CN206582065U - 双向非对称打滑扭矩限制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及扭矩限制器技术领域，尤其是涉及一种双向非对称打滑扭矩限制器，包括输入套筒、输入轴和连接筒，所述输入轴沿其轴向滑动设置在连接筒的一端，本实用新型将一个双向打滑扭矩限制器与一个单向打滑扭矩限制器串联，扭力限制器以打滑形式限制传动系统所传动的扭力，当过载情形消失后自行恢复联结。双向打滑扭矩限制器设定较高的打滑扭力，以保证设备正常运转并避免受到较大的正向冲击，单向打滑扭矩限制器设定较低的打滑扭力，以削弱设备在正常运转时受到的反向冲击。从而本实用新型实现双向不对称打滑保护，在提供正向过载保护的同时进而削弱发电机与齿轮箱之间的反向冲击，起到保护齿轮箱等设备的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及扭矩限制器技术领域，尤其是涉及一种双向非对称打滑扭矩限制器。
背景技术
风力发电机是通过自然风带动叶轮转动，使得叶轮带动齿轮箱，最后齿轮箱和发电机之间通过安装联轴器来传动动力，实现发电机转动发电。为了防止齿轮箱和发电机之间扭力过大，导致齿轮箱或者发电机损坏，通常在联轴器上加装传统扭矩限制器，而传统扭矩限制器通常主要是起到正向过载保护作用。风力发电机组传动系统存在反向扭矩，同时反向冲击的扭力远远小于所设定的正向过载保护的打滑扭力，并不足以触发传统扭矩限制器打滑，使得扭矩限制器无法避免或削弱反向冲击力，长期这样会导致内部件损坏。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：在提供正向过载保护的同时，为了解决风力发电机组传动系统存在的反向扭矩冲击损害发电机或齿轮箱的问题，现提供了一种双向非对称打滑扭矩限制器，不但具备正向过载保护功能，而且具有反向冲击保护功能，同时具备在正反两个方向以不同的打滑扭矩水平，并起到保护作用。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双向非对称打滑扭矩限制器，包括输入套筒、输入轴和连接筒，所述输入轴沿其轴向滑动设置在连接筒的一端，所述输入轴上设有用于限制连接筒径向位移的第一限位机构，所述连接筒内与所述输入轴之间设有第一弹簧，所述输入套筒位于输入轴与连接筒之间，所述输入套筒与输入轴的接触面及输入套筒与连接筒的接触面均为摩擦连接，所述输入套筒与输入轴之间固定连接有逆止器，所述连接筒远离第一弹簧的一端沿其轴向滑动设置有输出轴，所述输出轴上设有用于限制连接筒径向位移的第二限位机构，所述连接筒内与所述输出轴之间设有第二弹簧，所述连接筒与所述输出轴之间设有输出套筒，所述输出套筒与输出轴的接触面及输出套筒与连接筒的接触面均为摩擦连接。
本实用新型在使用时，首先输入套筒与输入轴的接触面之间摩擦连接的扭力及输入套筒与连接筒的接触面摩擦连接的扭力可以设定的小一点，而输出套筒与输出轴的接触面之间摩擦连接的扭力及输出套筒与连接筒的接触面摩擦连接的扭力可以设定的大一点，输入轴上的扭力与输出轴上的扭力就不相等，通过叶轮输入动力并带动输入套筒转动，此时扭力在正常范围内，由于输入轴和输入套筒之间设置了逆止器，逆止器带动输入轴一起转动，使得连接筒跟随输入轴转动，同时带动连接筒另一端的输出轴转动，输出轴带动输出套筒转动，使得动力传输到发电机上，由于风力发电机组传动系统存在反向扭矩，反向冲击的扭力远远不足以克服输出套筒与输出轴之间的扭力，使得反向冲击的扭力通过输出套筒传送至输出轴，再由输出轴传送中连接筒，此时连接筒将反向冲击的扭力传动至输入轴上，而在输入轴、输入套筒和连接筒之间设定的摩擦力小于反向冲击的扭力，使得输入套筒克服与