CN113531005B - 一种扭矩限制离合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种扭矩限制离合器，涉及安全离合器技术领域。其中，这种扭矩限制离合器包含第一旋转组件、第二旋转组件和传动结构。第一旋转组件包括第一旋转件和可滑动的配置于第一旋转件的传动件。第二旋转组件包括可转动的配置于第一旋转件的第二旋转件。传动结构包括可转动的配置于第一旋转件的基座，以及可滑动的配置于基座的驱动件。基座和驱动件之间形成有密封腔。传动结构还包括配置于传动件和第二旋转件之一的多个旋转凸起，和另一的多个啮合槽。旋转凸起和啮合槽相向设置。通过流体来控制啮合槽和旋转凸起啮合，当扭矩较大时，流体被压缩使得啮合槽和旋转凸起脱离，从而避免驱动端发生损坏。

Description

一种扭矩限制离合器

技术领域

本发明涉及安全离合器领域，具体而言，涉及一种扭矩限制离合器。

背景技术

联轴器用来连接驱动端和负载端，在负载端需要动力时，将驱动端的动力传输至负载端。在特定场合传递力矩时需要防止负载过载而损坏动力设备。当过载时离合器需打滑并通过电子检测设备发出警报能及时停机避免损失。

市面上现有的离合器主要以手动调节钢球式离合器为主，手动对操作员的要求比较高，调节的扭矩较为不准，并且所传递的扭矩较小，寿命较短。

有鉴于此，申请人在研究了现有的技术后特提出本申请。

发明内容

本发明提供了一种扭矩限制离合器，旨在改善离合器扭矩无法准确调节的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种扭矩限制离合器，其包含第一旋转组件、第二旋转组件和传动结构。

第一旋转组件包括第一旋转件和可滑动的配置于所述第一旋转件的传动件；

第二旋转组件包括可转动的配置于所述第一旋转件的第二旋转件；

传动结构包括可转动的配置于所述第一旋转件的基座，以及可滑动的配置于所述基座的驱动件；所述基座和所述驱动件之间形成有密封腔；所述基座设置有连通所述密封腔的第一流道；所述传动结构还包括可转动的配置于所述传动件和所述第二旋转件中的一个的多个旋转凸起，以及设置于所述传动件和所述第二旋转件中的另一个的多个啮合槽；所述旋转凸起和所述啮合槽相向设置；

所述驱动件用以在流体通过所述第一流道进入所述密封腔时，驱动所述传动件靠近所述第二旋转件，以使所述旋转凸起嵌入所述啮合槽，使得第一旋转件和第二旋转件同步旋转。

在一个可选的实施例中，多个所述旋转凸起和多个所述啮合槽之间一一对应，且构造成在所述传动件相对所述第二旋转件旋转时，只有一个角度能够重合。

在一个可选的实施例中，所述传动结构还包括配置于所述第一旋转件且抵接于所述传动件的多个碟簧；多个所述碟簧用以驱动所述传动件朝向远离所述第二旋转件的方向活动。

在一个可选的实施例中，传动结构还包括配置于所述基座上的安装座；所述安装座自所述基座延伸至所述传动件侧面，用以安装检测头；

所述传动件设置有用以供检测头检测的检测槽。

在一个可选的实施例中，所述第二旋转件、所述传动件、所述基座和所述驱动件均为环形结构，且都套置于所述第一旋转件；

所述传动件的设置有朝向所述驱动件延伸的圆环凸起；所述圆环凸起至少罩住所述驱动件的部分侧面；所述检测槽设置于所述圆环凸起的外表面。

在一个可选的实施例中，所述传动件和所述第二旋转件分别设置有相向设置的第一端面和第二端面；所述第一端面和所述第二端面中的一个设置有环形槽；所述第一端面和所述第二端面中的另一个设置有和所述环形槽相适配的环形凸起；所述环形凸起设置于所述环形槽中；所述啮合槽设置于所述环形凸起中。

