CN202402770U

CN202402770U - 远程传输的角度可调传动机构

Info

Publication number: CN202402770U
Application number: CN2012200014689U
Authority: CN
Inventors: 段瑞卿
Original assignee: Shanghai Kai Yan Plant Equipment Co Ltd
Current assignee: Shanghai Kai Yan Plant Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2012-01-04
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2022-01-04

Abstract

本实用新型涉及一种远程传输的角度可调传动机构，包括输入轴和输出轴，输入轴连接有输入锥齿轮，输出轴连接有输出锥齿轮；还包括双面锥齿轮，双面锥齿轮由第一锥齿轮和第二锥齿轮构成，输入轴与双面锥齿轮的转轴相垂直，输出轴与双面锥齿轮的转轴相垂直，输入锥齿轮与第一锥齿轮相啮合，输出锥齿轮与所述第二锥齿轮相啮合。该传动机构通过两个枢接在同一双面齿轮轴上的输入齿轮轴和输出齿轮轴，并借助于双面齿轮分别与输入齿轮和输出齿轮的啮合，进而实现力矩的传递，并通过分别调整各自与双面齿轮轴的转角，进而实现了输入齿轮轴与输出齿轮轴之间的角度定位。该机构可以根据传输需要灵活定位传动角度。

Description

远程传输的角度可调传动机构

技术领域

本实用新型涉及一种用于核电、化工及造船等行业的阀门远程传动机构，具体地说为一种用于远程传输的传输角度可调的传动机构。

背景技术

在核电领域的辐射、高温区域，化工生产中的有毒有害、易燃易爆区域以及海工的深水、密封区域中有很多需要手动开关的阀门，工人需要穿着特制防护服或做特殊处理才可进入这些区域开关阀门，由于操作人员靠近区域内的阀门存在一定的困难或风险，因此手动阀门远程操作机构有了它的独特优势。

例如在船舶行业，遇到阀门所处空间位置较小或在水下时，设计人员会考虑用加长杆或小轴传动解决问题，通过加长杆和万向节把阀门操作位置引出来，其阀门远程传动机构主要是直杆和万向节组成的小轴传动机构，操作距离最多在3～5米，传动距离较短，遇到阀门和操作位置件有障碍物的情况时，例如小轴传动需要做直角或锐角弯传动时，小轴传动厂家只能放弃解决此问题；而由于无法绕过障碍物，船上操作人员要爬过狭窄空间或潜入水下操作阀门。相应地增加了控制阀门的难度和危险性；而在实际传输过程中，经常需要根据障碍物及现场情况灵活采用各种角度进行转弯传动。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于远程传输的传输角度可调的传动机构，它适用于远程传输过程中根据实际需要灵活设置转弯角度的传动，适宜于危险和特殊环境下的自动化传输，以减少和杜绝由于高度人工参与所带来的危险隐患。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种远程传输的角度可调传动机构，包括一输入轴和一输出轴，所述输入轴连接有输入锥齿轮，所述输出轴连接有输出锥齿轮；还包括一双面锥齿轮，所述双面锥齿轮由第一锥齿轮和第二锥齿轮构成，所述输入轴与所述双面锥齿轮的转轴相垂直，所述输出轴与所述双面锥齿轮的转轴相垂直，所述输入锥齿轮与所述第一锥齿轮相啮合，所述输出锥齿轮与所述第二锥齿轮相啮合。

作为本技术方案的进一步改进，所述输入轴及输入齿轮轴定位于一输入齿轮箱内，所述输出轴及输出齿轮轴定位于一输出齿轮箱内；所述双面锥齿轮的转轴一端与所述输入轴或输入齿轮箱相枢接，所述双面锥齿轮的转轴另一端与所述输出轴或输出齿轮箱相枢接。

作为本技术方案的更进一步改进，还包括一定位所述输入轴或输入齿轮箱相对所述双面锥齿轮转轴枢转角度的第一定位部件；以及一定位所述输出轴或输出齿轮箱相对所述双面锥齿轮转轴枢转角度的第二定位部件。

作为本技术方案的又进一步改进，所述第一定位部件与第二定位部件为同一定位部件。

作为本技术方案的还进一步改进，该同一定位部件为一定位销。该定位销优选连接所述输入齿轮箱及所述输出齿轮箱的箱体。

也作为本技术方案的更进一步改进，所述输入轴和输出轴相对所述双面锥齿轮的转轴枢转后所形成的角度范围为30°～330°。

作为本实用新型的优选实施例，所述输入锥齿轮与所述第一锥齿轮的锥度为45°。

同样，所述输出锥齿轮与所述第二锥齿轮的锥度为45°。

也作为本技术方案的进一步改进，所述输入锥齿轮、输出锥齿轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮的齿数相同。

