CN200989396Y - 一种气动离合器 - Google Patents

Abstract

一种气动离合器系将旋转动力源向工作机械传递的一种装置。包括主动盘、从动轴套和壳体。主动盘内侧面的外圈为端面齿轮，从动轴套是在空心轴上外套一移动压盘构成，移动压盘与主动盘端面齿轮的向对应亦为一圈端面齿轮，中心部开设若干弹簧孔，由于孔内弹簧的张力，将主动盘和从动轴套分开，使得旋转动力不会传递到从动轴套。壳体壁部开设进气口连通气缸，当压缩空气进入气缸，推动环移动，通过平面推力轴承推动移动压盘，克服弹簧力，使得主、从动端面齿轮相互啮合实现动力源传递。本方案结构简单，传递力矩可靠，超负荷运行安全，壳体不旋转，压缩空气传输简单可靠，壳体近似封闭的圆筒，密封性好，有利气动离合器的传递精度和使用寿命。

Description

一种气动离合器

(一)技术领域

本实用新型系对由主动旋转动力源向从动工作机械传递旋转力矩的传递装置，特别是涉及一种气动离合器。

(二)背景技术

公知，在包装机、印刷机等轻工机械和食品、纺织机械，化工设备、锻压设备等行业，由于工作机械高频率起动、停止的间歇运转，在正逆转、张力控制、过负荷防止、多段变速、逆向制动等场合，广泛需要采用离合器来分离或接合前后两者之间工作动力。

在原有机械式的离合器基础上又开发、发展了气动离合器，即由压缩空气对离合器的传输、切断进行控制。

现有技术的气动离合器，壳体与主动轴相连接，一起旋转，在壳体内圈布置一圈气囊，气囊的内侧部配置了一圈带有摩擦片闸瓦的从动轴盘。当气囊通过导气管和充气装置连通，气囊膨胀，使用壳体、气囊以及闸瓦组的从动轴连为一体，动力向从动轴输出，当切断气囊内的压缩空气，气囊收缩，主动旋转的壳体与从动轴盘上的闸瓦组分离，动力输出也被切断。

这种结构的离合器在动力不大的情况下使用可以达到较好的效果，但是，压缩空气的注入口是随主动轴旋转的，外界的压缩气体进入导气管必须有一相应滑动的旋转密封机构，因此技术要求较高，且易发生故障。

其次，主、从动通过气囊膨胀传递动力，在接触和脱离阶段，摩擦发热现象很严重，对机构的寿命是一种损伤。再者，此种靠摩擦力传递动力，其传递力较小。

而且，现有技术的壳体密封性较差，防尘效果不好，不适宜在粉尘大的环境下工作。

(三)发明内容

本实用新型拟提供一种传递大转矩和以较快速度变换回转方向，结构较简单，传递可靠平稳，寿命长，适宜在粉尘大的环境下工作的气动离合器结构。

本实用新型的目的是如此实现的。

本实用新型提供的气动离合器包括主动盘、从动轴套和壳体三部分。

主动盘呈阶梯圆环状，主动盘的内部为轴孔，主动盘的外部，一个侧面为环形连接面，在环形面上开设螺纹连接孔，与主动轴相连接。主动盘的另一侧面的外圈为一圈端面齿轮，在端面齿轮靠近轴心部位置开设一圈凹口。

从动轴套是在空心轴上外套一个可在空心轴上移动的移动压盘构成，移动压盘由180度对应布置的两个平键与空心轴相配合，使得移动压盘既可在空心轴上轴向移动，又能在旋转时由平键带动旋转，传递力矩。移动压盘的一侧面，即与主动盘端面齿轮的向对面也排列一圈端面齿轮，两圈齿轮的齿形和位置相互对应，可以啮合，在齿轮的靠近轴中心部位置，周向分布开设若干弹簧孔，弹簧孔的径向位置与主动盘内侧面的凹槽的位置相对应，移动压盘的背侧面为平面，与平面推力轴承相抵。

主动盘中心轴孔通过轴承与从动轴套的空心轴的外圈相支撑配合。

在从动轴套上的弹簧孔内依次置入弹簧和底环，底环呈杯形，罩在弹簧上，主动盘上的凹槽，即主动盘上的凹口与套在从动轴套的空心轴上形成的凹槽，其槽宽尺寸大于底环的直径。底环经圆环形的隔圈抵在轴承内圈，因此，底环不会与主动盘直接接触，相互不会产生旋转引起的摩擦。从动轴套上的弹簧孔和弹簧、底环的数量以3至6枚为宜。