在一个可选的实施例中，所述环形槽设置于所述第二旋转件；所述旋转凸起为可转动设置的滚柱或滚珠；当所述旋转凸起为滚柱时：

所述第二旋转件设置有沿着所述环形槽的径向方向设置且连通所述环形槽的多个柱孔；

所述传动结构还包括配置于多个所述柱孔的滚柱和套置于所述第二旋转件，用以防止所述滚柱从所述柱孔中脱出的固定环。

在一个可选的实施例中，所述旋转凸起的数量为6个；六个旋转凸起之间的夹角分别为a、b、c、d和e；其中a＜c＜e，且b＝d。

在一个可选的实施例中，a=15°，c=30°，e=45°，b=d=90°。

在一个可选的实施例中，所述传动件通过花键连接可滑动的配置于所述第一旋转件；

所述第二旋转件通过两个轴承可转动的配置于所述第一旋转件；两个轴承之间设置有垫圈；所述第二旋转件设置有法兰孔；

所述基座通过轴承可转动的配置于所述第一旋转件；所述基座设置有固定螺纹孔，用以通过螺杆固定于外部物体，能够防止所述基座和随着所述第一旋转件旋转；

所述基座和所述驱动件之间设置有Y型密封圈。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

通过流体来控制传动件和第二旋转件进行啮合，并且传动件和第二旋转件之间通过相向设置的啮合槽和旋转凸起进行啮合。当离合器受到的扭矩较大时，流体被压缩使得啮合槽和旋转凸起脱离，离合器发生打滑，从而避免了负载过大的情况下驱动端损坏的情况发生，具有很好的实际意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是扭矩限制离合器的半剖图。

图2是扭矩限制离合器的左视图。

图3是第一旋转组件在滚柱处的剖视图。

图4是第二旋转组件在啮合槽处的剖视图。

图中标记：1-第一旋转件、2-驱动件、3-基座、4-密封腔、5-安装座、6-圆环凸起、7-检测槽、8-传动件、9-固定环、10-滚柱、11-碟簧、12-法兰孔、13-第二旋转件、14-第一流道、15-环形槽、16-啮合槽、17-环形凸起。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

由图1至图4所示，本发明实施例提供了一种扭矩限制离合器，其包含第一旋转组件、第二旋转组件和传动结构。

第一旋转组件包括第一旋转件1和可滑动的配置于第一旋转件1的传动件8。

第二旋转组件包括可转动的配置于第一旋转件1的第二旋转件13。

传动结构包括可转动的配置于第一旋转件1的基座3，以及可滑动的配置于基座3的驱动件2。基座3和驱动件2之间形成有密封腔4。基座3设置有连通密封腔4的第一流道14。传动结构还包括可转动的配置于传动件8和第二旋转件13中的一个的多个旋转凸起，以及设置于传动件8和第二旋转件13中的另一个的多个啮合槽16。旋转凸起和啮合槽16相向设置。

驱动件2用以在流体通过第一流道14进入密封腔4时，驱动传动件8靠近第二旋转件13，以使旋转凸起嵌入啮合槽16，使得第一旋转件1和第二旋转件13同步旋转。

具体的，传动件8可滑动的设置在第一旋转件1，第二旋转件13可转动的配置在第一旋转件1。传动件8和第二旋转件13分别设置有可转动的旋转凸起和啮合槽16。通过可活动的配置在基座3上的驱动件2来驱动传动件8靠近第二旋转件13，使得旋转凸起嵌入啮合槽16，从而让第一旋转件1和第二旋转件13同步转动。

基座3可转动的配置在第一旋转件1上，驱动件2可滑动的配置在基座3上。基座3和驱动件2之间形成有一密封腔4。基座3设置有连通该密封腔4的第一流道14。通过第一流道14调节密封腔4内的流体的压力，从而控制驱动件2的活动。优选的，进入密封腔4的流体为气体。使用气体来驱动驱动件2，使其推动传动件8靠近第二旋转件13，让旋转凸起嵌入啮合槽16。由于气体具有较好的压缩性能，因此，在负载端扭矩比较大的情况下，气体会被压缩，使得旋转凸起从啮合槽16中脱离，离合器发生打滑，从而避免了负载过大的情况下驱动端损坏的情况发生，具有很好的实际意义。

如图1所示，在本实施例中，传动结构还包括配置于第一旋转件1且抵接于传动件8的多个碟簧11。多个碟簧11用以驱动传动件8朝向远离第二旋转件13的方向活动。具体的，在第一旋转件1上设置多个碟簧11，以保证密封腔4内的气压较小时，传动件8能够远离第二旋转件13，使旋转凸起和啮合槽16脱离，具有很好的实际意义。在其它实施例中，还可由驱动件2来主动带动传动件8远离第二旋转件13。

在本实施例中，基座3通过轴承可转动的配置于第一旋转件1。基座3设置有固定螺纹孔，用以通过螺杆固定于外部物体，能够防止基座3和随着第一旋转件1旋转。驱动件2和传动件8之间通过一轴承传动连接。轴承的内圈配置于第一旋转件1上。驱动件2抵接于轴承的外圈，传动件8抵接于轴承的内圈。使得传动件8和轴承的内圈与第一旋转件1同步转动，驱动件2相对外部环境不发生转动，有效的防止驱动件2的磨损。优选的，基座3和驱动件2之间设置有Y型密封圈，以使基座3和驱动件2之间形成有密封腔4。在其它实施例中，驱动件2和基座3之间还可以使用O型密封圈等其它结构的密封圈进行密封连接，本发明对此不做具体限定。

