CN2109294U - 缓冲接合快速脱开的摩擦式转键离合器 - Google Patents

Abstract

一种用于开式压力机的缓冲接合快速脱开的摩 擦式转健离合器，在与飞轮连接的电磁离合器的从动 部分中心孔中紧固的中心转轴上，固装一个与转键小 扇形齿轮啮合的、其轮辐凸台与脱键弹簧一端相连的 大扇形内齿轮，并在中套端面上滑装一个能使转键在 中套转键槽与转键工作面接触前，在飞轮带动下转过 设计转动角而转动到位的缓冲环。达到确保每次开 动滑块行程时，转键都能转过设计转动角而转动到 位，以传递曲轴工作扭矩和停止滑块行程时加速脱 键，以减小压力机制动角的目的。

Description

本实用新型涉及开式压力机的一种缓冲接合快速脱开的摩擦式转键离合器。

长期以来，开式压力机所采用的老式转键离合器，由于只有在滑块行程向上到接近上死点这一特定位置的时候才能进行操纵而使之脱开，因此设置这种老式转键离合器的开式压力机，在使用过程中常会发生设备损坏和人身伤残事故。

为了解决这个问题，近年来出现了一些可以使开式压力机的滑块行程在任意位置急停的无级寸动转键离合器。中国专利申请CN1046493A  1990年10月31日提出的一种开式压力机的无级离合安全装置（参见第12页至第15页图1至图4）是，通过与飞轮连接的电磁离合器驱动一个转键操纵器去拨动转键，使之转入飞轮中套转键槽中与之接触，从而使曲轴与飞轮键合。当电源中断时，电磁离合器脱开，并使转键操纵器同时分离，于是转键退出中套转键槽，实现飞轮与曲轴无级停电分离，滑块行程得以急停。但其缺陷是：

1、以上装置并不能确保每次开动滑块行程时，都能使转键转过设计转动角而转动到位，造成某次开动滑块行程时转键工作面未按设计值与中套转键槽接触，因而也就不能传递曲轴工作扭矩的致命缺陷。

究其原因，是因为以上装置使转键转入随飞轮转动着的中套转键槽的动力来自飞轮相对于曲轴的旋转运动，按此原理，转键必须在中套转键槽与其工作面接触之前转过设计转动角而转动到位，否则就会因失去动力而不能转动到位。而以上装置能使转键在中套转键槽与其工作面接触之前在飞轮带动下转过的角度，却是随开动滑块行程而使转键开始转动的瞬间，转键与中套转键槽的“对准”程度而变化的。顺飞轮转向看，转键越是对着中套转键槽的后端，其转过的角度就越小，以至远远达不到设计转动角。所以就必然会出现某次开动滑块行程时，中套转键槽与转键工作面接触之际，转键尚未转过设计转动角，因而也就不能转过该设计转动角而转动到位的情况。

2、以上装置拨动转键转入中套转键槽中去的方向与飞轮转向相反，致使转键非工作面与中套转键槽接触，造成不能传递曲轴工作扭矩的致命缺陷。同时这也是导致以下第三个缺陷的原因。

3、以上装置动作环节多，延缓了转键脱开的时间，造成压力机制动角大的缺陷，仍不能很好地保证设备和人身安全。

本实用新型的目的在于改进以上无级离合安全装置存在的上述缺陷，在现有转键离合器结构的基础上，提出一种改进的摩擦式转键离合器，它不仅保留了现有技术可以使开式压力机的滑块行程在任意位置开动、停止和实现断电制动的优点，而且能有效地确保每次开动滑块行程时，转键都能转过设计转动角而转动到位，以传递曲轴的工作扭矩；当断电而使滑块行程急停时，脱键弹簧力加速脱键，能有效地减小开式压力机的制动角。

