CN115435045A - 一种弹性扭转缓冲器 - Google Patents

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戴巨川
陈哲吾
陈博
张伟杰
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Abstract

本发明公开一种弹性扭转缓冲器，包括：输入部与输出部，以及连接输入部与输出部的若干个弹性部，输入部位于输出部内，弹性部的一端与输入部的外侧转动连接，弹性部的另一端与输出部的内侧转动连接，弹性部包括若干板簧组，若干板簧组周向等间隔设置在输入部与输出部之间。本发明中输入部与输出部之间的功能可以对调，发动机(或原动机)带动输入部运动，输入部带动输出部运动，当发动机(或原动机)转速不均匀时，弹性部产生弹性形变，实现扭转缓冲的作用；当需要改变本发明弹性扭转缓冲器的刚度时，只需要改变弹性部的数量或者弹性部的厚度即可，不会使弹性扭转缓冲器的尺寸发生改变，同时也不会使弹性扭转缓冲器失稳。

Description

一种弹性扭转缓冲器
技术领域
本发明涉及扭转缓冲器技术领域，特别是涉及一种弹性扭转缓冲器。
背景技术
扭转缓冲器广泛应用于原动机(或发动机)与传动箱或输出箱的连接，用于缓冲原动机(或发动机)的扭转振动或冲击。如风力发电机中，由于阵风造成风力发电机叶轮扭转振动，这种扭转振动造成增速箱中传动齿轮之间的冲击，造成点蚀与疲劳破坏，使用寿命降低；对于高功率大型装置来说，原动机(或发动机)输出的扭矩振动与冲击较大，多采用橡胶扭转缓冲器或多个金属弹片叠合在一起的扭转缓冲器，但橡胶扭转缓冲器温度适应性差，寿命短；当采用金属叠合弹片扭转缓冲器，可以增加或减少其叠片数量，获得所需要的刚度，但是增加数量后容易造成其安装尺寸改变，并且当数量较小时，整个缓冲器厚度较薄，容易失稳。
发明内容
本发明的目的是提供一种弹性扭转缓冲器，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种弹性扭转缓冲器，包括：输入部与输出部，以及连接所述输入部与所述输出部的若干个弹性部，所述输入部位于所述输出部内，所述弹性部的一端与所述输入部的外侧转动连接，所述弹性部的另一端与所述输出部的内侧转动连接，所述弹性部包括若干板簧组，若干所述板簧组周向等间隔设置在所述输入部与所述输出部之间。
优选的，所述输出部包括第一法兰盘，所述第一法兰盘的一侧开设有安装腔，所述安装腔的侧壁上周向开设有第一安装槽，所述输入部设置在所述安装腔内，所述弹性部的一端转动连接在所述第一安装槽内。
优选的，所述输入部包括第二法兰盘，所述第二法兰盘转动安装在所述安装腔内且与所述第一法兰盘同轴设置，所述第二法兰盘的外缘处周向开设有第二安装槽，所述弹性部的另一端转动连接在所述第二安装槽内。
优选的，所述板簧组包括两板簧，两所述板簧中心对称设置，所述板簧顺着所述第二法兰盘的旋转驱动方向安装，所述板簧承受拉伸力，所述板簧的两端均固接有安装环，所述板簧一端的所述安装环转动连接在所述第一安装槽内，所述板簧另一端的所述安装环转动连接在所述第二安装槽内。
优选的，所述第一法兰盘的外缘处周向开设有若干第一安装孔，所述第一安装孔的轴线平行于所述第一法兰盘的轴线，所述第一安装孔贯穿所述第一安装槽，所述第一安装孔内穿设有第一板簧销，位于所述第一安装槽内的安装环套设在所述第一板簧销的外侧且与所述第一板簧销转动连接。
优选的，所述第二法兰盘的外缘处周向开设有若干第二安装孔，所述第二安装孔的轴线平行于所述第二法兰盘的轴线，所述第二安装孔贯穿所述第二安装槽，所述第二安装孔内穿设有第二板簧销，位于所述第二安装槽内的安装环套设在所述第二板簧销的外侧且与所述第二板簧销转动连接。
