设置有齿圈；所述齿圈与所述活动座转动连接；所述螺杆靠近所述齿圈的一端设置有齿轮；所述齿轮与所述螺杆固定连接；所述齿轮与所述齿圈啮合连接。

工作时，由于固定座和活动座均匀圆柱状，且螺杆在固定座的一周间隔布置，若一次转动一侧的螺杆，进而在三号弹簧的弹力作用下，使得活动座的受力出现偏斜，进而导致活动座卡在电机的外侧，进而不便于调整活动座与固定座之间的间距，进而不便于电机过载后的复位；通过转动齿圈，进而使得齿轮转动，由于齿圈同时设置的所有的齿轮啮合，进而在齿圈转动时，与齿圈啮合的所有的齿轮同时转动，且转动的圈数是相同的，进而使得转动齿圈时，活动座各处的移动量一致，进而使得活动座沿着驱动电机的轴向平稳的移动，进而防止活动座在移动时出现侧倾导致的卡死，进而更好的实现电机过载后的复位。

优选的，所述二号弹簧远离所述活动座的一端设置有滚球；所述滚球与所述二号弹簧抵触；所述二号连接件的一侧开设有环槽；所述滚球位于所述环槽内；所述滚球与所述二号连接件抵触；所述环槽截面弧度大于所述滚球球面弧度。

工作时，由于电机在正常运动时，二号连接件处于高速的转动状态，进而使得二号弹簧与二号连接件之间出现摩擦，进而造成二号弹簧和二号连接件之间的摩擦，进而导致电机的使用寿命缩短；通过设置的滚球，进而将二号连接件与二号弹簧隔开，进而使得二号弹簧与二号连接件之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，进而减小摩擦的损耗；同时通过设置的环槽进而限制滚球的位置，防止滚球在电机运行的过程中滑落，进而造成二号连接件轴向的约束力消失造成电机故障；同时由于环槽截面弧度大于滚球球面弧度，进而使得滚球与环槽壁得到接触面积减小，进而使得摩擦阻力减小，进而减少滚球和二号连接件之间的摩擦损耗，进而使得电机的使用寿命增加；同时由于滚球和二号连接件之间的摩擦阻力减小，进而使得驱动电机输出的动力的损耗减小，进而提高动力的传输效率。

优选的，所述输出轴一端的外壁均匀间隔开设有沉槽；所述挡块靠近所述二号凸块的一端开设有所述插槽；所述挡块靠近所述插槽的一侧设置有过渡板；所述过渡板与所述挡块连接。

工作时，在输出轴与二号连接件之间的连接断开时，二号连接件相对与输出轴转动，进而使得挡块与二号连接间之相对转动，由于一号弹簧一致处于压缩状态，进而使得挡块有向外运动的趋势，当挡块运动到正对二号凸块的时候，挡块不在与二号连接件上的凹槽侧壁接触，进而弹簧的作用力传递到二号凸块，会挤压二号挡块，进而使得压力腔体内部的介质轻微被挤压，进而使得挡块向着远离输出轴的轴心方向产生微小的移动，进而在高速运行时会产生卡顿的现象；通过设置的过渡板，进而在挡块在被压进滑槽内时，过渡板展开，进而使得过渡板与凹槽的侧壁接触，进而增大挡块与侧壁的接触面积，进而在挡块转动到正对二号凸块的位置时，过渡板的渡部分面积与凹槽的侧壁接触，进而使得一号弹簧的弹力通过过度板作用在凹槽侧壁上，进而防止一号弹簧的弹力作用在二号凸块上，进而防止挡块的移动，进而防止在二号连接件相对输出轴转动时，挡块在经过二号凸块位置时与二号连接件出现的碰撞；进而防止二号连接件转动时产生的卡顿，进而使得过载保护时驱动电机与输出轴连接断开的更彻底。

优选的，所述过渡板为钣金弯折成形件；所述过渡板中部设置有插接部；所述插接部插接于所述插槽内部。

工作时，由于过渡板的厚度较薄，且外形带有移动的圆弧状轮廓，通过钣金折弯的生产工艺更加容易形成，由于钣金折弯的工艺并不破坏材料连接，进而使得过渡板的整体性更好；同时折弯后的钣金在插接部存在间隙，在将插接部插入到插槽内部时，使得插接部之间的间隙被压缩，进而使得插接部有向外扩张的趋势，进而使得插接部产生作用在插槽侧壁上的力，进而使得插接部更紧密的贴合在插槽内部，同时通过插接的方式使得过度板的安装更简单方便，便于后期过渡板的更换和维护。