本实用新型的目的是通过如下方式实现的。

从动部份中心孔中紧固有中心转轴的电磁离合器，以飞轮中心为其旋转中心，仍然安装在现有转键离合器结构的中心开孔的飞轮端盖外侧。在上述中心转轴伸入飞轮端盖内腔的轴端上固装一个与转键小扇形齿轮啮合的、其轮辐凸台与脱键弹簧一端相连的大扇形内齿轮；脱键弹簧的另一端与曲轴端盖相连；同时在中套的端面上滑装一个能使转键在中套转键槽与转键工作面接触前，在飞轮带动下转过设计转动角而转动到位的缓冲环。这里所指的缓冲环，在其与中套同直径的内孔上开有其断面形状、尺寸和数量、分布等均与中套转键槽完全一样的缓冲环转键槽，其原始安装位置，顺飞轮转向超前于中套转键槽一缓冲角安装，由缓冲压簧，缓冲环上的定位面和中套上的定位销定位。一旦缓冲环转键槽与转键工作面接触，缓冲环可逆飞轮转向相对于中套转过上述缓冲角至中套转键槽与转键工作面接触。

使上述大扇形内齿轮与转键小扇形齿轮的齿数比大于或等于转键设计转动角的角度值与上述缓冲环在缓冲环转键槽与转键工作面接触后，可逆飞轮转向相对于中套转过的缓冲角的角度值之比。

当任意一次开动滑块行程时，电磁离合器通电接合，于是经电磁离合器传递的飞轮力矩，便通过大扇形内齿轮与转键小扇形齿轮啮合副，克服脱键弹簧的弹力而使转键具有按飞轮转向转动的趋势。一旦由缓冲环转键槽与中套转键槽二者形成的缺口随飞轮转至“对准”转键时，转键便开始转动，要么转过，要么尚未转过设计转动角，总之其工作面均先与缓冲环转键槽接触，待缓冲环受阻而逆飞轮转向相对于中套转过缓冲角之后，转键工作面才与中套转键槽接触。这期间，飞轮也就相对于曲轴转过了缓冲角。这一飞轮转角，经上述大扇形内齿轮与转键小扇形齿轮啮合副的速比变换，足以带动工作面在与缓冲环转键槽接触时尚未转过设计转动角的转键继续转动，直至转过设计转动角。所以当中套转键槽转至与转键工作面接触时，转键必然业已转过设计转动角而转动到位。于是转键离合器便处于正常接合状态，飞轮与曲轴键合而一道旋转，并带动滑块行程。

当需要停止滑块行程时，使电磁离合器断电脱开即可。由于加在转键上的飞轮力矩随电磁离合器的脱开而消失，于是脱键弹簧的弹力便通过上述大扇形内齿轮带动转键小扇形齿轮，使转键逆飞轮转向加速转动而退出中套转键槽，转键离合器迅速恢复其原始脱开状态，飞轮与曲轴分离，在开式压力机制动器的制动力矩作用下，滑块行程急停。

这样就达到了上述目的。

本实用新型与现有技术相比，主要优点是：

1、能有效地确保每次开动滑块行程时，转键都能转过设计转动角而转动到位，以传递曲轴的工作扭矩。

2、当断电而使滑块行程停止时，脱键弹簧力加速脱键，能有效地减小开式压力机的制动角。

3、直接在电磁离合器从动部份中心孔中紧固的中心转轴上固装一个大扇形内齿轮与转键小扇形齿轮啮合，以拨动转键转动，所以结构特别简单。

实用新型的具体结构由以下的实施例及附图给出。

图1是根据本实用新型提出的开式压力机的缓冲接合快速脱开的摩擦式转键离合器处于脱开状态时的纵向剖视图。

图2是图1摩擦式转键离合器沿A－A剖切面的剖视图。

图3是图1摩擦式转键离合器沿B－B剖切面的剖视图。

下面结合附图详细说明根据本实用新型提出的具体缓冲接合快速脱开的摩擦式转键离合器的细节及工作情况。

该摩擦式转键离合器包括：飞轮｜1｜，中套｜2｜，中套转键槽｜2c｜，曲轴｜13｜，转键｜12｜，转键工作面｜12c｜，曲轴端盖｜4｜，转键小扇形齿轮｜10｜，脱键弹簧｜15｜，飞轮端盖｜5｜，电磁离合器｜8｜，中心转轴｜7｜，大扇形内齿轮｜11｜，缓冲环｜3｜。

