CN206694647U - 角阀手轮开合装置及其过载保护机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气瓶设备的技术领域，提供了一种角阀手轮开合装置及其过载保护机构，包括用于与旋转驱动装置连接的连接轴、用于与压紧轮固定连接的连接套筒、弹性组件以及摩擦组件。摩擦组件包括分别套设在连接轴上的第一摩擦片和第二摩擦片，第一摩擦片与连接轴之间设置有止转结构，第二摩擦片与连接套筒之间设置有嵌合结构。弹性组件用于在连接轴的轴向上施以弹力，使第一摩擦片与第二摩擦片间产生摩擦阻力。与现有技术对比，本实用新型提供的过载保护机构和角阀手轮开合装置，在角阀手轮达到全关和全开状态时，阻止旋转驱动装置输出轴的堵转，使开启或关闭手轮的力矩恒定，在转矩传动能力、寿命等方面得到较大的提升，使用更加安全。

Description

角阀手轮开合装置及其过载保护机构

技术领域

本实用新型涉及气瓶设备的技术领域，尤其是涉及一种角阀手轮开合装置及其过载保护机构。

背景技术

目前，气体充装行业是个传统的行业，很多环节还都是操作工手工完成的，例如在充装液化气时，大多是需要人工开启或关闭气瓶角阀，人工开启或关闭方式，效率低，且安全性差。

为了提高效率，在某些气体充装场所，也会采用机械手进行气瓶角阀的操作。如中国专利ZL 201220476397.8公开的“一种带压钢瓶灌装设备上的自动拧紧钢瓶角阀装置，所述自动拧紧钢瓶角阀装置包括：机架、支撑钢瓶的称重盘，在钢瓶上部的机架上设置有拧紧钢瓶角阀装置，拧紧钢瓶角阀装置包括：卡住钢瓶角阀手轮的卡头；驱动所述卡头转动的旋转驱动单元”，在旋转驱动单元的驱动下，使卡头将角阀手轮拧紧，然而，手轮达到全关状态，旋转驱动单元的电机会堵转，故，容易对设备和气瓶角阀造成损坏，存在一定的安全隐患。

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角阀手轮开合装置及其过载保护机构，旨在解决现有技术中，在角阀手轮达到全关和全开状态，因旋转驱动装置输出轴的堵转而使设备和气瓶角阀造成损坏的缺陷。

本实用新型提供的一种过载保护机构，包括：

连接轴；

连接套筒，套设在所述连接轴上；

至少一组摩擦组件，其包括分别套设在所述连接轴上的第一摩擦片和第二摩擦片，所述第一摩擦片具有第一摩擦面，所述第一摩擦片与所述连接轴之间设置有使两者不能相对转动的止转结构；所述第二摩擦片具有与第一摩擦面配合摩擦的第二摩擦面，所述第二摩擦片与所述连接套筒之间设置有使两者不能相对转动的嵌合结构；以及

弹性组件，用于在所述连接轴的轴向上施以使第一摩擦片与所述第二摩擦片间产生摩擦阻力的弹力。

进一步地，所述止转结构包括开设于所述第一摩擦片上的非圆形孔以及设置于所述连接轴上且与所述非圆形孔的形状相匹配的连接部。

进一步地，所述弹性组件包括同轴设置的至少两个弹片，所述弹片的中心部分沿弹片轴线方向朝一侧突出。

进一步地，各所述弹片同向设置并层叠连接。

进一步地，所述连接套筒包括一顶板，所述顶板具有供所述连接轴穿过的过孔，所述嵌合结构包括凸设在所述第二摩擦片表面的至少一个凸起部和开设在所述顶板上并供所述凸起部嵌入的定位槽。

进一步地，所述连接轴上还套设有第一平垫片和第二平垫片，第一平垫片和第二平垫片分别位于所述顶板的相对两侧，所述第一平垫片与所述顶板之间以及所述第二平垫片与所述顶板之间均设置有一组摩擦组件。

进一步地，所述过载保护机构还包括螺纹连接于所述连接轴的防转螺母和套设在所述连接轴上并位于所述防转螺母与所述第二平垫片之间的第三平垫片，所述弹性组件设置在所述第二平垫片和所述第三平垫片之间。

进一步地，所述第一摩擦片和/或所述第二摩擦片上开设有储油槽。

本实用新型提供的一种角阀手轮开合装置，包括用于卡持气瓶角阀手轮的压紧轮和使压紧轮旋转的旋转驱动装置，其中，还包括连接在压紧轮与旋转驱动装置之间且具有传递转矩和过载分离的上述的过载保护机构。

