CN210164819U - 结构简单能自动脱离的电磁离合器 - Google Patents
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Abstract
本专利公开了一种结构简单能自动脱离的电磁离合器，本专利采用主动转盘和被动转盘之间利用嵌入轮的嵌入或分离来产生电磁离合器的耦合或脱离功能。电磁铁和配重平衡弹簧通过直角杠杆驱动嵌入轮的嵌入和分离。在电磁铁失电时，能保证主动转盘和被动转盘是脱离的，从而保证了该电磁离合器在失电时进入脱离状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电磁离合器，尤其是一种能在恶劣环境下使用的，能在紧急情况下自动脱离的电磁离合器。所述的电磁离合器是靠电磁力把离合器两端的机械结构进行耦合或脱离，从而进行传动的继续或中断。这种离合器是在传动机构里，运动控制里和各种机器里被大量应用。
背景技术
电磁离合器是在传动机构里不可或缺的一个部件，它的作用是起到对传动路径的延续或中断。而电磁离合器是靠电磁的动力对离合器进行操作，从而能够起到对传动机构的控制和远程操作。之所以电磁力在这种离合器里应用是因为在某些场景下人力或外力不可达到而电磁力相对简单，譬如在恶劣的环境下，像高温，高压，高空等场合。
在各种应用中，和电磁离合器竞争的是液压离合器。液压离合器传统上已经在大部分的机器里得到了广泛的应用。电磁离合器是后来者。相比电磁离合器，液压离合器的缺点是：配备一个液压系统往往比液压离合器本身还要贵，而且，液压管道的铺设和维护也是一个大问题。所以，电磁离合器的应用是一个大的趋势。
但是，传统的电磁离合器不能在失电时自动地进入脱离状态，而且，由于其结构的复杂性，往往故障率较高。特别在无人看守的应用场景，或在应用场景人工维护很困难的地方，电磁离合器的可靠性不能满足，所以，限制了电磁离合器的广泛应用。
电磁离合器的复杂程度也引起了其成本的高企。大部分的应用中，其成本高的缺点阻碍了大批量的使用，使得液压离合器还是在起主导作用。
在失电或失去动力的情况下，液压离合器自然就释放了液体压力，所以，离合器的自然状态就是脱离状态。但是，由于电磁离合器在失电时，由于失去了动力，离合器在失电前的状态往往决定了失电后的状态。在这种状态下，如果是由于灾难性的事故引起的失电，而在这种失电状态下往往希望电磁离合器能尽快进入脱离状态以保障事故的消除或不蔓延。所以，失电状态下电磁离合器自然进入脱离状态是得到更多应用的关键。
为了解决电磁离合器的这些问题，一种结构简单，又能自动脱离的电磁离合器结构是解决问题的关键。
发明内容
本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：一种结构简单能自动脱离的电磁离合器，包括主动转盘，被动转盘，嵌入轮，直角杠杆，配重平衡弹簧和电磁铁。主动转盘和被动转盘不直接接触，嵌入轮通过齿槽和主动转盘、被动转盘耦合，配重弹簧和电磁铁对直角杠杆施加外力而使其产生运动。
上述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，所述的主动转盘和被动转盘上有相同数目的齿槽或不同数目的齿槽数。主动转盘的齿的外径略大于被动转盘的齿的外径，保证嵌入轮在嵌入的过程中先耦合到主动转盘。
上述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，所述的嵌入轮是一个开了齿槽的齿轮，齿槽的大小和主动转盘和被动转盘上的齿槽配合，在耦合的状态下，嵌入轮的齿槽和主动转盘，被动转盘的齿槽相耦合。配合的精度由应用要求来定。
上述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，所述的嵌入轮是安装在一个嵌入轮轴承上的齿轮，不管电磁离合器在耦合状态还是在脱离状态下，嵌入轮不提供或消耗传动路径上的功率。
上述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，所述的直角杠杆安装在一个可旋转的杠杠支点上，杠杠支点连接直角杠杆的垂直部分和水平部分。