优选的，所述活动座靠近所述驱动电机的一端均匀间隔开设有导向槽；所述驱动电机外部的散热片与所述导向槽侧壁滑动连接。

工作时，由于驱动电机线圈外壳上多数设置有散热片，若活动座之间与散热片的外侧滑动连接，则接触面积较小，进而使得活动座连接稳定性较差，同时由于电机与活动座均与圆柱状，进而使得活动座和电机在旋转方向存在自由度，若不限制，则在电机运行产生震动时会使得电机与活动座之间出现偏转，进而使得运行的不平稳，同时长期的震动会造成活动座和固定座之间连接的松动，进而造成电机运行故障，通过设置的导向槽，进而将电机外部的散热片与导向槽滑动连接，进而使得活动座与驱动电机之间转动方向的自由度被限制，进而使得驱动电机与活动座之间连接更稳定，进而防止由于驱动电机运行震动导致的活动座的偏转。

本发明的有益效果如下：

1.本发明中在电机的使用过程中，若负载端的负载过大时，会造成电机的转轴被抱死，但是电机内部依然是通电的，此时电机处于过载的状态，电机在过载运行时会造成电动机轴承发热，使用寿命缩短，控制元件和线路长时间过载运行，会引起接触器和断路器的触点发热，寿命减少，严重时造成触点烧坏；其次电机较长时间的过载，则使得电动机电流长时间超过额定值，将导致电动机绕组温度、轴温等指标上升超过正常允许值，导致电动机发热严重，严重的话会引起电动机毁坏；现有的过载保护多数通过在电机的连接电路中设置监控整个电路的过载情况，进而实现电机的过载保护，由于该种方法是通过间接的检测电路的过载情况而进行相应的响应，中间过程多进而造成响应时间长，同时电控产品的可靠性相对机械结构较差，且在电机运行的电路中增加监控和控制元件的成本较高，进而增架了设备的使用成本；本方案中电机正常运行时，通过驱动电机的运转，进而带动一号连接件的转动，由于一号连接件与二号连接件之间啮合连接，进而使得二号连接件转动，由于一号连接件上的齿数是二号连接件上齿数的一半，在正常运行时，将一号连接件上的齿与二号连接件上不设有一号凸块的齿面进行啮合，进而使得一号凸块一端不承受力，进而在一号弹簧的弹力作用下使得挡块向上移动，进而使得挡块位于二号连接件和输出轴之间，进而限制二号连接件和输出轴转动方向的自由度，进而在二号连接件转动时，输出轴转动，进而将驱动电机的扭力传递到输出轴上，进而实现电机的驱动性能；在负载过大造成输出轴被抱死时，驱动电机在不断电的情况下，依然输出扭力，进而使得一号连接件转动，由于二号连接件是通过二号弹簧的弹力使其与一号连接件紧密啮合，在驱动电机的带动下使得随着一号连接件相对二号连接件出现转动(即一号连接件与二号连接件之间齿面打滑)，进而使得二号连接件在轴向产生移动，进而使得压缩二号弹簧，进而使得一号连接件与二号连接件啮合面出现间隙，进而满足齿面打滑时所需要的空间，进而使得一号连接件上的齿与二号连接件上有一号凸块的齿面啮合时，进而使得一号凸块被压缩进压力腔体内部，进而使得压力腔体另一端的二号凸块被挤压出，进而使得挡块被压向输出轴的轴心方向，进而使得挡块完全进入到输出轴上的滑槽内，进而使得输出轴和二号连接件在旋转方向不受约束，进而使得输出轴不受驱动电机的扭力，进而使得电机继续无负载的转动，进而起到过载保护电机的效果，在本方案中通过机械结构实现电机与负载端力的传递路径脱开，进而实现电机的过载保护，机构更加简单，且相比较电气和控制器等控制所需要的零部件更少，进而使得成本更低。

2.本发明中在电机因为过载而脱开后，此时一号连接件上的齿与二号连接件上甚至有一号凸块的齿啮合，且在二号弹簧的作用下使得一号连接件和二号连接件之间的齿面连接紧密，进而使得一号凸块被压缩，进而使得挡块被压缩进滑槽内部，进而使得二号连接件与输出轴之间的连接断开，进而使得驱动电机的扭力无法传递到输出轴上，在解除故障后需要电机恢复正常工作状态时，通过转动螺杆，进而使得活动座和固定座之间间距增大，进而使得二号弹簧跟随活动架远离二号连接件，进而使得二号连接件在轴向失去约束，进而手动拨动二号连接件，进而使得一号连接件和二号连接件之间的间距增大，进而使得一号凸块上的约束力撤去，进而在一号弹簧的弹力作用下使得挡块向着远离输出轴轴心的方向移动，进而使得挡块一端位于二号连接件上的卡槽内，另一端位于输出轴上的滑槽内部，进而限制输出轴和二号连接件之间在旋转方向的自由度，后通过转动二号连接件使得一号连接件的齿卡进二号连接件上不设有一号凸块的齿内，转动螺杆，使得活动座和固定座渐渐的间距缩小，进而使得二号弹簧压缩二号连接件，进而使得一号连接件和二号连接件之间连接紧密，进而完成电机连接脱开后的复位，进而不影响电机动力的输出。