输入轴及连接筒之间的摩擦力而脱开；同时在叶轮输入扭力过大时，由于输入轴和输入套筒之间设置了逆止器，逆止器使得输入套筒只能在一个方向上打滑，另一个方向上锁死，输入套筒将扭力传动给输入轴，输入轴再传递给连接筒，连接筒传递到输出轴，由于输出套筒与输出轴及连接筒之间设定的摩擦力小于了输入扭力，此时输出套筒脱开，使得发电机就没有动力输入；当叶轮反向转动时，由于输入轴和输入套筒之间设置了逆止器，逆止器使得输入套筒只能在一个方向上打滑，另一个方向上锁死，同时输入套筒与输入轴的接触面之间摩擦连接的扭力及输入套筒与连接筒的接触面摩擦连接的扭力设定的小一点，直接使得输入套筒克服摩擦力而脱开空转。
为了实现输入轴径向限位，进一步地，所述第一限位机构包括设置在输入轴上的第一花键槽，所述连接筒上设有相匹配的第一花键齿，所述第一花键槽设置在所述第一花键齿上。通过输入轴上第一花键槽槽与连接筒上第一花键齿配合，既能满足输入轴在连接筒上小幅度位移，又能有径向限位作用，防止输入轴与连接筒之间相对转动。
为了实现输出轴径向限位，进一步地，所述第二限位机构包括设置在输出轴上的第二花键槽，所述连接筒上设有相匹配的第二花键齿，所述第二花键槽设置在所述第二花键齿上。通过输出轴上第二花键槽槽与连接筒上第二花键齿配合，既能满足输出轴在连接筒上小幅度位移，又能有径向限位作用，防止输出轴与连接筒之间相对转动。
为了便于第一弹簧和第二弹簧的安装和维护，进一步地，所述连接筒由第一法兰盘、圆筒和第二法兰盘相互拼接而成，所述第一法兰盘设置在圆筒的一端，所述第二法兰盘设置在圆筒的另一端。通过将连接筒分成第一法兰盘、圆筒和第二法兰盘，方便输入轴与连接筒之间第一弹簧的安装，同时也方便输出轴与连接筒之间第二弹簧的安装和维护。
为了实现输入轴、输入套筒和连接筒之间的摩擦连接，进一步地，所述输入套筒与所述输入轴的接触面之间及输入套筒与连接筒接触面之间设有摩擦片。通过在输入轴、输入套筒和连接筒之间的接触面上设置摩擦片，以实现当扭力大于输入轴、输入套筒和连接筒之间摩擦力时，会使得输入套筒脱开，起到安全保护作用。
为了实现输出轴、输出套筒和连接筒之间的摩擦连接，进一步地，所述输出套筒与所述输出轴的接触面之间及出套筒与连接筒的接触面之间设有摩擦片。通过在输出轴、输出套筒和连接筒之间的接触面上设置摩擦片，以实现当扭力大于输出轴、输出套筒和连接筒之间摩擦力时，会使得输出套筒脱开，起到安全保护作用。
为了便于逆止器的安装和维护，进一步地，所述逆止器内圈与输入轴通过平键固定连接，所述逆止器外圈与输入套筒也是通过平键固定连接。通过平键连接的方式将逆止器固定在输入轴和输入套筒之间，其结构简单，安装方便，也便于日常维护。
优选地，所述第一弹簧和第二弹簧均为蝶形弹簧。蝶形弹簧具有刚度大，缓冲吸振能力强，能以小变形承受大载荷，适合于轴向空间要求小的场合。
本实用新型的有益效果是：本实用新型双向非对称打滑扭矩限制器在使用时，将一个双向打滑扭矩限制器与一个单向打滑扭矩限制器串联，扭力限制器以打滑形式限制传动系统所传动的扭力，当过载情形消失后自行恢复联结。双向打滑扭矩限制器设定较高的打滑扭力，以保证设备正常运转并避免受到较大的正向冲击，单向打滑扭矩限制器设定较低的打滑扭力，以削弱设备在正常运转时受到的反向冲击。本实用新型不但具备正向过载保护功能，而且具有反向过载保护功能，同时具备在正反两个方向以不同的打滑扭矩水平，并起到保护作用。从而本实用新型实现双向不对称打滑保护，在提供正向过载保护的同时进而削弱发电机与齿轮箱之间的反向冲击，起到保护齿轮箱等设备的作用，同时具有减震或阻尼效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型双向非对称打滑扭矩限制器的主视图；