优选的，所述第一安装孔为台阶孔，所述第一安装孔直径较大的一端周向开设于挡圈安装槽，所述挡圈安装槽内设置有孔用弹性挡圈，所述第一板簧销的顶端设置有轴肩，所述轴肩位于所述第一安装孔直径较大的一端，所述轴肩位于所述孔用弹性挡圈远离所述第一安装孔孔口的一侧。
优选的，所述第一安装孔、所述第二安装孔以及所述板簧数量相同。
优选的，动力从输出部输入，从输入部输出。
优选的，所述板簧组包括板簧，所述板簧顺着所述第二法兰盘的旋转驱动方向安装，所述板簧承受拉伸力。
本发明公开了以下技术效果：
本发明中，输入部设置在输出部内部与输出部之间通过弹性部连接；发动机(或原动机)带动输入部转动，输入部带动输出部转动，当发动机(或原动机)转速不均匀时，弹性部产生弹性形变，实现扭转缓冲的作用；当需要改变本发明弹性扭转缓冲器的刚度时，只需要改变弹性部的数量或者弹性部的厚度即可，不会使弹性扭转缓冲器的尺寸发生改变，同时也不会使弹性扭转缓冲器失稳。同时，本发明中输入部与输出部可以对调，当工作人员在使用本发明的装置时，可根据实际需求将输入部作为输出部，将输出部作为输入部。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种弹性扭转缓冲器的前视图；
图2为本发明一种弹性扭转缓冲器的后视图；
图3为图2中A-A方向的剖视图；
图4为图3中C-C方向的剖视图；
图5为图3中A处的局部放大图；
图6为本发明中板簧6的受力示意图；
图7为本发明实施例2的结构示意图；
其中，1、第一法兰盘；2、安装腔；3、第一安装槽；4、第二法兰盘；5、第二安装槽；6、板簧；7、安装环；8、第一安装孔；9、第一板簧销；10、第二安装孔；11、第二板簧销；12、孔用弹性挡圈；13、第一轴体；14、第二轴体；15、端盖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-6，本发明提供一种弹性扭转缓冲器，包括：输入部与输出部，以及连接输入部与输出部的若干个弹性部，输入部位于输出部内，弹性部的一端与输入部的外侧转动连接，弹性部的另一端与输出部的内侧转动连接，弹性部包括若干板簧组，若干板簧组周向等间隔设置在输入部与输出部之间。
本装置中，输入部设置在输出部内且与输出部之间通过弹性部连接；发动机(或原动机)带动输入部转动，输入部带动输出部转动，当发动机(或原动机)转速不均匀时，板簧组产生弹性形变，实现扭转缓冲的作用；当需要改变本发明弹性扭转缓冲器的刚度时，只需要改变板簧组的数量即可，不会使弹性扭转缓冲器的尺寸发生改变，同时也不会使弹性扭转缓冲器失稳。
进一步优化方案，输出部包括第一法兰盘1，第一法兰盘1的一侧开设有安装腔2，安装腔2的侧壁上周向开设有第一安装槽3，输入部设置在安装腔2内，弹性部的一端转动连接在第一安装槽3内。
进一步优化方案，输入部包括第二法兰盘4，第二法兰盘4转动安装在安装腔2内且与第一法兰盘1同轴设置，第二法兰盘4的外缘处周向开设有第二安装槽5，弹性部的另一端转动连接在第二安装槽5内。
进一步优化方案，板簧组包括两板簧6，两板簧6中心对称设置，板簧6顺着第二法兰盘4的旋转驱动方向安装，板簧6承受拉伸力，板簧6的两端均固接有安装环7，板簧6一端的安装环7转动连接在第一安装槽3内，板簧6另一端的安装环7转动连接在第二安装槽5内。相邻两板簧6组成一个板簧组，第二法兰盘4的外侧壁与第一法兰盘1的内侧壁之间周向等间隔设置有若干板簧组，使得第二法兰盘4在第一法兰盘1内正转或者反转，整个装置内部所受的力完全相同。
进一步优化方案，板簧6与第二法兰盘4和第一法兰盘1的连接方式优选为销接。