3.本发明中由于固定座和活动座均匀圆柱状，且螺杆在固定座的一周间隔布置，若一次转动一侧的螺杆，进而在三号弹簧的弹力作用下，使得活动座的受力出现偏斜，进而导致活动座卡在电机的外侧，进而不便于调整活动座与固定座之间的间距，进而不便于电机过载后的复位；通过转动齿圈，进而使得齿轮转动，由于齿圈同时设置的所有的齿轮啮合，进而在齿圈转动时，与齿圈啮合的所有的齿轮同时转动，且转动的圈数是相同的，进而使得转动齿圈时，活动座各处的移动量一致，进而使得活动座沿着驱动电机的轴向平稳的移动，进而防止活动座在移动时出现侧倾导致的卡死，进而更好的实现电机过载后的复位。

4.本发明中由于电机在正常运动时，二号连接件处于高速的转动状态，进而使得二号弹簧与二号连接件之间出现摩擦，进而造成二号弹簧和二号连接件之间的摩擦，进而导致电机的使用寿命缩短；通过设置的滚球，进而将二号连接件与二号弹簧隔开，进而使得二号弹簧与二号连接件之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，进而减小摩擦的损耗；同时通过设置的环槽进而限制滚球的位置，防止滚球在电机运行的过程中滑落，进而造成二号连接件轴向的约束力消失造成电机故障；同时由于环槽截面弧度大于滚球球面弧度，进而使得滚球与环槽壁得到接触面积减小，进而使得摩擦阻力减小，进而减少滚球和二号连接件之间的摩擦损耗，进而使得电机的使用寿命增加；同时由于滚球和二号连接件之间的摩擦阻力减小，进而使得驱动电机输出的动力的损耗减小，进而提高动力的传输效率。

5.本发明中在输出轴与二号连接件之间的连接断开时，二号连接件相对与输出轴转动，进而使得挡块与二号连接间之相对转动，由于一号弹簧一致处于压缩状态，进而使得挡块有向外运动的趋势，当挡块运动到正对二号凸块的时候，挡块不在与二号连接件上的凹槽侧壁接触，进而弹簧的作用力传递到二号凸块，会挤压二号挡块，进而使得压力腔体内部的介质轻微被挤压，进而使得挡块向着远离输出轴的轴心方向产生微小的移动，进而在高速运行时会产生卡顿的现象；通过设置的过渡板，进而在挡块在被压进滑槽内时，过渡板展开，进而使得过渡板与凹槽的侧壁接触，进而增大挡块与侧壁的接触面积，进而在挡块转动到正对二号凸块的位置时，过渡板的渡部分面积与凹槽的侧壁接触，进而使得一号弹簧的弹力通过过度板作用在凹槽侧壁上，进而防止一号弹簧的弹力作用在二号凸块上，进而防止挡块的移动，进而防止在二号连接件相对输出轴转动时，挡块在经过二号凸块位置时与二号连接件出现的碰撞；进而防止二号连接件转动时产生的卡顿，进而使得过载保护时驱动电机与输出轴连接断开的更彻底，进而增强过载保护的效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明中过载保护电机的整体结构示意图；

图2是本发明中过载保护电机的内部结构示意图；

图3是本发明中过载保护电机的爆炸视图；

图4是本发明中一号连接件和二号连接件的第一结构示意图；

图5是本发明中一号连接件和二号连接件的第二结构示意图；

图6是本发明中挡块和过渡板部分的爆炸视图；

图7是本发明中过渡板和输出轴的连接示意图；

图8是本发明中过渡板的结构示意图；

图9是图2中A处的局部放大视图；

图10是本发明中二号连接件的第一结构示意图；

图11是本发明中二号连接件的第二结构示意图；

图12是本发明中一号连接件的结构示意图；

图中：驱动电机1、固定座2、活动座3、一号连接件4、二号连接件5、一号凸块6、二号凸块7、输出轴8、挡块9、一号弹簧10、二号弹簧11、压力腔体12、凹槽13、滑槽14、螺杆15、三号弹簧16、齿圈17、齿轮18、滚球19、环槽20、沉槽21、过渡板22、插槽23、插接部24、导向槽25。