图2是本实用新型双向非对称打滑扭矩限制器的左视图；
图3是图1中A-A剖视图；
图4是图1中B-B剖视图。
图中：1、输入套筒，2、输入轴，3、第一弹簧，4、输出套筒，5、输出轴，6、第二弹簧，7、连接筒，701、第一法兰盘，702、圆筒，703、第二法兰盘，8、逆止器，9、摩擦片，10、平键。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
实施例
如图1-4所示，一种双向非对称打滑扭矩限制器，包括输入套筒1、输入轴2和第一法兰盘701，所述输入轴2沿其轴向滑动设置在第一法兰盘701上，所述输入轴2上设有用于限制第一法兰盘701径向位移的第一限位机构，所述第一法兰盘701与所述输入轴2之间设有第一弹簧3，所述输入套筒1位于输入轴2与第一法兰盘701之间，所述输入套筒1与输入轴2的接触面及输入套筒1与连接筒7的接触面均为摩擦连接，输入轴2上设有第一限位轴肩，通过第一弹簧3的弹簧力以及第一法兰盘701的轴向位移可将输入轴2、输入套筒1和第一法兰盘701之间的摩擦片9压紧并形成摩擦连接，所述输入套筒1与输入轴2之间固定连接有逆止器8，第二法兰盘703沿其轴向滑动设置有输出轴5，所述输出轴5上设有用于限制连接筒7径向位移的第二限位机构，所述第二法兰盘703与所述输出轴5之间设有第二弹簧6，所述连接筒7与所述输出轴5之间设有输出套筒4，所述输出套筒4与输出轴5的接触面及输出套筒4与连接筒7的接触面均为摩擦连接。输出轴5上设有第二限位轴肩，通过第二弹簧6的弹簧力以及第二法兰盘703的轴向位移可将输出轴5、输出套筒4和第二法兰盘703之间的摩擦片9压紧并形成摩擦连接。
所述第一限位机构包括设置在输入轴2上的第一花键槽，所述连接筒7上设有相匹配的第一花键齿，所述第一花键槽设置在所述第一花键齿上。
所述第二限位机构包括设置在输出轴5上的第二花键槽，所述连接筒7上设有相匹配的第二花键齿，所述第二花键槽设置在所述第二花键齿上。
所述连接筒7由第一法兰盘701、圆筒702和第二法兰盘703相互拼接而成，所述第一法兰盘701设置在圆筒702的一端，所述第二法兰盘703设置在圆筒702的另一端。第一法兰盘701、圆筒702和第二法兰盘703通过螺栓固定连接。
所述输入套筒1与所述输入轴2的接触面之间及输入套筒1与连接筒7接触面之间设有摩擦片9。
所述输出套筒4与所述输出轴5的接触面之间及出套筒与连接筒7的接触面之间设有摩擦片9。
所述逆止器8内圈与输入轴2通过平键10固定连接，所述逆止器8外圈与输入套筒1也是通过平键10固定连接。
所述第一弹簧3和第二弹簧6均为蝶形弹簧。
上述双向非对称打滑扭矩限制器在运用时，将输入套筒1的一端与齿轮箱的输出轴5固定连接，输出套筒4与联轴器固定连接，联轴器与发电机的输入端固定连接，通过叶轮带动齿轮箱，齿轮箱将动力传递至输入套筒1上，通过输入套筒1和输入轴2上的逆止器8传递至输入轴2上，输入轴2再传递至第一法兰盘701上，第一法兰盘701经过圆筒702到达第二法兰盘703上，第二法兰盘703将动力传递至到输出轴5上，输出轴5传动至输出套筒4，最后通过输出套筒4传动至联轴器并带动发电机转动，实现发电机发电；在输入轴2、输入套筒1和第一法兰盘701之间的打滑扭力远小于在输出轴5、输出套筒4和第二法兰盘703之间的打滑扭力，同时叶轮在传输的扭力大于第二法兰盘703、输出轴5和输出套筒4之间的打滑扭力时，克服第二弹簧6处的弹簧力，使得输出轴5能够向远离输入轴2的方向小幅滑动，使得第二法兰盘703和输出套筒4及输出轴5与输出套筒4之间间距变大，导致摩擦片9失效，实现输出套筒4脱开并打滑，起到安全保护作用；而叶轮带动扭力不大于第二法兰盘703、输出轴5和输出套筒4之间的打滑扭力时，当风力发电机组传动系统存在反