CN1900500A - 退耦套筒 - Google Patents

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Abstract

退耦套筒，其包括一同轴驱动轴(31)、一同轴被驱动轴(51)和一连接元件(8)，同轴驱动轴(31)和同轴被驱动轴(51)由爪形离合器(35)联结，通过爪形离合器(35)，驱动轴向被驱动轴以一个方向传输引擎扭距；连接元件(8)一方面连接至两轴的第一轴(51)，另一方面连接至第二轴(31)，这样该连接元件在反向扭距超过一具体阈值时从第一轴上脱离，随后两轴相对对方彼此自由，其特征在于连接元件(8)通过拧到一螺母(20)上进行连接，螺母(20)相对于第一轴(51)可相对回复弹簧(10)进行平移，并可作一定角度的转动。连接元件通过从螺母(20)上旋松从第一轴(51)上脱离。特别地，该连接元件是棒形的。

Description

退耦套筒
技术领域
本发明涉及涡轮引擎领域，特别涉及一种退耦套筒，其功能是确保在引擎轴和其驱动的同心轴之间的扭距。
背景技术
在涡轮引擎领域，为了保证涡轮引擎的启动，使用如涡轮启动器的启动方式驱动要启动的引擎的轴转动，直到所述轴独立工作。一种已知的启动器由空气驱动。从不同的引擎或从辅助动力单元传来的空气动力通过涡轮转化成机械动力。减速齿轮把涡轮的速度减到适合驱动设备的值，如涡轮引擎的辅助齿轮箱。运动链系包含一自由轮子，该轮子使得启动器在引擎启动后能够脱开。
为了安全，在启动器轴和要启动的机器轴之间设置一耦合元件，该耦合元件具有能够将这两个轴退耦合的功能，避免在故降情况下可能出现的机器损坏。该耦合元件设计为退耦套筒。
该套筒的功能如下：
在正向工作中，它把启动扭距从启动器传输到被驱动的机器的轴上，如汽油涡轮引擎中的辅助齿轮箱的轴。
它限制正向的扭距传输。
它通过避免启动器在反方向以特定速度驱动，避免自由轮子堵转损害启动器。
很明显，很难确保最后一项功能，因为套筒作用的反向扭距水平很低。此外，如果不把套筒作得很脆弱，就很难满足该条件。
已知一些装置能在反向扭距出现时保证该退耦作用。
专利US 4871296公开一种装置，该装置包含两由爪形离合器联结在一起的花键轴。在扭距传输的正向方向，爪形离合器驱动着两个轴。当满足由弹簧压缩预定义的反向扭距时，爪形离合器从它们上分开。当一个安装在一个附着在驱动轴上的棒上的环邻接一附着在被驱动轴上的平面部分时，它避免两轴继续分离，除非反向扭距足以使棒破碎(为了这个目的，在棒上设置了破碎区)。因此，当脆弱的棒在牵引力的作用下断开时发生退耦。
专利US 6 059 085公开一种类似的装置。该装置包含两由爪形离合器联结在一起的花键轴，通过它传输正向扭距。当满足由弹簧压缩预定义的反向扭距时，爪形离合器从它们上分开。一横向安装在附着在驱动轴的同轴棒上的销钉邻接一环上的槽。该环附着在被驱动轴上。一首选破裂区设置在棒上，当在扭距作用下脆棒断开时退耦发生。
可以看到，这种在脆棒牵引或扭转时发生破裂的解决方案表现出不够结实。更具体地，不管是牵引还是扭转，设在棒上的破裂区都相当细。
它们易于：
使花键对不齐，这将会导致锁死扭距，容易导致金属疲劳；
由被驱动的机器引起寄生反向扭距，，如汽油涡轮引擎的辅助齿轮箱。
由于脆棒疲劳而导致的破裂会引起退耦套筒不合时宜的破裂，这将减小启动器工作的可靠性。
发明内容
本发明旨在减小现有技术中所遇到的不足。
根据本发明，退耦套筒包括一同轴驱动轴、一同轴被驱动轴和一连接元件，同轴驱动轴和同轴被驱动轴由爪形离合器联结，通过爪形离合器，驱动轴向被驱动轴以一个方向传输引擎扭距；连接元件一方面连接至两轴的第一轴，另一方面连接至第二轴，这样该连接元件在反向扭距超过一具体阈值时从第一轴上脱离，随后两轴相对对方彼此自由，其特征在于连接元件通过拧到一螺母上进行连接，螺母相对于第一轴可相对回复弹簧进行平移，并可作一定角度的转动。连接元件通过从螺母上旋松从第一轴上脱离。
该第一轴最好是被驱动轴。
通过确保退耦，不再是通过脆棒破裂而是通过拧下螺栓或螺母，可以观察到套筒对于寄生载荷不再敏感。此外，退耦的反向扭距由需要打开爪形离合器的力量来衡量，且由弹簧的控制来决定。
根据一进一步特征，连接元件可在一定角度旋转。该角度位移同样使得套筒对寄生载荷不敏感。不过，零角度也是在本发明的范围之内。
有利地，连接元件是棒形的，其与两轴同轴，尤其是该棒由销钉卡在第二轴上。
根据本发明的优选实施例，除螺母在轴向的回复弹簧外，第一轴包含一轴向孔，螺母安装在该孔内。更具体地，该螺母包含至少一表面，该表面构成转动时的接合点，与附着于第一轴上的构成接合点的表面配合。
根据本发明的进一步特征，爪形离合器包含带有表面部分的齿和表面部分，齿彼此配合传输转动方向的驱动轴扭距，表面部分相对于转动轴成角度，它们相互配合，这样，当传输扭距反向时，爪形离合器彼此分离。
根据本发明的进一步特征，套筒包含一首选破裂区，用于限制正向传输的扭距。
附图说明
结合附图，描述本发明的非限制性实施例，其中：
图1是启动器和涡轮引擎间的退耦套筒的立体图；
图2是耦合时图1套筒的轴向剖面图；
图3是耦合时套筒的前视图；
图4是退耦时图1套筒的轴向剖面图；
图5是退耦时套筒的前视图。
具体实施方式
本发明的套筒1如图1所示，依照示意图。它包含一第一元件3，第一元件3具有一转动轴，具有一花键驱动轴31，且由爪形离合器35连接至第二元件5，第二元件5具有一转动轴，具有一花键被驱动轴51。这些爪形离合器35由元件3和5圆柱形端部构成，元件3和5彼此向靠使用，且每个都包含齿，一侧具有径向表面35A，另一侧具有表面35B，表面35B相对于前面提到的表面成一定角度。当扭距传输超过一具体值时，脆弱部分32破裂。在正向工作中，驱动轴31以箭头方向转动，通过爪形离合器35和径向表面35A驱动轴51。
在图2中，套筒是图3AA方向的轴向剖面图。元件3包含一轴向孔33，在孔33中安装轴向棒8的端部部分81。该棒由穿过元件3的销钉9卡住。棒8在设置在元件5上的轴向孔53内延伸。棒8在其端部82为螺纹。螺母20位于孔53中，螺母20在孔的环形凸台53A和环形回复弹簧10之间可以平移移动。螺母可以在孔中不卡壳地滑动。弹簧10向着衬垫12压缩，衬垫12由挡环13挡住，挡环13安装在设置在爪形离合器侧孔中的环形槽中。
螺母20包含一对着弹簧12的部分22，该部分22在轴向支座55中滑动，支座55设置在元件5中，在孔53的延长线上。部分22的形状和其支座55见图3。部分22为长形且包含两平行侧面22A，两平行侧面22A与支座55的两平行侧面55A间隔开，这样使得螺母20可相对于元件5关于其轴转动一定的角度。例如，该角度位移为5度。
螺母20在其中间为螺纹，与棒8的螺纹端部82配合。
该装置的工作在下面公开。
套筒通过锁紧环34连接到启动器上。
在扭距正向传输方向，驱动轴通过爪形离合器表面35A来驱动被驱动轴。
当发生反向扭距时，超过弹簧10压缩力扭距预定义阈值时，爪形离合器在成角度的表面35B滑动。螺母随后被驱动相对于元件5转动，直到部分22的平面侧22A靠着支座55的平面侧55A。由螺母相对于元件5所调整的位置见图5。如果反向扭距继续，在棒8被销钉9卡在元件3的同时，螺母旋松。当发生由与螺母配合的螺线82的长度定义的一定数量的旋转后，退耦发生。
此时，螺母由压缩弹簧推回，邻接靠在凸台53A上。两元件3和5随后相对于彼此自由。
退耦后的两元件3和5的相对位置见图4，它是图5BB方向的轴向剖面图。