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12所示，一种载重机械用过载保护电机，包括驱动电机1、固定座2、活动座3、一号连接件4、二号连接件5、一号凸块6、二号凸块7、输出轴8、挡块9、一号弹簧10和二号弹簧11；所述驱动电机1的外部套设有所述固定座2；所述固定座2与所述驱动电机1固定连接；所述固定座2的一侧设置有所述活动座3；所述活动座3与所述驱动电机1互动连接；所述活动座3与所述固定座2同轴心；所述驱动电机1靠近所述活动座3的一端设置有所述一号连接件4；所述一号连接件4的一端与所述驱动电机1的转轴固定连接；所述一号连接件4的另一端设置有锥形齿面；所述一号连接件4靠近锥形齿面的一端设置有所述二号连接件5；所述二号连接件5靠近所述一号连接件4的一端设置有凹面齿；所述一号连接件4与所述二号连接件5啮合连接；所述二号连接件5的齿数是所述一号连接件4齿数的两倍数；所述二号连接件5上均匀间隔设置有压力腔体12；所述压力腔体12的一端位于所述凹面齿的齿根处；所述压力腔体12的数量与所述一号连接件4上齿数相同；所述压力腔体12的一端设置有所述一号凸块6；所述一号凸块6与所述压力腔体12内壁滑动连接；所述压力腔体12内部充有压力介质；所述二号连接件5的另一端设置有凹槽13；所述压力腔体12的另一端位于所述凹槽13内部；所述凹槽13内部设置有所述二号凸块7；所述二号凸块7与所述压力腔体12的内壁滑动连接；所述凹槽13内部设置有所述输出轴8；所述输出轴8的一端均匀间隔开设有滑槽14；所述滑槽14内设置有所述一号弹簧10；所述一号弹簧10的一端与所述滑槽14底部固定连接；所述一号弹簧10的另一端设置有所述挡块9；所述挡块9与所述一号弹簧10固定连接；所述挡块9与所述滑槽14的侧壁滑动连接；所述固定座2的一侧均匀间隔设置有所述二号弹簧11；所述二号弹簧11的一端与所述固定座2固定连接；所述二号弹簧11的另一端与所述二号连接件5连接。

工作时，在电机的使用过程中，若负载端的负载过大时，会造成电机的转轴被抱死，但是电机内部依然是通电的，此时电机处于过载的状态，电机在过载运行时会造成电动机轴承发热，使用寿命缩短，控制元件和线路长时间过载运行，会引起接触器和断路器的触点发热，寿命减少，严重时造成触点烧坏；其次电机较长时间的过载，则使得电动机电流长时间超过额定值，将导致电动机绕组温度、轴温等指标上升超过正常允许值，导致电动机发热严重，严重的话会引起电动机毁坏；现有的过载保护多数通过在电机的连接电路中设置监控整个电路的过载情况，进而实现电机的过载保护，由于该种方法是通过间接的检测电路的过载情况而进行相应的响应，中间过程多进而造成响应时间长，同时电控产品的可靠性相对机械结构较差，且在电机运行的电路中增加监控和控制元件的成本较高，进而增架了设备的使用成本；本方案中电机正常运行时，通过驱动电机1的运转，进而带动一号连接件4的转动，由于一号连接件4与二号连接件5之间啮合连接，进而使得二号连接件5转动，由于一号连接件4上的齿数是二号连接件5上齿数的一半，在正常运行时，将一号连接件4上的齿与二号连接件5上不设有一号凸块6的齿面进行啮合，进而使得一号凸块6一端不承受力，进而在一号弹簧10的弹力作用下使得挡块9向上移动，进而使得挡块9位于二号连接件5和输出轴8之间，进而限制二号连接件5和输出轴8转动方向的自由度，进而在二号连接件5转动时，输出轴8转动，进而将驱动电机1的扭力传递到输出轴8上，进而实现电机的驱动性能；在负载过大造成输出轴8被抱死时，驱动电机1在不断电的情况下，依然输出扭力，进而使得一号连接件4转动，由于二号连接件5是通过二号弹簧11的弹力使其与一号连接件4紧密啮合，在驱动电机1的带动下使得随着一号连接件4相对二号连接件5出现转动(即一号连接件4与二号连接件5之间齿面打滑)，进而使得二号连接件5在轴向产生移动，进而使得压缩二号弹簧11，进而使得一号连接件4与二号连接件5啮合面出现间隙，进而满足齿面打滑时所需要的空间，进而使得一号连接件4上的齿与二号连接件5上有一号凸块6的齿面啮合时，进而使得一号凸块6被压缩进压力腔体12内部，进而使得压力腔体12另一端的二号凸块7被挤压出，进而使得挡块9被压向输出轴8的轴心方向，进而使得挡块9完全进入到输出轴8上的滑槽14内，进而使得输出轴8和二号连接件5在旋转方向不受约束，进而使得输出轴8不受驱动电机1的扭力，进而使得电机继续无负载的转动，进而起到过载保护电机的效果，在本方案中通过机械结构实现电机与负载端力的传递路径脱开，进而实现电机的过载保护，机构更加简单，且相比较电气和控制器等控制所需要的零部件更少，进而使得成本更低。