向冲击时，使得输出套筒4反向传递扭力，由于反向冲击的扭力远小于输出套筒4打滑的扭力，不足以克服输出套筒4脱开，反向冲击的扭力传递至第二法兰盘703上，通过圆筒702达到第一法兰盘701，第一法兰盘701传递至输入轴2，此时反向冲击的扭力大于输入轴2、输入套筒1和第一法兰盘701之间的打滑扭力，使得输出套筒4脱开，使得反向冲击的扭力无法传递至齿轮箱，到达保护齿轮箱的作用；当叶轮反向转动时，逆止器8使得输入套筒1只能在一个方向上打滑，另一个方向上锁死，输入套筒1的扭矩远远大于了输入轴2、输入套筒1和第一法兰盘701之间的打滑扭力，导致输入套筒1与输入轴2之间的接触面和输入套筒1和第一法兰盘701之间的接触面打滑，使得输入套筒1脱开，动力将无法传动至发电机，起到保护发电机的作用。双向非对称打滑扭矩限制器的应用具有普遍性，本实用新型以风机为例，但不仅仅只限于风机，可以适用于各种传动部件之间扭力传递时产生的反向冲击的场合，以及起到传动部件之间正向过载保护作用。
上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种双向非对称打滑扭矩限制器，其特征在于：包括输入套筒(1)、输入轴(2)和连接筒(7)，所述输入轴(2)沿其轴向滑动设置在连接筒(7)的一端，所述输入轴(2)上设有用于限制连接筒(7)径向位移的第一限位机构，所述连接筒(7)内与所述输入轴(2)之间设有第一弹簧(3)，所述输入套筒(1)位于输入轴(2)与连接筒(7)之间，所述输入套筒(1)与输入轴(2)的接触面及输入套筒(1)与连接筒(7)的接触面均为摩擦连接，所述输入套筒(1)与输入轴(2)之间固定连接有逆止器(8)，所述连接筒(7)远离第一弹簧(3)的一端沿其轴向滑动设置有输出轴(5)，所述输出轴(5)上设有用于限制连接筒(7)径向位移的第二限位机构，所述连接筒(7)内与所述输出轴(5)之间设有第二弹簧(6)，所述连接筒(7)与所述输出轴(5)之间设有输出套筒(4)，所述输出套筒(4)与输出轴(5)的接触面及输出套筒(4)与连接筒(7)的接触面均为摩擦连接。
2.根据权利要求1所述的双向非对称打滑扭矩限制器，其特征在于：所述第一限位机构包括设置在输入轴(2)上的第一花键槽，所述连接筒(7)上设有相匹配的第一花键齿，所述第一花键槽设置在所述第一花键齿上。
3.根据权利要求1所述的双向非对称打滑扭矩限制器，其特征在于：所述第二限位机构包括设置在输出轴(5)上的第二花键槽，所述连接筒(7)上设有相匹配的第二花键齿，所述第二花键槽设置在所述第二花键齿上。
4.根据权利要求1所述的双向非对称打滑扭矩限制器，其特征在于：所述连接筒(7)由第一法兰盘(701)、圆筒(702)和第二法兰盘(703)相互拼接而成，所述第一法兰盘(701)设置在圆筒(702)的一端，所述第二法兰盘(703)设置在圆筒(702)的另一端。
5.根据权利要求1所述的双向非对称打滑扭矩限制器，其特征在于：所述输入套筒(1)与所述输入轴(2)的接触面之间及输入套筒(1)与连接筒(7)接触面之间设有摩擦片(9)。
6.根据权利要求1所述的双向非对称打滑扭矩限制器，其特征在于：所述输出套筒(4)与所述输出轴(5)的接触面之间及出套筒与连接筒(7)的接触面之间设有摩擦片(9)。
7.根据权利要求1所述的双向非对称打滑扭矩限制器，其特征在于：所述逆止器(8)内圈与输入轴(2)通过平键(10)固定连接，所述逆止器(8)外圈与输入套筒(1)也是通过平键(10)固定连接。
8.根据权利要求1所述的双向非对称打滑扭矩限制器，其特征在于：所述第一弹簧(3)和第二弹簧(6)均为蝶形弹簧。
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