如图1所示，在上述实施例的基础上，本发明一可选的实施例中，传动件8和第二旋转件13分别设置有相向设置的第一端面和第二端面。第一端面和第二端面中的一个设置有环形槽15。第一端面和第二端面中的另一个设置有和环形槽15相适配的环形凸起17。环形凸起17设置于环形槽15中。啮合槽16设置于环形凸起17中。具体的，环形槽15设置于第二旋转件13。旋转凸起为可转动设置的滚柱10或滚珠。将旋转凸起设置在第二旋转件13上，不仅能够让传动件8的结构更为简单，而且能够减轻传动件8的质量，使其更容易被驱动件2驱动，具有很好的实际意义。

在本实施例中，旋转凸起为滚柱10。第二旋转件13设置有沿着环形槽15的径向方向设置且连通环形槽15的多个柱孔。传动结构还包括配置于多个柱孔的滚柱10和套置于第二旋转件13，用以防止滚柱10从柱孔中脱出的固定环9。具体的，通过沿着径向方向设置的柱孔，将滚柱10配置在环形槽15中，以在环形槽15中形成圆弧状凸起。并通过在柱孔的位置套置一固定环9，能够有效的防止滚柱10从柱孔中脱离，具有很好的实际意义。优选的，传动件8的直径不小于固定环9的直径，以限制固定环9脱离第二旋转件13，进一步保证了传动结构的稳定性。将旋转凸起设置成滚柱10的结构，使得环形凸起17和旋转凸起之间为线接触，大大增加了接触面积，从而减小了压强，避免磨损，延长了离合器的使用寿命，并且滚柱10和啮合槽16之间的接触面积增大，能够传递更大的扭矩，具有很好的实际意义。

如图3和图4所示，在上述实施例的基础上，本发明一可选的实施例中，多个旋转凸起和多个啮合槽16之间一一对应，且构造成在传动件8相对第二旋转件13旋转时，只有一个角度能够重合。可以理解的是，旋转凸起和啮合槽16的数量越多，传动效果越好。旋转凸起和啮合槽16的数量最少可以设置为一个。将多个旋转凸起设置成旋转306°，只有一个角度能够重合（即只有一个角度能够啮合），使得在扭矩过大导致啮合槽16和滚柱10脱离的时候，每旋转一圈，只发生一次碰撞，有效的减少了碰撞次数，从而延长了扭矩限制离合器的使用寿命。

如图3和图4所示，在上述实施例的基础上，本发明一可选的实施例中，旋转凸起的数量为6个。六个旋转凸起之间的夹角分别为a、b、c、d和e。第一个旋转凸起和第二个旋转凸起之间的旋转角为a，第二个旋转凸起和第三个旋转凸起之间的旋转角为b,第三个旋转凸起和第四个旋转凸起之间的旋转角为c，第四个旋转凸起和第五个旋转凸起之间的旋转角为d，第五个旋转凸起和第六个旋转凸起之间的旋转角为e。其中，a＜c＜e，且b＝d。优选的，a=15°，c=30°，e=45°，b=d=90°。

具体的，六个旋转凸起，能够保证在啮合槽16和旋转凸起脱离的时候，环形凸起17至少能够受到三个不同角度的旋转凸起的支撑力作用，从而避免了应力集中的情况发生，具有很好的实际意义。

如图1所示，在上述实施例的基础上，本发明一可选的实施例中，传动结构还包括配置于基座3上的安装座5。安装座5自基座3延伸至传动件8侧面，用以安装检测头。传动件8设置有用以供检测头检测的检测槽7。具体的，检测头为感应开关，用以检测检测槽7，当啮合槽16和旋转凸起啮合时，传动件8靠近第二旋转件13，感应开关检测到的是传动件8的外表面（即，检测平面比较靠近感应开关）。啮合槽16和旋转凸起脱离时，环形凸起17被旋转凸起顶起，传动件8远离第二旋转件13，感应开关检测到检测槽7（即，检测平面比较远离感应开关）。通过检测头来检测传动件8和第二旋转件13之间是否啮合，当二者脱离的时候及时的减小密封腔4内的压力，以及控制驱动端停止运行，从而避免长时间空转，以进一步提高使用寿命。

如图1所示，在上述实施例的基础上，本发明一可选的实施例中，第二旋转件13、传动件8、基座3和驱动件2均为环形结构，且都套置于第一旋转件1。传动件8的设置有朝向驱动件2延伸的圆环凸起6。圆环凸起6至少罩住驱动件2的部分侧面。检测槽7设置于圆环凸起6的外表面。通过传动件8和驱动件2外表面的重叠将第一旋转件1包裹在里面，从而避免杂物进入，影响零部件之间的配合，具有很好的实际意义。优选的，传动件8通过花键连接可滑动的配置于第一旋转件1。第二旋转件13通过两个轴承可转动的配置于第一旋转件1。两个轴承之间设置有垫圈。第二旋转件13设置有法兰孔12。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种扭矩限制离合器，其特征在于，包含：