进一步优化方案，第一法兰盘1的外缘处周向开设有若干第一安装孔8，第一安装孔8的轴线平行于第一法兰盘1的轴线，第一安装孔8贯穿第一安装槽3，第一安装孔8内穿设有第一板簧销9，位于第一安装槽3内的安装环7套设在第一板簧销9的外侧且与第一板簧销9转动连接。
进一步优化方案，第二法兰盘4的外缘处周向开设有若干第二安装孔10，第二安装孔10的轴线平行于第二法兰盘4的轴线，第二安装孔10贯穿第二安装槽5，第二安装孔10内穿设有第二板簧销11，位于第二安装槽5内的安装环7套设在第二板簧销11的外侧且与第二板簧销11转动连接。
进一步优化方案，第一安装孔8为台阶孔，第一安装孔8直径较大的一端周向开设于挡圈安装槽，挡圈安装槽内设置有孔用弹性挡圈12，第一板簧销9的顶端设置有轴肩，轴肩位于第一安装孔8直径较大的一端，轴肩位于孔用弹性挡圈12远离第一安装孔8孔口的一侧。
进一步优化方案，第一安装孔8、第二安装孔10以及板簧6数量相同。
本装置在使用时，工作人员可根据实际需求决定将第一法兰盘1作为输出法兰盘，将第二法兰盘4作为输入法兰盘或是将第一法兰盘1作为输入法兰盘，将第二法兰盘4作为输出法兰盘。
进一步优化方案，安装腔2的开口处设置有端盖15，端盖15通过螺栓固接在第一法兰盘1的一侧，端盖15与第一法兰盘1之间设置有密封垫，如此设置，使第二法兰盘4仅能在安装腔2内绕轴线转动；第二法兰盘4的两侧均开设有环形槽，两环形槽同轴设置，环形槽靠近第二法兰盘4外缘的侧壁上开设有润滑槽，端盖15的内缘处固接有第一转环，安装腔2的底壁上固接有第二转环，第一转环、第二转环以及环形槽之间均同轴设置，第一转环与第二转环的外侧壁分别与两环形槽的内侧壁滑动接触，且封闭润滑槽，润滑槽内填充有液压油，如此设置，使得第二法兰盘4在安装腔2内更加流畅的转动；第一法兰盘1远离端盖15的一侧通过螺栓连接有第二轴体14，第二轴体14与第一法兰盘1同轴设置，第二法兰盘4的内缘处周向等间隔开设有若干第一限位齿，第二法兰盘4的内缘安装有第一轴体13，第一轴体13的外侧壁开设有若干第二限位齿，第一限位齿与第二限位齿啮合，第一轴体13与第二法兰盘4同轴设置，第一轴体13的端部穿出端盖15，本装置中，第一轴体13、第二轴体14、第一法兰盘1以及第二法兰盘4均同轴设置，本装置通过第一轴体13以及第二轴体14与外部设备连接。
本发明中，第二法兰盘4安装在第一法兰盘1上的安装腔2内，第二法兰盘4与第一法兰盘1之间通过若干板簧6连接，板簧6的两端均固接有安装环7，同一板簧6一端的安装环7通过第一板簧销9销接在第一安装槽3内，另一安装环7通过第二板簧销11销接在第二安装槽5内，板簧6为典型的二力杆零件。发动机(或原动机)将动力输出至第二法兰盘4，第二法兰盘4通过板簧6将动力输出至第一法兰盘1，在此过程中，因为板簧6的安装方向顺着第二法兰盘4的旋转方向，所以板簧6在传递动力的过程中始终处于拉伸状态，参照图6，图6中F为板簧6所受的拉力，h为安装环7与板簧6凸出点的垂直距离，当板簧6处于最大拉伸状态时，h接近为0，当板簧6的拉力减小时，板簧6恢复原有弧度或者继续弯曲，h变大；本装置中，板簧6不会发生h小于0的负形变，始终保持正向弯曲变形状态，杜绝板簧6发生承受正负交变变形的工况发生，提高了板簧6的疲劳寿命。
本发明的有益效果：本发明能有效减缓输入端传递至输出端的扭转振动，如风力发电机中由于阵风造成的叶轮扭转振动传递至增速箱和发电机的扭转振动，发动机周期强迫扭转振动传递至传动箱的扭转振动。
实施例2