进一步地，所述旋转驱动装置为伺服电机、同步电机或气动马达。

与现有技术对比，本实用新型提供的过载保护机构，在角阀手轮达到全关和全开状态时，使大转矩得到自然释放，以消除对设备和气瓶角阀的损坏，在转矩传动能力、工作转速、寿命方面得到较大的提升，使用更加安全。

与现有技术对比，本实用新型提供的角阀手轮开合装置，很好地维持住了在旋转驱动装置输出轴旋转时，输出轴与角阀手轮的相对位置，实现了角阀手轮的快速拧转，并在角阀手轮达到全关和全开状态时，阻止过载时旋转驱动装置输出轴的堵转，使开启或关闭手轮的力矩恒定。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的过载保护机构的分解示意图；

图2是本实用新型实施例提供的过载保护机构的剖视示意图；

图3为图2中A部的放大示意图。

主要元件符号说明

100：过载保护机构

10：连接轴 101：固定部

102：连接部 103：配合表面

104：凸缘 105：键槽

11：连接套筒 111：顶板

112：壁板 113：锁孔

114：过孔 115：定位槽

12：弹性组件 121：弹片

13：摩擦组件

131：第一摩擦片 131a：第一摩擦面

1311：非圆形孔

132：第二摩擦片 132a：第二摩擦面

1321：通孔 1322：凸起部

1323：储油槽

14：止转结构 15：嵌合结构

16：第一平垫片 17：第二平垫片

161：止转孔 18：防转螺母

19：第三平垫片

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述。

如图1至3所示，为本实用新型提供的一较佳实施例。

本实施例提供的过载保护机构100，用在角阀手轮开合装置(图未示)中，过载保护机构100分别连接上述角阀手轮开合装置的压紧轮(图未示)和旋转驱动装置(图未示)，该过载保护机构100具有传递转矩和过载分离的功能。上述过载保护机构100，包括连接轴10、连接套筒11、弹性组件12以及至少一组摩擦组件13。连接轴10用于与旋转驱动装置的输出轴连接，且同轴设置；连接套筒11用于与压紧轮固定连接，该连接套筒11套设在连接轴10上并与连接轴10同轴设置。摩擦组件13包括分别套设在连接轴10上的第一摩擦片131和第二摩擦片132，第一摩擦片131具有第一摩擦面131a，第二摩擦片132具有与第一摩擦面131a配合摩擦的第二摩擦面132a。第一摩擦片131与连接轴10之间设置有止转结构14，使两者不能相对转动；第二摩擦片132与连接套筒11之间设置有嵌合结构15，使两者不能相对转动。弹性组件12，用于在连接轴10的轴向上施以弹力，使第一摩擦片131的第一摩擦面131a和第二摩擦片132的第二摩擦面132a紧密接触，进而使第一摩擦片131与第二摩擦片132间产生摩擦阻力。这样，连接轴10由旋转驱动装置驱动旋转时，通过止转结构14带动第一摩擦片131转动，在弹性组件12的作用力下，于第一摩擦片131与第二摩擦片132之间形成摩擦阻力，因而将转矩传递至第二摩擦片132并带动第二摩擦片132转动，第二摩擦片132通过嵌合结构15带动连接套筒11和压紧轮旋转；在任意旋转方向上过载时，气瓶角阀手轮的开合扭力大于摩擦阻力，使第一摩擦片131与第二摩擦片132可相对转动。

上述的过载保护机构100，包括连接轴10、连接套筒11、弹性组件12以及摩擦组件13，弹性组件12使第一摩擦片131的第一摩擦面131a和第二摩擦片132的第二摩擦面132a产生摩擦阻力，这样，在连接轴10旋转时可通过摩擦组件13带动连接套筒11转动，进而使压紧轮驱动气瓶角阀手轮转动，这样，上述过载保护机构100能够使气瓶角阀手轮快速打开和拧紧，并在气瓶角阀手轮转动至最大位置时实现连接轴10的空转，以避免旋转驱动装置和气瓶角阀损坏。

为叙述方便，下文中所称的“左”“右”“上”“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致，但并不对本实用新型的结构起限定作用。

参见图1和2，本实施例提供的过载保护机构100，包括连接轴10、连接套筒11、至少一组摩擦组件13和弹性组件12。

参见图1和2，连接轴10，可采用金属材质一体形成，包括相互连接的固定部101和连接部102，连接部102的断面尺寸小于固定部101的直径，固定部101具有位于其底端面的一配合表面103，该配合表面103环绕固定部101设置。固定部101的横截面大致为圆形，固定部101用于与旋转驱动装置连接，固定部101的上端开设有键槽105，通过键连接与旋转驱动装置的输出轴以不可相对转动方式连接，固定部101的外周上凸设有凸缘104，以用于安装在一轴承(图未示)上。连接部102的截面为非圆形，其下部外表面上形成有外螺纹。

