CN202867605U - 球笼等速万向联轴器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压、大流量螺杆泵用的球笼等速万向联轴器。它包括中心轴以及连接端，中心轴两侧分别设置有外套；球面状轴头的外表面与外套的内表面上设置有相对应的钢球运动沟道，外套与球面状轴头之间设置有保持架，钢球安置后由球面端盖封闭；连接端内分别有固定安装的挡板，中心轴两端端部内固定安装有顶杆，顶杆的端面为球面状结构，顶杆通过球面状结构的端面靠压在挡板上；外套与球面压盖之间由密封件密封连接，球面压盖与中心轴由密封罩密封。它的优点在于：通过钢球传递扭矩并进行角度补偿，传动平稳可靠；挡板和球头顶杆，承受了轴向力，改善了零件的受力状况；制造精度高，耐磨损、承载能力大；密封性良好，免维护，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种联轴器，具体地说是一种高压、大流量螺杆泵用的球笼等速万向联轴器。
背景技术
随着经济的发展和用户规模的扩大，油田、电力、水煤浆、化工、食品等行业需要螺杆泵的流量越来越大、压力越来越高，而限制螺杆泵发展的主要障碍是传动结构；由于高压、大流量螺杆泵所需功率很大，传动轴不但传递很大的扭矩，而且要承受很大的轴向力和摆动力；目前，螺杆泵传动结构主要采用十字轴式万向联轴器，这种联轴器主要由中心轴和连接在中心轴两端的十字万向节组成，这种联轴器具有传动效率高、传递扭矩大等优点，但是却由于载荷集中，存在附加弯矩，传递扭矩不平稳及角速度不相等的缺点，由此导致磨损严重，经常断裂；再加上泵体为封闭结构，维修极其不便，根据实际检验证明更换一次传动机构需要停产几天甚至十几天，因停产维修给施工单位造成了极大的经济损失，因此现有技术中的这种结构严重影响制约了螺杆泵的应用。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单紧凑，传递扭矩大、运转平稳，使用寿命长，精度高、造价低、并能充分满足特殊工况传动需求的球笼等速万向联轴器。
为了解决上述技术问题，本实用新型的球笼等速万向联轴器，包括两端为球面状轴头的中心轴以及位于中心轴两侧的连接端，中心轴两侧的连接端上分别设置有可将球面状轴头套装在内的外套；球面状轴头的外表面与外套的内表面上设置有相对应的钢球运动沟道，外套与球面状轴头之间设置有分隔并安置各钢球的保持架，保持架内外表面为球面，保持架的内、外球面中心相对于中心轴的回转中心等距离偏置，钢球安置在保持架内后由球面压盖封闭；中心轴两侧的连接端内分别有固定安 装的挡板，中心轴两端端部内固定安装有顶杆，顶杆的端面为球面状结构，顶杆通过球面状结构的端面靠压在挡板上；外套与球面压盖之间由密封件密封连接，球面压盖与中心轴由密封罩密封。
所述中间轴两侧的连接端为轴套或法兰。
所述外套与球面压盖之间的密封件为红钢纸垫密封件；所述密封罩为橡胶材料。
所述外套、中心轴、保持架以及球头顶杆经渗碳工艺处理的表面硬度为HRC58-62，芯部硬度为HRC38-45，渗碳淬火层深度为0.8～1.6mm。
所述钢球运动沟道的形状为椭圆形或双圆弧结构；外套、中心轴、钢球装配后接触角度为38～45度，配合间隙为E8。
所述中心轴的球面状轴头的外表面和保持架的内表面尺寸配合为G6/f6；保持架的外表面和外套的内表面尺寸配合为F9/e8。
所述外套与中心轴以及球面压盖形成的工作腔内加注二硫化钼复合锂基润滑脂，填充量占空间的60%～80%。
所述中心轴为星轮轴。
本实用新型的优点在于：
1、由于设置的设置的钢球运动沟道以及钢球运动沟道内安置的钢球，通过钢球传递扭矩并进行角度补偿，使其传动平稳可靠；
2、由于设置的挡板和球头顶杆，成熟了轴向力，改善了零件的受力状况；