壳体呈筒体状，在壁部开设进气口，进气口连通壳体内轴向配置的气缸，气缸内有推动环，推动环通过平面推力轴承抵压从动轴套上移动压盘的背部。

从动轴套的外圈与壳体的内表面之间由轴承支撑连接。

当动轴套上的端面齿轮与主动盘上端面齿轮两者啮合在一起时，可将主动盘的旋转动力通过齿轮传递给从动轴套，带动工作轴旋转。

由于弹簧的张力，将主动盘和从动轴套两者分开，存在一个间隙，使得在不需传递动力时双方的齿轮没办法接合，主动盘的旋转动力不会传递到从动轴套上。

当压缩空气从进气口进入气缸，使得推动环轴向移动，推动环的移动通过平面推力轴承抵压住从动轴套上的移动压盘在空心轴上移动，克服和消除了弹簧力形成的主动盘和从动轴套之间的间隙，使得从动轴套的端面齿轮与主动盘上的端面齿轮相互啮合，主动盘的旋转带动了从动轴套、键、空心轴的旋转，实现了动力源的传递。

控制器切断压力空气，气缸内的推动环失去一侧的压力，主动盘与从动轴套在弹簧力的作用下被推开，相互分离，动力源的传递被停止。

由于端面齿轮马鞍形的齿型结构特点，当传递的负荷力矩过大时，在齿轮的牙齿上产生一个轴向分力，当分力大于气缸中空气压力时，会导致主动盘与从动轴套相互推开，停止动力源的传递，起到对工作机械的安全保护作用。

本技术方案结构简单、紧凑，重量轻，惯性小，工作部件位置移动准确，传递力矩可靠，超负荷运行安全，较现有技术能更平稳传递扭矩。

本技术方案由齿轮传递动力，可靠性强，传递动力大。

从动轴套上的空心轴和齿轮两者以180度平键配合连接，传递扭矩可靠，加工装配简单，适宜于国内生产制造，便于降低成本推广使用。

本技术方案的壳体不旋转，压缩空气以静止状态传输，因此，技术难度小，传输可靠，也提高了整体的可靠性。

本技术方案的壳体为固定件，其结构近似封闭的圆筒，因此，密封性好，与外界尘埃隔绝效果好，使得内部部件有一个干净的工作环境，有利气动离合器的的传递精度和使用寿命，适宜在粉尘大的恶劣环境下使用。

(四)附图说明

图1是本实用新型一种气动离合器整体配置结构的半剖视图，

图2是本实用新型一种气动离合器主动盘部件的右视图，

图3是本实用新型一种气动离合器主动盘部件的主视图，

图4是本实用新型一种气动离合器主动盘部件的左视图，

图5是本实用新型一种气动离合器从动轴套部件的主视图，

图6是本实用新型一种气动离合器从动轴套部件的左视图，

图7是本实用新型一种气动离合器壳体部件的主视图，

图8是本实用新型一种气动离合器壳体部件的左视图，

图9是本实用新型一种气动离合器弹簧、底环零件的右视图，

图10是本实用新型一种气动离合器弹簧、底环零件的主视图，

图中：1主动盘，1-1螺纹孔，1-2端面齿轮，1-3凹槽，2从动轴套，2-1移动压盘，2-2端面齿轮，2-3弹簧孔，2-4平键，3壳体，3-1进气口，3-2气缸，3-3推动环，4平面推力轴承，5弹簧，6底环，7隔圈，8轴承，9轴承。

(五)具体实施方式

以下，就本实用新型的气动离合器的结构及其工作过程作详细说明。

本实用新型提供的气动离合器是如图1所示，包括主动盘1、从动轴套2和壳体3三部分。壳体3位于外表，主动盘1位于动力输入侧、从动轴套2位于动力输出侧。

主动盘1中心轴孔通过轴承8与从动轴套2的空心轴的外圈相支撑配合，从动轴套2的外圈与壳体3的内表面之间由轴承9支撑连接。

如图2所示，主动盘1呈阶梯圆环状，圆环的中心部为轴孔，主动盘1的外侧面的一侧为连轴器的圆形连接面，在圆形连接面上开设螺纹连接孔1-1，主动盘1另一侧面的外圈为一圈端面齿轮1-2，在端面齿轮1-2靠近轴心部位置开设一圈凹槽1-3。