参见图1和2，连接套筒11，可采用金属材质制成，其包括圆形的顶板111和与顶板111连接的圆环形的壁板112，壁板112上开设有锁孔113，以通过螺钉、销钉等紧固件与压紧轮固定连接。顶板111的中央开设有供连接部102穿过的圆形的过孔114，其直径与连接部102的外周直径基本相同，连接套筒11活动连接于连接轴10上，并可相对连接轴10旋转。

参见图1和2，摩擦组件13，其包括套设在连接轴10上的第一摩擦片131和第二摩擦片132，第一摩擦片131具有第一摩擦面131a，第二摩擦片132具有与第一摩擦面131a配合摩擦的第二摩擦面132a，所有的摩擦阻力，由第一摩擦片同第二摩擦片产生和吸收。在本实施例中，摩擦组件13的数量为但不局限于两组，两组摩擦组件13分别为上摩擦组件(图示中位于顶板111上方的摩擦组件13)和下摩擦组件(图示中位于顶板111下方的摩擦组件13)，并对称设置在连接套筒11顶板111的上下两侧。第一摩擦片131与连接部102之间设置有使两者不能相对转动的止转结构14；第二摩擦片132活动连接于连接轴10，第二摩擦片132与连接套筒11之间设置有使两者不能相对转动的嵌合结构15。

具体地，如图1和2所示，第一摩擦片131由高耐磨材料加工，其大致呈圆形，第一摩擦片131的中央开设有非圆形孔1311，该非圆形孔1311为腰形孔(当然，还可呈多边形、“D”字形、异形等)，连接部102的横截面形状与该非圆形孔1311相匹配，上述非圆形孔1311与连接部102构成止转结构14，以实现防止第一摩擦片131和连接轴10发生相对转动的设计目的，第一摩擦片131只能沿连接轴10的轴线方向滑动。

如图1和2所示，第二摩擦片132由高耐磨材料加工，其大致呈圆形，且端面尺寸与第一摩擦片131基本相等，第二摩擦片132的中央开设有圆形的通孔1321，该通孔1321的直径与连接部102的外周直径基本相同，第二摩擦片132活动连接于连接轴10上，并可在与第一摩擦片131分离时相对连接轴10旋转。嵌合结构15包括凸设在第二摩擦片132表面的凸起部1322和开设在顶板111上并供凸起部1322嵌入的定位槽115，在本实施例中，凸起部1322的数量为但不局限于两个，两个凸起部1322位于通孔1321的外侧，并绕第二摩擦片132的周向等间距设置。凸起部1322的横截面大致为圆形，定位槽115具有与凸起部1322相匹配的形状。值得一提的是，定位槽115贯通该顶板111的顶面和底面，第二摩擦片132与连接套筒11的顶板111紧密配合，在持续过载的情况下，保护连接套筒11不被磨损。

当然，摩擦组件13的数量也可以是一组，摩擦组件13可设置在顶板111的上方或下方。

参见图1和2，弹性组件12，用于在连接轴10的轴向上施以弹力，使第一摩擦片131的第一摩擦面131a和第二摩擦片132的第二摩擦面132a紧密接触，进而使第一摩擦片131与第二摩擦片132间产生摩擦阻力。弹性组件12包括同轴设置的至少两个弹片121(当然，还可采用如弹簧、弹性胶圈等弹性体)，弹片121的中心部分沿弹片121轴线方向朝一侧突出。在本实施例中，弹性组件12设置在下摩擦组件下方，弹片121的数量为但不局限于三个，三个弹片121分别套设在连接部102上并以突出侧朝下的方式同向设置且层叠连接一起，需要说明的是，弹性组件12在摩擦片被磨损的情况下，提供被偿，以保持摩擦阻力基本不变。

当然，相邻的弹片121也可以背向设置。

参见图1和2，连接轴10上还套设有第一平垫片16和第二平垫片17，第一平垫片16和第二平垫片17分别位于顶板111的相对两侧，第一平垫片16与顶板111之间设置有上摩擦组件，第二平垫片17与顶板111之间均设置有下摩擦组件，在本实施例中，第一平垫片16和第二平垫片17的结构、尺寸基本相同，下面仅以第一平垫片16为例对第一和第二平垫片16、17进行说明。第一平垫片16大致呈圆形，其具有一定的厚度，第一平垫片16的中央开设有止转孔161，该止转孔161可为腰形孔并与连接部102的形状相匹配。