3、由于外套、中心轴、保持架以及球头顶杆等零件采用渗碳工艺处理，由此使其制造精度高，耐磨损、承载能力大；
4、外套与球面压盖之间设置有密封红钢纸垫；球面压盖与中心轴之间用橡胶密封罩密封，使其密封性良好，免维护，使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型球笼等速万向联轴器的结构示意图；
图2为本实用新型球笼等速万向联轴器的A-A向结构示意图；
图3为B处放大结构示意图。
图中1、外套；2、中心轴；3、钢球；4、密封红钢纸垫；5、球面压盖；6、不锈钢扎带；7、橡胶密封罩；8、球面状轴头；9、螺钉；10、 弹簧垫圈；11、保持架；12、顶杆；13、挡板；14、连接端。
具体实施方式
本实用新型涉及一种高压、大流量螺杆泵的传动机构，采用具有球笼等速万向联轴器进行传动的传动机构，球笼等速万向联轴器可连接到具有任意连接端的螺杆泵中。
如图1和图2所示，本实用新型的球笼等速万向联轴器，包括可以为星轮轴中心轴2，中心轴2的两端为球面状轴头8，位于中心轴2两侧设置有两个连接端14，中心轴两侧的连接端14上分别设置有可将球面状轴头8套装在内的外套1，由此外套1可以套装在中心轴2两端的球面状轴头8上，球面状轴头8的外表面上设置有六至八条钢球运动沟道，外套1的内表面上也设置有六至八条与球面状轴头8设置的钢球运动沟道位置相对应的钢球运动沟道，通过它们所设置的相互对应的六至八条钢球运动沟道可以将钢球安置在其中，钢球运动沟道的形状可设置为椭圆形或、双圆弧或“V”形结构，避免了应力集中。
如图2、图3所示，外套1与球面状轴头8之间设置有分隔并安置各钢球3的保持架11，保持架11内外表面为球面，由此使保持架11的内表面与中心轴的外表面以及钢球3接触，保持架11的外表面与外套1的内表面配合，保持架11可将排布在钢球运动沟道内的各个相邻的钢球3隔开；钢球3安置在保持架11内后由球面压盖5封闭；外套1与球面压盖5之间由红钢纸垫密封件密封连接，用螺钉9和弹簧垫圈10将球面压盖5与外套1密封装配，球面压盖5与中心轴2由橡胶材料的密封罩7密封球，球面压盖5与中心轴2密封后用不锈钢扎带6扎牢，其中的不锈钢扎带可以为大不锈钢扎带，也可以为小不锈钢扎带，或者同时用大不锈钢扎带和小不锈钢扎带同时进行扎牢，由此使球面压盖5与螺钉9弹簧垫圈10承受轴向拉伸力；中心轴两侧的连接端14内分别有固定安装的挡板13，中心轴两端端部内固定安装有顶杆12，顶杆12的端面为球面状结构，顶杆12通过球面状结构的端面靠压在挡板13上；由此可将挡板13过盈或固定安装于连接端14的内孔内，将顶杆12的杆部过盈或固定装配于在中心轴两端端部的圆孔内，中心轴两端端部圆孔内的顶杆12和位于顶杆一侧的挡板13承受轴向压缩力；保持架11 的内、外表面中心相对于中心轴2的回转中心等距离偏置，由此能抑制由于转速和转矩的变化对相联设备产生的各种振动和冲击，运转平稳灵活。
其中，上述中间轴两侧的连接端14既可以为轴套，也可以为法兰，连接端14为轴套时，挡板13便过盈装配在轴套内孔内，当连接端14为法兰时，挡板13便过盈装配在法兰的内孔内，外套1与球面压盖5之间由密封件4密封连接，球面压盖5与中心轴2由密封罩7密封。
本实用新型球笼等速万向联轴器的参数要求如下：
将上述外套1、中心轴2、保持架11以及球头顶杆12渗碳工艺处理，经过渗碳工艺处理后的表面硬度为HRC58-62，芯部硬度为HRC38-45，渗碳淬火层深度为0.8～1.6mm；外套1、中心轴2、钢球3装配后接触角度为38～45度，配合间隙为E8；球面状轴头8的外表面和保持架11的内表面尺寸配合为G6/f6；保持架11的外表面和外套1的内表面尺寸配合为F9/e8，由此可以运转灵活，润滑充分；