如图1至图3所示，所述过载保护电机还包括螺杆15和三号弹簧16；所述活动座3的外侧均匀间隔设置有所述螺杆15；所述螺杆15与所述活动座3转动连接；所述固定座2上均匀间隔设置有螺纹孔；所述螺杆15远离所述活动座3的一端与所述固定座2螺纹连接；所述活动座3靠近所述固定座2的一端设置有所述三号弹簧16；所述三号弹簧16的一端与所述活动座3固定连接；所述三号弹簧16的另一端与所述固定座2一侧抵触。

工作时，在电机因为过载而脱开后，此时一号连接件4上的齿与二号连接件5上甚至有一号凸块6的齿啮合，且在二号弹簧11的作用下使得一号连接件4和二号连接件5之间的齿面连接紧密，进而使得一号凸块6被压缩，进而使得挡块9被压缩进滑槽14内部，进而使得二号连接件5与输出轴8之间的连接断开，进而使得驱动电机1的扭力无法传递到输出轴8上，在解除故障后需要电机恢复正常工作状态时，通过转动螺杆15，进而使得活动座3和固定座2之间间距增大，进而使得二号弹簧11跟随活动架远离二号连接件5，进而使得二号连接件5在轴向失去约束，进而手动拨动二号连接件5，进而使得一号连接件4和二号连接件5之间的间距增大，进而使得一号凸块6上的约束力撤去，进而在一号弹簧10的弹力作用下使得挡块9向着远离输出轴8轴心的方向移动，进而使得挡块9一端位于二号连接件5上的卡槽内，另一端位于输出轴8上的滑槽14内部，进而限制输出轴8和二号连接件5之间在旋转方向的自由度，后通过转动二号连接件5使得一号连接件4的齿卡进二号连接件5上不设有一号凸块6的齿内，转动螺杆15，使得活动座3和固定座2渐渐的间距缩小，进而使得二号弹簧11压缩二号连接件5，进而使得一号连接件4和二号连接件5之间连接紧密，进而完成电机连接脱开后的复位，进而不影响电机动力的输出。

如图1至图3所示，所述活动座3的外侧设置有齿圈17；所述齿圈17与所述活动座3转动连接；所述螺杆15靠近所述齿圈17的一端设置有齿轮18；所述齿轮18与所述螺杆15固定连接；所述齿轮18与所述齿圈17啮合连接。

工作时，由于固定座2和活动座3均匀圆柱状，且螺杆15在固定座2的一周间隔布置，若一次转动一侧的螺杆15，进而在三号弹簧16的弹力作用下，使得活动座3的受力出现偏斜，进而导致活动座3卡在电机的外侧，进而不便于调整活动座3与固定座2之间的间距，进而不便于电机过载后的复位；通过转动齿圈17，进而使得齿轮18转动，由于齿圈17同时设置的所有的齿轮18啮合，进而在齿圈17转动时，与齿圈17啮合的所有的齿轮18同时转动，且转动的圈数是相同的，进而使得转动齿圈17时，活动座3各处的移动量一致，进而使得活动座3沿着驱动电机1的轴向平稳的移动，进而防止活动座3在移动时出现侧倾导致的卡死，进而更好的实现电机过载后的复位。

如图2、图3、图9和图10所示，所述二号弹簧11的远离所述活动座3的一端设置有滚球19；所述滚球19与所述二号弹簧11抵触；所述二号连接件5的一侧开设有环槽20；所述滚球19位于所述环槽20内；所述滚球19与所述二号连接件5抵触；所述环槽20截面弧度大于所述滚球19球面弧度。

工作时，由于电机在正常运动时，二号连接件5处于高速的转动状态，进而使得二号弹簧11与二号连接件5之间出现摩擦，进而造成二号弹簧11和二号连接件5之间的摩擦，进而导致电机的使用寿命缩短；通过设置的滚球19，进而将二号连接件5与二号弹簧11隔开，进而使得二号弹簧11与二号连接件5之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，进而减小摩擦的损耗；同时通过设置的环槽20进而限制滚球19的位置，防止滚球19在电机运行的过程中滑落，进而造成二号连接件5轴向的约束力消失造成电机故障；同时由于环槽20截面弧度大于滚球19球面弧度，进而使得滚球19与环槽20壁得到接触面积减小，进而使得摩擦阻力减小，进而减少滚球19和二号连接件5之间的摩擦损耗，进而使得电机的使用寿命增加；同时由于滚球19和二号连接件5之间的摩擦阻力减小，进而使得驱动电机1输出的动力的损耗减小，进而提高动力的传输效率。

