CN202073948U - 一种过扭矩保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种过扭矩保护装置，为了解决现有过扭矩保护装置结构较为复杂，无法应用到各种机械设备上的问题，本实用新型提供了一种过扭矩保护装置，该装置包括制动部件、受动部件、传动球、放置传动球的传动球凹槽、将传动球隔开的传动球隔板以及将传动球向传动球凹槽方向压的施压部件；所述传动球凹槽设置在制动部件上，传动球隔板设置在受动部件上；或者所述传动球凹槽设置在受动部件上，传动球隔板设置在制动部件上；所述传动球隔板与传动球接触，采用以上技术方案即可有效的解决上述技术问题。

Description

一种过扭矩保护装置

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种过扭矩保护装置，该装置用于防止轴动力传递时，因扭矩过大而造成机械设备的损失。 

背景技术

机械设备在轴动力传递时，会由于各种原因出现轴动力忽大忽小等轴动力不均的情况，而用于轴动力传递的部件往往具有最大的轴动力承受范围，一旦超过上述范围，即可造成机械损伤。 

目前，基于上述问题，已有了各种不同的解决对策，例如中国专利《吸刮泥机的过扭矩保护装置》(专利号ZL 02206948.8)公开了一种过扭矩保护装置，其保护原理在于设置了一个控制弹性体，当扭矩过大时，控制弹性体变形值超过了开关位置，控制开关切断电源，从而起到保护作用，当故障排除后，弹性体复位，重新启动。 

由此，上述专利技术文件的实质在于在扭矩过大时，关闭电源，停止机械的运转，这至少会造成两个方面的问题，第一，当机械频繁出现扭矩过大问题时，机械必然频繁开机关机，这对电机有极大的损害；第二，机械的开机关机会影响机械的正常运转，对于那些要求机械不停止运转的机械加工领域，上述专利文件所揭示的技术无法应用。 

最近，中国专利《过扭矩保护联轴器》(专利号ZL200920042838.1)公开了一种应用在联轴器上的过扭矩保护装置，该 装置的工作原理是在扭矩过大时，上离合块沿螺旋面上升，上、下离合爪相互脱离，从而达到防止机械损伤的目的。 

然而，所公开的联轴器过扭矩保护装置的应用范围有限，通常为轴对轴或者环对环的情况，并且机械结构较为复杂，不适合在各种机械设备上推广使用。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有过扭矩保护装置结构较为复杂，无法应用到各种机械设备上的问题，并针对该问题提供一种过扭矩保护装置。 

本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题： 

一种过扭矩保护装置，包括制动部件以及受动部件，其特征在于该装置还包括传动球、放置传动球的传动球凹槽、将传动球隔开的传动球隔板以及将传动球向传动球凹槽方向压的施压部件； 

所述传动球凹槽设置在制动部件上，传动球隔板设置在受动部件上；或者所述传动球凹槽设置在受动部件上，传动球隔板设置在制动部件上； 

所述传动球隔板与传动球接触。 

本实用新型通过传动球实现制动部件与受动部件之间的扭矩传递，具体为与传动球接触的传动球隔板及传动球凹槽通过传动球发生扭矩传递。 

当扭矩过大时，传动球根据力学定理将克服施压部件的压力而从传动球凹槽中滚出，从而使传动球凹槽不与传动球接触，隔断了扭矩的传递，而出现打滑现象，避免了扭矩过大对机械的所带来的损伤。 

当扭矩变小时，传动球将在施压部件的压力推动下滚入传动球凹槽，以重新使传动球发挥扭矩传递的作用。 

应当指出的是，本实用新型所提供的过扭矩保护装置的结构是简单的，技术人员仅需提供传动球凹槽、传动球以及施压部件即可，可以应用到各种扭矩传递设备上，例如轴对轴、环对环、环对轴以及轴对环等均可适用，同时，本实用新型所提供的过扭矩保护装置可以在不妨碍机械运转的情况下，应对在机械运转过程中出现的扭矩过大的问题，对于扭矩保护范围的调节，本领域技术人员仅需调节或者更换施压部件，使得施压部件对传动球的压力发生变化即可，操作简单方便。 