此外，所述输入轴与所述输入齿轮箱的箱体间设有铜质衬套，所述输出轴与所述输出齿轮箱的箱体间设有铜质衬套。

采用上述技术方案的远程传输的角度可调传动机构，通过两个枢接在同一双面齿轮轴上的输入齿轮轴和输出齿轮轴，并借助于双面齿轮分别与输入齿轮和输出齿轮的啮合，进而实现力矩的传递，并通过分别调整各自与双面齿轮轴的转角，进而实现了输入齿轮轴与输出齿轮轴之间的角度定位。该机构可以根据传输需要灵活定位传动角度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作一详细说明。

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的正视图；

图3为图2中A-A面剖面图；

图4为图2中B-B面剖视图；

图5为本实用新型的应用示意图；

图中：1——阀门 2——阀门联轴器 3——三节万向节 4——扭矩助推器 5、25、35、45——刚性轴 6——双节万向节 7、27、37———L型传动机构 8——多角度旋转传动机构 9——柔性轴10——T型传动机构 11——上齿轮箱壳体 12——下齿轮箱壳体13、14——密封圈 15——弹簧垫 16——内六角螺丝 17——衬套18——内卡簧 19——调整片 20——传动轴(输入轴) 21——内六角无头螺丝 22、231、232、28——锥齿轮 23——双面锥齿轮24——固定轴 26——外卡簧 30——传动轴(输出轴)

具体实施方式

如图1至图4所示的用于远程传输的角度可调传动机构，该多角度旋转传动机构可以在一定范围内改变传动角度，作为传动轴的输出轴20和输入轴30之间的传动夹角可以从30°～330°之间改变。当选定的角度确定之后(比如150°)，拧紧内六角无头螺钉21即可把输出轴30和输入轴20之间的传动夹角固定在一个角度(150°)。

该多角度旋转传动机构的输入输出轴两端都固定一个锥度角为45°的锥齿轮22和28，这两个锥齿轮分别和另外一个锥度角为45°的双面锥齿轮23的两端齿轮面相啮合(即构成双面锥齿轮23的锥齿轮232和231的齿面)。输出轴外壳(即上齿轮箱壳体11)和输入轴外壳(即下齿轮箱壳体12)可以围绕固定轴24在30°～330°之间旋转，外壳旋转时带动输入输出轴以及轴端齿轮22和28围绕双面齿轮13旋转。

通过内六角螺丝16、弹簧垫15和密封圈14的固定密封，双面锥齿轮23的转轴(即固定轴24)与下齿轮箱壳体12相连；同样，固定轴24的另一端与上齿轮箱壳体11相连。当输入输出轴的角度固定后，通过内六角螺丝16的锁紧，并借助于内六角无头螺钉21的定位，将该角度固定下来；当需要调整输入输出轴的角度时，需要松开连接固定轴24与齿轮箱壳体的内六角螺丝，保持固定轴24与齿轮箱壳体的可枢转，并枢转到相应的角度后进行固定。

该传动机构的基本原理为，保持输入轴20和输出轴30同时与固定轴24相垂直，并且输入轴20和输出轴30连接的锥齿轮22和28分别与固定轴24所控制的双面锥齿轮23的两个锥齿轮相啮合；为了便于调整输入轴20和输出轴30之间的输入输出角度，通过同时调整输入轴20与固定轴24的枢转角度以及输出轴30与固定轴24的枢转角度来实现，或者仅调整其中的一个枢转角度；如图2所示，输入轴20相对于固定轴24沿R1所示箭头可枢转，输出轴30相对于固定轴24沿R2所示箭头可枢转，进而形成输入轴20和输出轴30之间所需用的传动角；其中，在角度调整时，需要保持各轴间的枢转关系，调整完成后可以通过一定的定位件锁死相互位置，例如图2中当沿箭头R1的方向对输入轴20相对于固定轴24的位置调整好后，通过锁紧内六角螺丝16，进而实现固定轴24与下齿轮箱壳体12间的固定。内六角无头螺钉21也是为了进一步保持和固定调整后的输入输出轴间的转角而设置的，其进一步将上齿轮箱壳体11和下齿轮箱壳体12连接固定在一起。

本实施例中输入轴20和输出轴30与固定轴24之间的位置关系是通过转动相应的齿轮箱壳体带动输入输出轴来完成的，当然也可以直接将输入输出轴与固定轴24相枢接的形式来直接实现相互间的枢转角度可调整。

如图所示，双面锥齿轮23的其中一个锥齿轮232置放在下齿轮箱壳体12内，另一个锥齿轮231置放在上齿轮箱壳体11内，上齿轮箱壳体11和下齿轮箱壳体12间设有密封圈13。

此外，输入轴20与下齿轮箱壳体12间设有铜质衬套17(铜在摩擦过程中可以起到润滑作用)；同样，输出轴30与上齿轮箱壳体11之间也设有铜质衬套。

其中，各锥齿轮可以为同样的外形结构；同样，两个相互啮合的锥齿轮也可以具有相同的齿数，或者外形结构整体相同。具体可以根据传动机构所传动的扭矩、转速以及生产组装需要等进行调整。