如图3、图6、图7和图8所示，所述输出轴8一端的外壁均匀间隔开设有沉槽21；所述挡块9靠近所述二号凸块7的一端开设有所述插槽23；所述挡块9靠近所述插槽23的一侧设置有过渡板22；所述过渡板22与所述挡块9连接。

工作时，在输出轴8与二号连接件5之间的连接断开时，二号连接件5相对与输出轴8转动，进而使得挡块9与二号连接间之相对转动，由于一号弹簧10一致处于压缩状态，进而使得挡块9有向外运动的趋势，当挡块9运动到正对二号凸块7的时候，挡块9不在与二号连接件5上的凹槽13侧壁接触，进而弹簧的作用力传递到二号凸块7，会挤压二号挡块9，进而使得压力腔体12内部的介质轻微被挤压，进而使得挡块9向着远离输出轴8的轴心方向产生微小的移动，进而在高速运行时会产生卡顿的现象；通过设置的过渡板22，进而在挡块9在被压进滑槽14内时，过渡板22展开，进而使得过渡板22与凹槽13的侧壁接触，进而增大挡块9与侧壁的接触面积，进而在挡块9转动到正对二号凸块7的位置时，过渡板22的渡部分面积与凹槽13的侧壁接触，进而使得一号弹簧10的弹力通过过度板作用在凹槽13侧壁上，进而防止一号弹簧10的弹力作用在二号凸块7上，进而防止挡块9的移动，进而防止在二号连接件5相对输出轴8转动时，挡块9在经过二号凸块7位置时与二号连接件5出现的碰撞；进而防止二号连接件5转动时产生的卡顿，进而使得过载保护时驱动电机1与输出轴8连接断开的更彻底，进而增强过载保护的效果。

如图3、图6、图7和图8所示，所述过渡板22为钣金弯折成形件；所述过渡板22中部设置有插接部24；所述插接部24插接于所述插槽23内部。

工作时，由于过渡板22的厚度较薄，且外形带有移动的圆弧状轮廓，通过钣金折弯的生产工艺更加容易形成，由于钣金折弯的工艺并不破坏材料连接，进而使得过渡板22的整体性更好；同时折弯后的钣金在插接部24存在间隙，在将插接部24插入到插槽23内部时，使得插接部24之间的间隙被压缩，进而使得插接部24有向外扩张的趋势，进而使得插接部24产生作用在插槽23侧壁上的力，进而使得插接部24更紧密的贴合在插槽23内部，同时通过插接的方式使得过度板的安装更简单方便，便于后期过渡板22的更换和维护。

如图1至图3所示，所述活动座3靠近所述驱动电机1的一端均匀间隔开设有导向槽25；所述驱动电机1外部的散热片与所述导向槽25侧壁滑动连接。

工作时，由于驱动电机1线圈外壳上多数设置有散热片，若活动座3之间与散热片的外侧滑动连接，则接触面积较小，进而使得活动座3连接稳定性较差，同时由于电机与活动座3均与圆柱状，进而使得活动座3和电机在旋转方向存在自由度，若不限制，则在电机运行产生震动时会使得电机与活动座3之间出现偏转，进而使得运行的不平稳，同时长期的震动会造成活动座3和固定座2之间连接的松动，进而造成电机运行故障，通过设置的导向槽25，进而将电机外部的散热片与导向槽25滑动连接，进而使得活动座3与驱动电机1之间转动方向的自由度被限制，进而使得驱动电机1与活动座3之间连接更稳定，进而防止由于驱动电机1运行震动导致的活动座3的偏转。