为解决其他技术问题，本实用新型还采用了以下技术方案： 

位于传动球凹槽内的部分传动球体积与传动球体积的比小于1∶2； 

所述传动球凹槽呈倒锥形； 

施压部件包括与传动球接触的施压端、一端与施压端连接的弹力部件以及设置在制动部件或受动部件上的固定端，所述弹力部件的另一端与固定端连接； 

所述制动部件包括一侧设有传动球凹槽的制动环，所述受动部件包括设有传动球隔板的受动轴，所述固定端包括固定在受动轴上的固定环，所述弹力部件包括盘形弹簧，所述施压端包括压环，盘形弹簧的内环与固定环连接，盘形弹簧的外环与压环连接； 

所述受动轴上设有连接制动环及受动轴的抵挡环，所述抵挡环位于制动环设有传动球凹槽一侧的另一侧； 

所述受动轴包括中心轴、内推拨环以及固定在内推拨环上的外推拨环，中心轴及内推拨环之间设有供外推拨环内环插入的插口。 

附图说明

图1是实施例所述一种过扭矩保护装置的结构示意图； 

图2是实施例所述一种过扭矩保护装置在扭矩未超过扭矩保护范围时的局部(画圈处)结构放大示意图； 

图3是实施例所述一种过扭矩保护装置在扭矩超过扭矩保护范围时的局部(画圈处)结构放大示意图。 

具体实施方式

为便于本领域技术人员充分理解本实用新型所述的各种技术方案，而顺利实施本实用新型，本具体实施方式将对本说明实用新型内容部分进行详述。 

一种过扭矩保护装置，包括制动部件、受动部件、传动球、放置传动球的传动球凹槽、将传动球隔开的传动球隔板以及将传动球向传动球凹槽方向压的施压部件；所述传动球凹槽设置在制动部件上，传动球隔板设置在受动部件上；或者所述传动球凹槽设置在受动部件上，传动球隔板设置在制动部件上；所述传动球隔板与传动球接触。 

所采用的施压部件通常包括与传动球接触的施压端、一端与施压端连接的弹力部件以及设置在制动部件或受动部件上的固定端，所述弹力部件的另一端与固定端连接，这样的施压部件能够随着制动部件或者受动部件同步运动，确保传动球在任何时候均受到施压部件的压力。 

一般的弹簧等受力后发生形变的物体均可以作为本具体实施方式所述弹力部件，本领域技术人员可以根据具体情况，进行合理的选择。 

本具体实施方式为了便于技术人员理解，还提供了一个施压部件应用的例子，在该例子中所述制动部件包括一侧设有传动球凹槽的制动环，所述受动部件包括设有传动球隔板的受动轴。 

施压部件的固定端包括固定在受动轴上的固定环，所述弹力部件 包括盘形弹簧，所述施压端包括压环，盘形弹簧的内环与固定环连接，盘形弹簧的外环与压环连接。 

技术人员可以通过更换具有不同弹力系数的盘形弹簧或者压缩拉伸盘形弹簧的长度使盘形弹簧对传动球的极限压力(即传动球滚出传动球凹槽时的压力)发生变化，从而调整所述过扭矩保护装置的扭矩保护范围。 

在该例子中，为了使过扭矩保护装置的受力均衡，至少需要增设相关部件以抵消盘形弹簧对传动球的压力，例如可以在受动轴上增设连接制动环及受动轴的抵挡环，所述抵挡环位于制动环设有传动球凹槽一侧的另一侧，从而抵挡盘形弹簧对传动球的压力。 

所述例子中采用的改变盘形弹簧对传动球的压力(也即施压部件对传动球的压力)仅仅是调节所述过扭矩保护装置的扭矩保护范围的一个方面，事实上，传动球凹槽的形状也对调节扭矩保护范围起到重要作用。 

通常，本具体实施方式不考虑那些槽口口径比槽底口径小的传动球凹槽，这样的传动球凹槽将使传动球滚出传动球凹槽的难度大大增加，而不便于本领域技术人员对过扭矩保护装置扭矩保护范围的调控，作为上述设计思想的一个极端，就是将传动球凹槽的形状设计成倒锥形，当然，更普通的情况是传动球凹槽的槽壁带有一定的弧度以便容纳传动球。 