第一旋转组件，包括第一旋转件(1)和可滑动的配置于所述第一旋转件(1)的传动件(8)；

第二旋转组件，包括可转动的配置于所述第一旋转件(1)的第二旋转件(13)；

传动结构，包括可转动的配置于所述第一旋转件(1)的基座(3)，以及可滑动的配置于所述基座(3)的驱动件(2)；所述基座(3)和所述驱动件(2)之间形成有密封腔(4)；所述基座(3)设置有连通所述密封腔(4)的第一流道(14)；所述传动结构还包括可转动的配置于所述传动件(8)和所述第二旋转件(13)中的一个的多个旋转凸起，以及设置于所述传动件(8)和所述第二旋转件(13)中的另一个的多个啮合槽(16)；所述旋转凸起和所述啮合槽(16)相向设置；

所述驱动件(2)用以在流体通过所述第一流道(14)进入所述密封腔(4)时，驱动所述传动件(8)靠近所述第二旋转件(13)，以使所述旋转凸起嵌入所述啮合槽(16)，使得第一旋转件(1)和第二旋转件(13)同步旋转；

所述传动结构还包括配置于所述第一旋转件(1)且抵接于所述传动件(8)的多个碟簧(11)；多个所述碟簧(11)用以驱动所述传动件(8)朝向远离所述第二旋转件(13)的方向活动；

所述传动件(8)和所述第二旋转件(13)分别设置有相向设置的第一端面和第二端面；所述第一端面和所述第二端面中的一个设置有环形槽(15)；所述第一端面和所述第二端面中的另一个设置有和所述环形槽(15)相适配的环形凸起(17)；所述环形凸起(17)设置于所述环形槽(15)中；所述啮合槽(16)设置于所述环形凸起(17)中；

所述环形槽(15)设置于所述第二旋转件(13)；所述旋转凸起为可转动设置的滚柱(10)或滚珠；当所述旋转凸起为滚柱(10)时：

所述第二旋转件(13)设置有沿着所述环形槽(15)的径向方向设置且连通所述环形槽(15)的多个柱孔；

所述传动结构还包括配置于多个所述柱孔的滚柱(10)和套置于所述第二旋转件(13)，用以防止所述滚柱(10)从所述柱孔中脱出的固定环(9)。

2.根据权利要求1所述的一种扭矩限制离合器,其特征在于,多个所述旋转凸起和多个所述啮合槽(16)之间一一对应，且构造成在所述传动件(8)相对所述第二旋转件(13)旋转时，只有一个角度能够重合。

3.根据权利要求1所述的一种扭矩限制离合器,其特征在于,所述传动结构包括配置于所述基座(3)上的安装座(5)；所述安装座(5)自所述基座(3)延伸至所述传动件(8)侧面，用以安装检测头；

所述传动件(8)设置有用以供检测头检测的检测槽(7)。

4.根据权利要求3所述的一种扭矩限制离合器,其特征在于，所述第二旋转件(13)、所述传动件(8)、所述基座(3)和所述驱动件(2)均为环形结构，且都套置于所述第一旋转件(1)；

所述传动件(8)的设置有朝向所述驱动件(2)延伸的圆环凸起(6)；所述圆环凸起(6)至少罩住所述驱动件(2)的部分侧面；所述检测槽(7)设置于所述圆环凸起(6)的外表面。

5.根据权利要求2所述的一种扭矩限制离合器,其特征在于,所述旋转凸起的数量为6个；六个旋转凸起之间的夹角分别为a、b、c、d和e；其中a＜c＜e，且b＝d。

6.根据权利要求5所述的一种扭矩限制离合器,其特征在于,a＝15°，c＝30°，e＝45°，b＝d＝90°。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种扭矩限制离合器,其特征在于,所述传动件(8)通过花键可滑动的配置于所述第一旋转件(1)；

所述第二旋转件(13)通过两个轴承可转动的配置于所述第一旋转件(1)；两个轴承之间设置有垫圈；所述第二旋转件(13)设置有法兰孔(12)；

所述基座(3)通过轴承可转动的配置于所述第一旋转件(1)；所述基座(3)设置有固定螺纹孔，用以通过螺杆固定于外部物体，能够防止所述基座(3)随着所述第一旋转件(1)旋转；

所述基座(3)和所述驱动件(2)之间设置有Y型密封圈。