工作时，电机正常运行时，通过驱动电机1的运转，进而带动一号连接件4的转动，由于一号连接件4与二号连接件5之间啮合连接，进而使得二号连接件5转动，由于一号连接件4上的齿数是二号连接件5上齿数的一半，在正常运行时，将一号连接件4上的齿与二号连接件5上不设有一号凸块6的齿面进行啮合，进而使得一号凸块6一端不承受力，进而在一号弹簧10的弹力作用下使得挡块9向上移动，进而使得挡块9位于二号连接件5和输出轴8之间，进而限制二号连接件5和输出轴8转动方向的自由度，进而在二号连接件5转动时，输出轴8转动，进而将驱动电机1的扭力传递到输出轴8上，进而实现电机的驱动性能；在负载过大造成输出轴8被抱死时，驱动电机1在不断电的情况下，依然输出扭力，进而使得一号连接件4转动，由于二号连接件5是通过二号弹簧11的弹力使其与一号连接件4紧密啮合，在驱动电机1的带动下使得随着一号连接件4相对二号连接件5出现转动(即一号连接件4与二号连接件5之间齿面打滑)，进而使得二号连接件5在轴向产生移动，进而使得压缩二号弹簧11，进而使得一号连接件4与二号连接件5啮合面出现间隙，进而满足齿面打滑时所需要的空间，进而使得一号连接件4上的齿与二号连接件5上有一号凸块6的齿面啮合时，进而使得一号凸块6被压缩进压力腔体12内部，进而使得压力腔体12另一端的二号凸块7被挤压出，进而使得挡块9被压向输出轴8的轴心方向，进而使得挡块9完全进入到输出轴8上的滑槽14内，进而使得输出轴8和二号连接件5在旋转方向不受约束，进而使得输出轴8不受驱动电机1的扭力，进而使得电机继续无负载的转动，进而起到过载保护电机的效果，在本方案中通过机械结构实现电机与负载端力的传递路径脱开，进而实现电机的过载保护，机构更加简单，且相比较电气和控制器等控制所需要的零部件更少，进而使得成本更低；在电机因为过载而脱开后，此时一号连接件4上的齿与二号连接件5上甚至有一号凸块6的齿啮合，且在二号弹簧11的作用下使得一号连接件4和二号连接件5之间的齿面连接紧密，进而使得一号凸块6被压缩，进而使得挡块9被压缩进滑槽14内部，进而使得二号连接件5与输出轴8之间的连接断开，进而使得驱动电机1的扭力无法传递到输出轴8上，在解除故障后需要电机恢复正常工作状态时，通过转动螺杆15，进而使得活动座3和固定座2之间间距增大，进而使得二号弹簧11跟随活动架远离二号连接件5，进而使得二号连接件5在轴向失去约束，进而手动拨动二号连接件5，进而使得一号连接件4和二号连接件5之间的间距增大，进而使得一号凸块6上的约束力撤去，进而在一号弹簧10的弹力作用下使得挡块9向着远离输出轴8轴心的方向移动，进而使得挡块9一端位于二号连接件5上的卡槽内，另一端位于输出轴8上的滑槽14内部，进而限制输出轴8和二号连接件5之间在旋转方向的自由度，后通过转动二号连接件5使得一号连接件4的齿卡进二号连接件5上不设有一号凸块6的齿内，转动螺杆15，使得活动座3和固定座2渐渐的间距缩小，进而使得二号弹簧11压缩二号连接件5，进而使得一号连接件4和二号连接件5之间连接紧密，进而完成电机连接脱开后的复位，进而不影响电机动力的输出；由于固定座2和活动座3均匀圆柱状，且螺杆15在固定座2的一周间隔布置，若一次转动一侧的螺杆15，进而在三号弹簧16的弹力作用下，使得活动座3的受力出现偏斜，进而导致活动座3卡在电机的外侧，进而不便于调整活动座3与固定座2之间的间距，进而不便于电机过载后的复位；通过转动齿圈17，进而使得齿轮18转动，由于齿圈17同时设置的所有的齿轮18啮合，进而在齿圈17转动时，与齿圈17啮合的所有的齿轮18同时转动，且转动的圈数是相同的，进而使得转动齿圈17时，活动座3各处的移动量一致，进而使得活动座3沿着驱动电机1的轴向平稳的移动，进而防止活动座3在移动时出现侧倾导致的卡死，进而更好的实现电机过载后的复位；由于电机在正常运动时，二号连接件5处于高速的转动状态，进而使得二号弹簧11与二号连接件5之间出现摩擦，进而造成二号弹簧11和二号连接件5之间的摩擦，进而导致电机的使用寿命缩短；通过设置的滚球19，进而将二号连接件5与二号弹簧11隔开，进而使得二号弹簧11与二号连接件5之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，进而减小摩擦的损耗；同时通过设置的环槽20进而限制滚球19的位置，防止滚球19在电机运行的过程中滑落，进而造成二号连接件5轴向的约束力消失造成电机故障；同时由于环槽20截面弧度大于滚球19球面弧度，进而使得滚球19与环槽20壁得到接触面积减小，进而使得摩擦阻力减小，进而减少滚球19和二号连接件5之间的摩擦损耗，进而使得电机的使用寿命增加；同时由于滚球19和二号连接件5之间的摩擦阻力减小，进而使得驱动电机1输出的动力的损耗减小，进而提高动力的传输效率。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种载重机械用过载保护电机，其特征在于：包括驱动电机(1)、固定座(2)、活动座(3)、一号连接件(4)、二号连接件(5)、一号凸块(6)、二号凸块(7)、输出轴(8)、挡块(9)、一号弹簧(10)和二号弹簧(11)；所述驱动电机(1)的外部套设有所述固定座(2)；所述固定座(2)与所述驱动电机(1)固定连接；所述固定座(2)的一侧设置有所述活动座(3)；所述活动座(3)与所述驱动电机(1)滑动连接；所述活动座(3)与所述固定座(2)同轴心；所述驱动电机(1)靠近所述活动座(3)的一端设置有所述一号连接件(4)；所述一号连接件(4)的一端与所述驱动电机(1)的转轴固定连接；所述一号连接件(4)的另一端设置有锥形齿面；所述一号连接件(4)靠近锥形齿面的一端设置有所述二号连接件(5)；所述二号连接件(5)靠近所述一号连接件(4)的一端设置有凹面齿；所述一号连接件(4)与所述二号连接件(5)啮合连接；所述二号连接件(5)的齿数是所述一号连接件(4)齿数的两倍；所述二号连接件(5)上均匀间隔设置有压力腔体(12)；所述压力腔体(12)的一端位于所述凹面齿的齿根处；所述压力腔体(12)的数量与所述一号连接件(4)上齿数相同；所述压力腔体(12)的一端设置有所述一号凸块(6)；所述一号凸块(6)与所述压力腔体(12)内壁滑动连接；所述压力腔体(12)内部充有压力介质；所述二号连接件(5)的另一端设置有凹槽(13)；所述压力腔体(12)的另一端位于所述凹槽(13)内部；所述凹槽(13)内部设置有所述二号凸块(7)；所述二号凸块(7)与所述压力腔体(12)的内壁滑动连接；所述凹槽(13)内部设置有所述输出轴(8)；所述输出轴(8)的一端均匀间隔开设有滑槽(14)；所述滑槽(14)内设置有所述一号弹簧(10)；所述一号弹簧(10)的一端与所述滑槽(14)底部固定连接；所述一号弹簧(10)的另一端设置有所述挡块(9)；所述挡块(9)与所述一号弹簧(10)固定连接；所述挡块(9)与所述滑槽(14)的侧壁滑动连接；所述固定座(2)的一侧均匀间隔设置有所述二号弹簧(11)；所述二号弹簧(11)的一端与所述固定座(2)固定连接；所述二号弹簧(11)的另一端与所述二号连接件(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种载重机械用过载保护电机，其特征在于：还包括螺杆(15)和三号弹簧(16)；所述活动座(3)的外侧均匀间隔设置有所述螺杆(15)；所述螺杆(15)与所述活动座(3)转动连接；所述固定座(2)上均匀间隔设置有螺纹孔；所述螺杆(15)远离所述活动座(3)的一端与所述固定座(2)螺纹连接；所述活动座(3)靠近所述固定座(2)的一端设置有所述三号弹簧(16)；所述三号弹簧(16)的一端与所述活动座(3)固定连接；所述三号弹簧(16)的另一端与所述固定座(2)一侧抵触。