从图3可以看出，该第一平垫片16抵接在上摩擦组件的第一摩擦片131与固定部101的配合表面103间，第二平垫片17抵接在下摩擦组件中第一摩擦片131背离第二摩擦片132的一侧表面上，值得一提的是，加厚的第一和第二平垫片16、17，保证第一摩擦片同第二摩擦片整面接触，而不是局部接触，提高耐用性。

参见图1至3，过载保护机构100还包括螺纹连接于连接轴10的防转螺母18和套设在连接轴10上并位于防转螺母18与第二平垫片17之间的第三平垫片19，在本实施例中，防转螺母18可以是尼龙自锁螺母，其具有较好的抗振防松性能，防转螺母18螺纹连接在连接部102。第三平垫片19的结构和尺寸与第一平垫片16基本相同，弹性组件12设置在第二平垫片17和第三平垫片19之间，防转螺母18锁定弹性组件12的运转位置，保持堵转力长久不下降。

参见图1至3，第二摩擦片132上开设有储油槽1323，在本实施例中，储油槽1323位于第二摩擦面132a上，储油槽1323的数量为但不局限于两个，两个储油槽1323与两个凸起部1322分别一一对应。这样，通过储油槽1323的聚油，减少第一和第二摩擦片132的摩擦过程中自身的损耗。

当然，储油槽1323也可以形成在第一摩擦片131的第一摩擦面131a上。

本实施例提供的角阀手轮开合装置，包括用于卡持气瓶角阀手轮的压紧轮、使压紧轮旋转的旋转驱动装置以及连接在压紧轮与旋转驱动装置之间且具有传递转矩和过载分离的上述过载保护机构100。

具体地，旋转驱动装置可以选用伺服电机、同步电机或气动马达，从旋转控制精度方面考虑后，优选同步电机对压紧轮进行驱动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种过载保护机构，其特征在于，包括：

连接轴；

连接套筒，套设在所述连接轴上；

至少一组摩擦组件，其包括分别套设在所述连接轴上的第一摩擦片和第二摩擦片，所述第一摩擦片具有第一摩擦面，所述第一摩擦片与所述连接轴之间设置有使两者不能相对转动的止转结构；所述第二摩擦片具有与第一摩擦面配合摩擦的第二摩擦面，所述第二摩擦片与所述连接套筒之间设置有使两者不能相对转动的嵌合结构；以及

弹性组件，用于在所述连接轴的轴向上施以使第一摩擦片与所述第二摩擦片间产生摩擦阻力的弹力。

2.根据权利要求1所述的过载保护机构，其特征在于，所述止转结构包括开设于所述第一摩擦片上的非圆形孔以及设置于所述连接轴上且与所述非圆形孔的形状相匹配的连接部。

3.根据权利要求1所述的过载保护机构，其特征在于，所述弹性组件包括同轴设置的至少两个弹片，所述弹片的中心部分沿弹片轴线方向朝一侧突出。

4.根据权利要求3所述的过载保护机构，其特征在于，各所述弹片同向设置并层叠连接。

5.根据权利要求1所述的过载保护机构，其特征在于，所述连接套筒包括一顶板，所述顶板具有供所述连接轴穿过的过孔，所述嵌合结构包括凸设在所述第二摩擦片表面的至少一个凸起部和开设在所述顶板上并供所述凸起部嵌入的定位槽。

6.根据权利要求5所述的过载保护机构，其特征在于，所述连接轴上还套设有第一平垫片和第二平垫片，第一平垫片和第二平垫片分别位于所述顶板的相对两侧，所述第一平垫片与所述顶板之间以及所述第二平垫片与所述顶板之间均设置有一组摩擦组件。

7.根据权利要求6所述的过载保护机构，其特征在于，所述过载保护机构还包括螺纹连接于所述连接轴的防转螺母和套设在所述连接轴上并位于所述防转螺母与所述第二平垫片之间的第三平垫片，所述弹性组件设置在所述第二平垫片和所述第三平垫片之间。

8.根据权利要求1所述的过载保护机构，其特征在于，所述第一摩擦片和/或所述第二摩擦片上开设有储油槽。

9.一种角阀手轮开合装置，包括用于卡持气瓶角阀手轮的压紧轮和使压紧轮旋转的旋转驱动装置，其特征在于，还包括连接在压紧轮与旋转驱动装置之间且具有传递转矩和过载分离的如权利要求1所述的过载保护机构。

10.根据权利要求9所述的角阀手轮开合装置，其特征在于，所述旋转驱动装置为伺服电机、同步电机或气动马达。