如图3所示，从动轴套2是在空心轴上外套一移动压盘2-1构成，移动压盘2-1由180度对应布置在从动轴套2上的两个平键2-4相配合，移动压盘2-1的一侧面，即与主动盘1端面齿轮1-2的向对侧的外圈排列一圈端面齿轮2-2，该齿轮与端面齿轮1-2的齿形和位置相互对应，可以啮合，在齿轮2-2的靠近轴中心部位置，周向分布开设若干弹簧孔2-3，弹簧孔2-3的径向位置与主动盘1内侧面的凹槽1-3的位置相对应，弹簧孔2-3的直径小于凹槽1-3槽的宽度，即凹槽1-3的外圈与从动轴套2的空心轴形成的宽度，移动压盘2-1的背侧面为平面，与平面推力轴承4相抵。

在从动轴套2上的弹簧孔2-3内依次装置弹簧5和底环6，底环6经圆环形的隔圈7抵在轴承8内圈，底环6呈杯形，罩在弹簧5，凹槽1-3的槽宽尺寸大于底环6的直径。

如图4所示，壳体3在最外部呈筒体状，在其壁部开设进气口3-1，进气口3-1连通轴向安置在壳体3内的气缸3-2，气缸3-2内有推动环3-3，推动环3-3通过平面推力轴承4抵压从动轴套2上的移动压盘(2-1)背部。

从动轴套2上的弹簧孔2-3和弹簧5、底环6的数量为3至6枚。

当旋转动力通过联轴器带动主动盘1旋转，压缩空气从进气口3-1进入气缸3-2挤压推动环3-2移动，通过平面推力轴承4抵压住从动轴套2上的齿轮2-2消除了弹簧5张力形成的主动盘1和从动轴套2之间的间隙，使得从动的端面齿轮2-2与主动盘1上的端面齿轮1-2相互啮合，主动盘1的旋转带动了从动齿轮2-2、移动压盘2-1的旋转，又通过平键2-4带动从动轴套2旋转，实现了动力源向从动轴的传递。

切断压力空气，气缸3-2内的推动环3-3失去压力，主动盘1与从动轴套2在弹簧力的作用下被推开，相互分离，动力源的传递被停止。

由于两对齿轮齿型呈马鞍形的结构特点，当传递的负荷力矩过大时，在齿轮的齿面上产生一个轴向分力，当该分力大于气缸3-2中空气的压力时，会致使主动盘1与从动轴套2相互推开，也能停止动力源的传递，起到对工作机械的安全保护作用。

Claims (3)

1.一种气动离合器，包括主动盘(1)、从动轴套(2)，其特征在于，在主动盘(1)、从动轴套(2)的外部有壳体(3)部件，主动盘(1)中心轴孔通过轴承(8)与从动轴套(2)的空心轴的外圈相支撑配合，从动轴套(2)的外圈与壳体(3)的内表面之间由轴承(9)支撑连接，

主动盘(1)呈阶梯圆环状，圆环的中心部为轴孔，主动盘(1)的外部一个侧面为连轴器与主动轴的连接面，在圆形连接面上开设螺纹连接孔(1-1)，主动盘(1)内侧面的外圈为一圈端面齿轮(1-2)，在端面齿轮(1-2)靠近轴中心部位置开设一圈凹口(1-3)，

从动轴套(2)是在空心轴上外套一移动压盘(2-1)构成，移动压盘(2-1)由180度对应布置在从动轴套(2)上的两个平键(2-4)相配合，移动压盘(2-1)的一侧面，即与主动盘(1)端面齿轮(1-2)的向对应面的外圈排列一圈端面齿轮(2-2)，与端面齿轮(1-2)的齿形和位置相互对应，在齿轮(2-2)靠近轴中心部位置，周向开设若干弹簧孔(2-3)，弹簧孔(2-3)的径向位置与主动盘(1)内侧面的凹口(1-3)的位置相对应，移动压盘(2-1)的背侧面为平面，与平面推力轴承(4)相抵，

在从动轴套(2)上的弹簧孔(2-3)内依次装置弹簧(5)和底环(6)，底环(6)经圆环形隔圈(7)抵在轴承(8)内圈，底环(6)呈杯形，罩在弹簧(5)上，

壳体(3)壁部开设进气口(3-1)，进气口(3-1)连通轴向安置在壳体(3)内的气缸(3-2)，气缸(3-2)内有推动环(3-3)，推动环(3-3)通过平面推力轴承(4)抵压从动轴套(2)上的移动压盘(2-1)背面。

2.根据权利要求1所述气动离合器，其特征在于，从动轴套(2)上的弹簧孔(2-3)和弹簧(5)、底环(6)的数量为3至6枚。

3.根据权利要求1所述气动离合器，其特征在于，主动盘(1)上的凹口(1-3)与从动轴套(2)的空心轴形成的凹槽槽宽大于底环(6)的直径和弹簧孔(2-3)的直径。

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