3.根据权利要求2所述的一种载重机械用过载保护电机，其特征在于：所述活动座(3)的外侧设置有齿圈(17)；所述齿圈(17)与所述活动座(3)转动连接；所述螺杆(15)靠近所述齿圈(17)的一端设置有齿轮(18)；所述齿轮(18)与所述螺杆(15)固定连接；所述齿轮(18)与所述齿圈(17)啮合连接。

4.根据权利要求3所述的一种载重机械用过载保护电机，其特征在于：所述二号弹簧(11)远离所述活动座(3)的一端设置有滚球(19)；所述滚球(19)与所述二号弹簧(11)抵触；所述二号连接件(5)的一侧开设有环槽(20)；所述滚球(19)位于所述环槽(20)内；所述滚球(19)与所述二号连接件(5)抵触；所述环槽(20)截面弧度大于所述滚球(19)球面弧度。

5.根据权利要求4所述的一种载重机械用过载保护电机，其特征在于：所述输出轴(8)一端的外壁均匀间隔开设有沉槽(21)；所述挡块(9)靠近所述二号凸块(7)的一端开设有插槽(23)；所述挡块(9)靠近所述插槽(23)的一侧设置有过渡板(22)；所述过渡板(22)与所述挡块(9)连接。

6.根据权利要求5所述的一种载重机械用过载保护电机，其特征在于：所述过渡板(22)为钣金弯折成形件；所述过渡板(22)中部设置有插接部(24)；所述插接部(24)插接于所述插槽(23)内部。

7.根据权利要求6所述的一种载重机械用过载保护电机，其特征在于：所述活动座(3)靠近所述驱动电机(1)的一端均匀间隔开设有导向槽(25)；所述驱动电机(1)外部的散热片与所述导向槽(25)侧壁滑动连接。

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