而另一点是，传动球位于传动球凹槽内部分的体积与传动球体积的比值小于1∶2，过大的比值同样将使传动球滚出传动球凹槽的难度大大增加。 

为使扭矩传递均匀，技术人员在实施本具体实施方式所述过扭矩保护装置时，可以设置多个对称的传动球凹槽。 

实施例 

见图1，一种过扭矩保护装置，用于金属加工机床进给传动系统，该系统与本实施例所述一种过扭矩保护装置相关的部分包括同步齿形带8，所述过扭矩保护装置包括制动部件、受动部件、传动球14(见图2及图3，本实施例为钢球)、放置传动球14的传动球凹槽15、将传动球14隔开的传动球隔板(图1、图2及图3未示)以及将传动球14向传动球凹槽15方向压的施压部件； 

制动部件一侧设有传动球凹槽15的制动环9，该制动环9与同步齿形带8连接，所述受动部件包括设有传动球隔板的受动轴，所述受动轴包括中心轴3(本实施例为滚珠螺杆)、内推拨环4以及通过螺栓13固定在内推拨环4上的外推拨环11，中心轴3及内推拨环4之间设有供外推拨环11内环插入的插口，技术人员可以通过螺栓13调节外推拨环11内环的插入深度以使中心轴3与外推拨环11内环紧密贴合，确保中心轴3与外推拨环11及内推拨环4运动同步。 

所述施压部件包括与传动球14接触的压环7、一端与压环7连接的盘形弹簧2以及设置在内推拨环4上的隔环6，隔环6一端由盘形弹簧2抵住，而另一端由旋紧在内推拨环4上的锁紧螺帽5抵住，并且中心轴3上设有定位隔环6的直销16，从而能够将隔环6固定在内推拨环4上。 

传动球凹槽15呈倒锥形，为均衡盘形弹簧2通过传动球14对传动球凹槽15的压力，本实施例增设了摩擦环10，并位于制动环9设有传动球凹槽15一侧的另一侧，该摩擦环10通过螺栓12固定在内推拨环4上，摩擦环10的外环抵住内推拨环4，从而抵挡盘形弹簧2对传动球14的压力。 

见图2，传动球凹槽15呈倒锥形，在扭矩较小的时候，传动球 14位于传动球凹槽15内，见图3，在扭矩较大时，传动球14从传动球凹槽15内滚出，从而实现制动环9与内推拨环4之间的打滑。 

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。 

Claims (7)

1.一种过扭矩保护装置，包括制动部件以及受动部件，其特征在于该装置还包括传动球、放置传动球的传动球凹槽、将传动球隔开的传动球隔板以及将传动球向传动球凹槽方向压的施压部件；

所述传动球凹槽设置在制动部件上，传动球隔板设置在受动部件上；或者所述传动球凹槽设置在受动部件上，传动球隔板设置在制动部件上；

所述传动球隔板与传动球接触。

2.根据权利要求1所述的一种过扭矩保护装置，其特征在于位于传动球凹槽内的部分传动球体积与传动球体积的比小于1∶2。

3.根据权利要求1所述的一种过扭矩保护装置，其特征在于所述传动球凹槽呈倒锥形。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种过扭矩保护装置，其特征在于施压部件包括与传动球接触的施压端、一端与施压端连接的弹力部件以及设置在制动部件或受动部件上的固定端，所述弹力部件的另一端与固定端连接。

5.根据权利要求4所述的一种过扭矩保护装置，其特征在于所述制动部件包括一侧设有传动球凹槽的制动环，所述受动部件包括设有传动球隔板的受动轴，所述固定端包括固定在受动轴上的固定环，所述弹力部件包括盘形弹簧，所述施压端包括压环，盘形弹簧的内环与固定环连接，盘形弹簧的外环与压环连接。

6.根据权利要求5所述的一种过扭矩保护装置，其特征在于所述受动轴上设有连接制动环及受动轴的抵挡环，所述抵挡环位于制动环设有传动球凹槽一侧的另一侧。

7.根据权利要求5所述的一种过扭矩保护装置，其特征在于所述受动轴包括中心轴、内推拨环以及固定在内推拨环上的外推拨环，中心轴及内推拨环之间设有供外推拨环内环插入的插口。

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