上述外套1与中心轴2以及球面压盖5形成的工作腔内加注二硫化钼（MoS）复合锂基润滑脂，填充量占空间的60%～80%，在工作腔内加注占空间的60%—80%的二硫化钼（MoS）复合锂基润滑脂后，一方面可以在各工作接触面上形成致密的保护膜，减少磨损，另一方面添加一次润滑脂后不需要再进行添加，减少了现有技术中普通结构的联轴器因添加润滑脂造成的维护成本，对联轴器起到密封润滑的作用，实现在使用期间免维护的特点。
本实用新型经安装试用检测，使用寿命比十字轴万向联轴器提高两倍以上，运转平稳，取得了满意效果。
Claims (8)
1.一种球笼等速万向联轴器，包括两端为球面状轴头的中心轴（2）以及位于中心轴（2）两侧的连接端（14），中心轴两侧的连接端（14）上分别设置有可将球面状轴头（8）套装在内的外套（1）；其特征在于:所述球面状轴头（8）的外表面与外套（1）的内表面上设置有相对应的钢球运动沟道，外套（1）与球面状轴头（8）之间设置有分隔并安置各钢球（3）的保持架（11），保持架（11）内外表面为球面，保持架（11）的内、外球面中心相对于中心轴（2）的回转中心等距离偏置，钢球（3）安置在保持架（11）内后由球面压盖（5）封闭；所述中心轴两侧的连接端（14）内分别有固定安装的挡板（13），中心轴两端端部内固定安装有顶杆（12），顶杆（12）的端面为球面状结构，顶杆（12）通过球面状结构的端面靠压在挡板（13）上；所述外套（1）与球面压盖（5）之间由密封件（4）密封连接，球面压盖（5）与中心轴（2）由密封罩（7）密封。
2.按照权利要求1所述的球笼等速万向联轴器，其特征在于：所述中间轴两侧的连接端（14）为轴套或法兰。
3.按照权利要求1所述的球笼等速万向联轴器，其特征在于：所述外套（1）与球面压盖（5）之间的密封件为红钢纸垫密封件；所述密封罩（7）为橡胶材料。
4.按照权利要求1所述的球笼等速万向联轴器，其特征在于：所述外套（1）、中心轴（2）、保持架（11）以及球头顶杆（12）经渗碳工艺处理的表面硬度为HRC58-62，芯部硬度为HRC38-45，渗碳淬火层深度为0.8～1.6mm。
5.按照权利要求1所述的球笼等速万向联轴器，其特征在于：所述钢球运动沟道的形状为椭圆形或双圆弧结构；外套（1）、中心轴（2）、钢球（3）装配后接触角度为38～45度，配合间隙为E8。
6.按照权利要求1所述的球笼等速万向联轴器，其特征在于：所述中心轴的球面状轴头（8）的外表面和保持架（11）的内表面尺寸配合为G6/f6；保持架（11）的外表面和外套（1）的内表面尺寸配合为F9/e8。
7.按照权利要求1所述的球笼等速万向联轴器，其特征在于：所述外套（1）与中心轴（2）以及球面压盖（5）形成的工作腔内加注二硫化钼复合锂基润滑脂，填充量占空间的60%～80%。
8.按照权利要求1-7中任一项所述的球笼等速万向联轴器，其特征在于：所述中心轴（2）为星轮轴。
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| CN 201220359939 CN202867605U (zh) | 2012-07-24 | 2012-07-24 | 球笼等速万向联轴器 |
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| CN 201220359939 CN202867605U (zh) | 2012-07-24 | 2012-07-24 | 球笼等速万向联轴器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109654127A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-19 | 杭州通绿机械有限公司 | 消除固定端万向节圆周及轴向配合间隙的半轴总成设计 |
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