上述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，所述的直角杠杆的垂直部分的顶端安装有嵌入轮轴承和嵌入轮。直角杠杆在垂直方向只承受嵌入轮的重量，和电磁离合器的工作状态无关。
上述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，所述的直角杠杆的水平部分安装有配重铁板，所述的直角杠杆的水平部分上方有电磁铁和配重平衡弹簧。
上述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，所述的电磁铁固定在外围的固定结构上。当电磁铁得电时，电磁铁拉杆拉动配重铁板产生往上的拉力，使得直角杠杆的水平部分上翘。当电磁铁失电时，电磁铁释放配重铁板，直角杠杆的水平部分下落。
上述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，所述的配重平衡弹簧一端固定在外围的固定结构上，一端和直角杠杆的水平部分相连，配重平衡弹簧的拉力能够抵消一部分直角杠杆水平部分、配重铁板和电磁铁拉杆的重量之和，没有被抵消的之和重量小于电磁铁的吸合力，并且在电磁铁失电时通过这个没有被抵消的重量使得嵌入轮和两个转盘分离。
本专利的有益效果是：该电磁离合器体现了两个优点，结构简单和自动脱离。
在结构简单方面，这个电磁离合器里没有一件要机械精密加工的零件。也没有需要精密安装的部件。就是在主动轴和被动轴中心不对准的情况下，该电磁离合器照样能工作。直角杠杆的设计和离合器需要的传动力矩的大小和转速无关，所以，直角杠杆的结构已经简化到了极点。
在自动脱离方面，由于利用了直角杠杆水平部分上的部件的重力，所以，不需要电磁力或在失电的情况下，保证离合器在任何应用环境下脱离。
附图说明
下面结合附图和实施案例对本发明进一步说明。
图1电磁离合器整体（耦合）示意图；
图2电磁离合器整体（脱离）示意图；
图3直角杠杆示意图；
图4电磁铁得电状态示意图;
图5电磁铁失电状态示意图；
图6 主动转盘略大于被动转盘示意图；
图中：1. 主动转盘，2. 被动转盘，3. 驱动轴，4. 被动轴，5. 嵌入轮，6. 嵌入轮轴承，7. 直角杠杆，8. 杠杆支点，9. 配重铁板，10. 配重平衡弹簧，11. 电磁铁，12. 电磁铁拉杆。
具体实施方式
如图1所示： 主动转盘1和驱动轴3配合可同轴旋转。被动转盘2和被动轴4配合可同轴旋转。主动转盘1和被动转盘2之间留有间隙，相互不接触。主动转盘1和被动转盘2同心对准。
如图1和图2所示：嵌入轮5通过嵌入轮轴承6安装在直角杠杆7的垂直部分的顶端。嵌入轮5通过嵌入轮轴承6可绕着直角杠杆7的垂直部分的顶端旋转。 安装完毕后的嵌入轮5和主动转盘1，被动转盘2在相同的高度上，使得嵌入轮5在靠近主动转盘1和被动转盘2时能同时接触到两者。
如图3所示：直角杠杆7上通过杠杆支点8固定在一个固定的结构上。直角杠杆7整体可以绕着杠杆支点8旋转。直角杠杆7的水平部分上端和配重平衡弹簧10相连，配重平衡弹簧10的上方和一个固定结构相连。电磁铁11在直角杠杆7的水平部分的上方。电磁铁固定在一个固定的结构上。
如图4和图5所示：电磁铁11的下端通过电磁铁拉杆12和配重铁板9活动连接。配重铁板固定在直角杠杆7的水平部分上。
在电磁铁11失电时，如图5所示，平衡弹簧10的向上拉力和直角杠杆7的水平部分+配重铁板9+电磁铁拉杆12的重量之和相平衡且略小于其总的重量，在这个重力的作用下使得直角杠杆7往图示的右边倾斜。达到嵌入轮5和主动转盘1，被动转盘2的脱离。这时，电磁离合器在脱离状态。
在电磁铁11得电时，如图4所示，电磁铁11产生一个向上的拉力，通过电磁铁拉杆12向上拉动直角杠杆7的水平部分。这时，电磁铁11的向上的拉力和平衡弹簧10的向上拉力同时克服直角杠杆7的水平部分+配重铁板9+电磁铁拉杆12的重量之和，使得直角杠杆7向图示的左边倾斜，直角杠杆7的垂直部分达到它的垂直角度，这个位置正好把嵌入轮5上的齿槽嵌入到了主动转盘1和被动转盘2的齿槽之间，从而把主动转盘1上的动力传到被动转盘2上，电磁离合器在耦合状态。