参照图7，与实施例1的不同之处在于，本实施例中第一安装孔8周向等间隔开设在第一法兰盘1的外缘处，第二安装孔10周向等间隔开设在第二法兰盘4的外缘处，若干板簧6周向等间隔设置在第一法兰盘1与第二法兰盘4之间。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，而不是指示或暗示所指的装置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。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种弹性扭转缓冲器，其特征在于，包括：输入部与输出部，以及连接所述输入部与所述输出部的若干个弹性部，所述输入部位于所述输出部内，所述弹性部的一端与所述输入部的外侧转动连接，所述弹性部的另一端与所述输出部的内侧转动连接，所述弹性部包括若干板簧组，若干所述板簧组周向等间隔设置在所述输入部与所述输出部之间。
2.根据权利要求1所述的弹性扭转缓冲器，其特征在于：所述输出部包括第一法兰盘(1)，所述第一法兰盘(1)的一侧开设有安装腔(2)，所述安装腔(2)的侧壁上周向开设有第一安装槽(3)，所述输入部设置在所述安装腔(2)内，所述弹性部的一端转动连接在所述第一安装槽(3)内。
3.根据权利要求2所述的弹性扭转缓冲器，其特征在于：所述输入部包括第二法兰盘(4)，所述第二法兰盘(4)转动安装在所述安装腔(2)内且与所述第一法兰盘(1)同轴设置，所述第二法兰盘(4)的外缘处周向开设有第二安装槽(5)，所述弹性部的另一端转动连接在所述第二安装槽(5)内。
4.根据权利要求3所述的弹性扭转缓冲器，其特征在于：所述板簧组包括两板簧(6)，两所述板簧(6)中心对称设置，所述板簧(6)顺着所述第二法兰盘(4)的旋转驱动方向安装，所述板簧(6)承受拉伸力，所述板簧(6)的两端均固接有安装环(7)，所述板簧(6)一端的所述安装环(7)转动连接在所述第一安装槽(3)内，所述板簧(6)另一端的所述安装环(7)转动连接在所述第二安装槽(5)内。
5.根据权利要求4所述的弹性扭转缓冲器，其特征在于：所述第一法兰盘(1)的外缘处周向开设有若干第一安装孔(8)，所述第一安装孔(8)的轴线平行于所述第一法兰盘(1)的轴线，所述第一安装孔(8)贯穿所述第一安装槽(3)，所述第一安装孔(8)内穿设有第一板簧销(9)，位于所述第一安装槽(3)内的安装环(7)套设在所述第一板簧销(9)的外侧且与所述第一板簧销(9)转动连接。
6.根据权利要求5所述的弹性扭转缓冲器，其特征在于：所述第二法兰盘(4)的外缘处周向开设有若干第二安装孔(10)，所述第二安装孔(10)的轴线平行于所述第二法兰盘(4)的轴线，所述第二安装孔(10)贯穿所述第二安装槽(5)，所述第二安装孔(10)内穿设有第二板簧销(11)，位于所述第二安装槽(5)内的安装环(7)套设在所述第二板簧销(11)的外侧且与所述第二板簧销(11)转动连接。
7.根据权利要求6所述的弹性扭转缓冲器，其特征在于：所述第一安装孔(8)为台阶孔，所述第一安装孔(8)直径较大的一端周向开设于挡圈安装槽，所述挡圈安装槽内设置有孔用弹性挡圈(12)，所述第一板簧销(9)的顶端设置有轴肩，所述轴肩位于所述第一安装孔(8)直径较大的一端，所述轴肩位于所述孔用弹性挡圈(12)远离所述第一安装孔(8)孔口的一侧。
8.根据权利要求6所述的弹性扭转缓冲器，其特征在于：所述第一安装孔(8)、所述第二安装孔(10)以及所述板簧(6)数量相同。
9.根据权利要求1所述的弹性扭转缓冲器，其特征在于：动力从输出部输入，从输入部输出。
10.根据权利要求1所述的弹性扭转缓冲器，其特征在于：所述板簧组包括板簧(6)，所述板簧(6)顺着所述第二法兰盘(4)的旋转驱动方向安装，所述板簧(6)承受拉伸力。
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