上下齿轮箱的壳体可以采用铸造后机加工出定位平面的形式加工而成，各零部件材质尽量选用不锈钢、铜和铝等耐腐蚀的材料，以便有在特殊环境下的使用寿命保持。外壳正面和侧面都有安装孔，便于安装。

该多角度旋转传动机构可以在30°到330°的传递路径中通过角度变化来传递扭矩。可以将两端驱动轴调整到需要的角度，然后用螺丝固定住。顺时针传动实现顺时针输出。该传动机构的传递扭矩范围为56NM到410NM，传递效率可达90％。传动机构可应用于非腐蚀性或非磁性等环境。

如图5所示为即采用本角度可调传动机构的一套阀门远程传动整体解决方案，通过一系列的模块组合实现在特殊环境下阀门的远程传动控制。操作者通过控制T型传动机构的控制手柄，扭力/扭矩依次通过柔性轴9、L型传动机构27、刚性轴25、多角度旋转传动机构8、刚性轴35、L型传动机构37、刚性轴45、L型传动机构7、刚性轴5到达扭矩助推器4，经扭矩助推器4调整扭矩后再经阀门联轴器2至阀门1，从而实现对阀门1的远程控制。其中：

1、根据不同的阀门设计不同的阀门联轴器2；

2、开动大扭矩阀门时，可以选用扭矩助推器4，减小阀门输入端扭矩；

3、传输过程中要做直角转弯连接时，可以选用L型传动机构(图中的7、27和37)；

4、传输过程中要做不定角度转弯连接时，可以选用多角度旋转传动机构8(即本实用新型的角度可调传动机构)来实现特定角度的传动连接；

5、在上述模块之间通过刚性轴5、25、35、45或柔性轴9来增加传输的距离，并在模块与刚性轴之间连接上双节万向节6，增加传输的灵活性；扭矩助推器4和阀门联轴器2之间通过三节万向节3进行连接；

6、最终操作端连接上可以人工控制的T型传动机构10，即可以输入输出扭矩还可以记录旋转的圈数；

7、在空间狭小且转弯较多和大跨度悬空传输上可以选用柔性轴。

由于采用了本实用新型提供的角度可调传动机构，使得在长距离传输过程中，面临前方障碍或环境原因需用锐角转弯或钝角转弯等不确定转弯角度时，可以通过调整和固定输入输出角来满足现场需要。进而实现后续操作的阀门远程控制，降低特殊环境下人工作业带来的危险。

Claims

1.一种远程传输的角度可调传动机构，包括一输入轴和一输出轴，所述输入轴连接有输入锥齿轮，所述输出轴连接有输出锥齿轮；还包括一双面锥齿轮，所述双面锥齿轮由第一锥齿轮和第二锥齿轮构成，所述输入轴与所述双面锥齿轮的转轴相垂直，所述输出轴与所述双面锥齿轮的转轴相垂直，所述输入锥齿轮与所述第一锥齿轮相啮合，所述输出锥齿轮与所述第二锥齿轮相啮合。

2.根据权利要求1所述远程传输的角度可调传动机构，其特征在于，所述输入轴及输入齿轮轴定位于一输入齿轮箱内，所述输出轴及输出齿轮轴定位于一输出齿轮箱内；所述双面锥齿轮的转轴一端与所述输入轴或输入齿轮箱相枢接，所述双面锥齿轮的转轴另一端与所述输出轴或输出齿轮箱相枢接。

3.根据权利要求2所述远程传输的角度可调传动机构，其特征在于，还包括一定位所述输入轴或输入齿轮箱相对所述双面锥齿轮转轴枢转角度的第一定位部件；以及一定位所述输出轴或输出齿轮箱相对所述双面锥齿轮转轴枢转角度的第二定位部件。

4.根据权利要求3所述远程传输的角度可调传动机构，其特征在于，所述第一定位部件与第二定位部件为同一定位部件。

5.根据权利要求4所述远程传输的角度可调传动机构，其特征在于，该同一定位部件为一定位销；所述定位销连接所述输入齿轮箱及所述输出齿轮箱的箱体。

6.根据权利要求2所述远程传输的角度可调传动机构，其特征在于，所述输入轴和输出轴相对所述双面锥齿轮的转轴枢转后所形成的角度范围为30°～330°。

7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述远程传输的角度可调传动机构，其特征在于，所述输入锥齿轮与所述第一锥齿轮的锥度为45°。

8.根据权利要求1-6中任一权利要求所述远程传输的角度可调传动机构，其特征在于，所述输出锥齿轮与所述第二锥齿轮的锥度为45°。

9.根据权利要求1所述远程传输的角度可调传动机构，其特征在于，所述输入锥齿轮、输出锥齿轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮的齿数相同。

10.根据权利要求2所述远程传输的角度可调传动机构，其特征在于，所述输入轴与所述输入齿轮箱的箱体间设有铜质衬套，所述输出轴与所述输出齿轮箱的箱体间设有铜质衬套。