为了防止在一定的角度下，嵌入轮5上的齿槽无法嵌入到了主动转盘1和被动转盘2的齿槽之间（齿与齿对上了），如图6所示，把主动转盘1的齿的外径做成略大于被动转盘2的齿的外径。这样安排，能保证在嵌入轮5靠近两个转盘是，首先接触到主动转盘1的齿。由于主动转盘1是驱动转盘在旋转，所以，嵌入轮5的齿总是有机会首先浅嵌入进主动转盘1的槽中。然后，主动转盘1带动嵌入轮5相对在被动转盘2的齿槽上滑动（这时，被动转盘还没有转动起来），在齿槽对准时，嵌入轮5的齿终于滑进了被动转盘2的槽里面。这时，嵌入轮5，主动转盘1和被动转盘2的齿槽都咬合在一起了，电磁离合器进入耦合状态。只要电磁铁不失电，电磁离合器就永远在耦合状态。
本专利说明书中提到的实施方法和案例只是为了叙述原理和发明特点的方便，其并不限制本专利在实际应用中的权利范围。本专利的权利范围也适用于在本专利原理和特点上所修改所产生的产品和应用。
Claims (9)
1.一种结构简单能自动脱离的电磁离合器，包括主动转盘（1），被动转盘（2），嵌入轮（5），直角杠杆（7），配重平衡弹簧（10）和电磁铁（11），其特征在于：主动转盘（1）和被动转盘（2）不直接接触，嵌入轮（5）通过齿槽和主动转盘（1）、被动转盘（2）耦合，配重平衡弹簧（10）和电磁铁（11）对直角杠杆（7）施加外力而使其产生运动。
2.根据权利要求1所述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，其特征在于：所述的主动转盘（1）和被动转盘（2）上有相同数目的齿槽或不同数目的齿槽数，主动转盘（1）的齿的外径略大于被动转盘（2）的齿的外径，保证嵌入轮（5）在嵌入的过程中先耦合到主动转盘（1）。
3.根据权利要求1所述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，其特征在于：所述的嵌入轮（5）是一个开了齿槽的齿轮，齿槽的大小和主动转盘（1）和被动转盘（2）上的齿槽配合，在耦合的状态下，嵌入轮（5）的齿槽和主动转盘（1），被动转盘（2）的齿槽相耦合。
4.根据权利要求3所述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，其特征在于：所述的嵌入轮（5）是安装在一个嵌入轮轴承（6）上的齿轮，不管电磁离合器在耦合状态还是在脱离状态下，嵌入轮（5）不提供或消耗传动路径上的功率。
5.根据权利要求1所述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，其特征在于：所述的直角杠杆（7）安装在一个可旋转的杠杠支点（8）上，杠杠支点（8）连接直角杠杆（7）的垂直部分和水平部分。
6.根据权利要求5所述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，其特征在于：所述的直角杠杆（7）的垂直部分的顶端安装有嵌入轮轴承（6）和嵌入轮（5），直角杠杆（7）在垂直方向只承受嵌入轮（5）的重量，和电磁离合器的工作状态无关。
7.根据权利要求5所述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，其特征在于：所述的直角杠杆（7）的水平部分安装有配重铁板（9），所述的直角杠杆（7）的水平部分上方有电磁铁（11）和配重平衡弹簧（10）。
8.根据权利要求1所述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，其特征在于：所述的电磁铁（11）固定在外围的固定结构上；当电磁铁（11）得电时，电磁铁拉杆（12）拉动配重铁板（9）产生往上的拉力，使得直角杠杆（7）的水平部分上翘；当电磁铁（11）失电时，电磁铁（11）释放配重铁板（9），直角杠杆（7）的水平部分下落。
9.根据权利要求1所述的结构简单能自动脱离的电磁离合器，其特征在于：所述的配重平衡弹簧（10）一端固定在外围的固定结构上，一端和直角杠杆（7）的水平部分相连，配重平衡弹簧（10）的拉力能够抵消一部分直角杠杆（7）的水平部分、配重铁板（9）和电磁铁拉杆（12）的重量之和，没有被抵消的之和重量小于电磁铁（11）的吸合力，并且在电磁铁（11）失电时通过这个没有被抵消的重量使得嵌入轮（5）和两个转盘分离。
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