Claims (8)

1.退耦套筒，其包括一同轴驱动轴(31)、一同轴被驱动轴(51)和一连接元件(8)，同轴驱动轴(31)和同轴被驱动轴(51)由爪形离合器(35)联结，通过爪形离合器(35)，驱动轴向被驱动轴以一个方向传输引擎扭距；连接元件(8)一方面连接至两轴的第一轴(51)，另一方面连接至第二轴(31)，这样该连接元件在反向扭距超过一具体阈值时从第一轴上脱离，随后两轴相对对方彼此自由，其特征在于连接元件(8)通过拧到一螺母(20)上进行连接，螺母(20)相对于第一轴(51)可相对回复弹簧(10)进行平移，并可作一定角度的转动。连接元件通过从螺母(20)上旋松从第一轴(51)上脱离。
2.如权利要求1所述的退耦套筒，其特征为：第一轴(51)是被驱动轴。
3.如权利要求1或2所述的退耦套筒，其特征为：连接元件是棒(8)的形状，与两轴同轴。
4.如前述权利要求所述的退耦套筒，其特征为：棒由销钉(9)卡在第二轴(31)上。
5.如权利要求1所述的退耦套筒，其特征为：除螺母(20)在轴向的回复弹簧(10)外，第一轴(51)包含一轴向孔(53)，螺母(20)安装在该孔(53)内。
6.如前述权利要求所述的退耦套筒，其特征为：螺母(20)包含至少一表面(22A)，该表面(22A)构成转动时的接合点，与附着于第一轴上的构成接合点的表面(55A)配合。
7.如前述任何一项权利要求所述的退耦套筒，其特征为：爪形离合器(35)包含带有表面部分(35A)的齿和表面部分(35B)，齿彼此配合传输转动方向的驱动轴扭距，表面部分(35B)相对于转动轴成角度，它们相互配合，这样，当传输扭距反向时，爪形离合器彼此分离。
8.如前述任何一项权利要求所述的退耦套筒，其特征为：其包含一首选破裂区(32)，用于限制正向传输的扭距。
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