参见附图。一个电磁离合器｜8｜以飞轮｜1｜中心为其旋转中心安装在中心开孔的飞轮端盖｜5｜的外侧：其主动部份｜8a｜藉中心开孔的轴承座｜6｜与飞轮端盖｜5｜固定连接，其从动部份｜8b｜可以自由旋转。中心转轴｜7｜紧固在电磁离合器从动部份｜8b｜的中心孔中，并籍滚动轴承｜9｜支承在轴承座｜6｜上，其轴端｜7a｜穿过轴承座｜6｜和飞轮端盖｜5｜的中心开孔而伸入飞轮端盖｜5｜的内腔中。在上述中心转轴的轴端｜7a｜上固装一个与转键小扇形齿轮｜10｜啮合的、其轮辐凸台｜11a｜与脱键弹簧｜15｜一端相连的大扇形内齿轮｜11｜。

中套｜2｜一侧端面上制有与飞轮｜1｜同心的适于缓冲环｜3｜滑装其中的阶梯孔｜2a｜，在阶梯孔｜2a｜的端面上紧固一定位销｜19｜。缓冲环｜3｜滑装在上述阶梯孔｜2a｜中。缓冲环｜3｜在与中套｜2｜的内孔｜2b｜同直径的内孔｜3a｜上开有其断面形状、尺寸及数量、分布等均与中套转键槽｜2c｜完全一样的缓冲环转键槽｜3e｜；缓冲环｜3｜上还开有与上述定位销｜19｜相对应的圆弧长槽｜3b｜，其中置有一个其弹力能使圆弧长槽的定位面｜3c｜保持与上述定位销｜19｜接触，从而使上述缓冲环转键槽｜3e｜的位置，顺飞轮转向｜1a｜，超前于上述中套转键槽｜2c｜一缓冲角β安装的缓冲压簧｜18｜。缓冲压簧｜18｜的一端支承在上述圆弧长槽｜3b｜的底面上，另一端支承在定位销｜19｜上。一旦缓冲环转键槽｜3e｜与转键工作面｜12c｜接触，缓冲环｜3｜可逆飞轮转向｜1a｜相对于中套｜2｜转过缓冲角β，至中套转键槽｜2c｜与转键工作面｜12c｜接触。另外，在缓冲环｜3｜上还开有与紧固于中套阶梯孔｜2a｜端面上的限位销｜20｜相对应的限位长槽面｜3d｜，其限位角γ可以做得比上述缓冲环｜3｜在缓冲环转键槽｜3e｜与转键工作面｜12c｜接触后，可逆飞轮转向｜1a｜相对于中套｜2｜转过的缓冲角β仅大1°－2°，以防缓冲环｜3｜过量转动而损坏缓冲压簧｜18｜。

应当注意，缓冲环的内孔｜3a｜的直径，除伸入中套转键槽｜2c｜中的部份必须与中套的内孔｜2b｜的直径一样大外，其余部份可以做得比中套的内孔｜2b｜的直径至少大0.2mm－0.3mm以防止转键｜12｜在该区段内由于开动滑块行程而在飞轮｜1｜带动下具有转动趋势时与缓冲环内孔｜3a｜接触，产生摩擦阻力而使缓冲环｜3｜逆飞轮转向｜1a｜相对于中套｜2｜作不必要的转动。

转键｜12｜在其靠近曲轴端盖｜4｜的中段处制有键柄｜12b｜，并制有伸入飞轮端盖｜5｜内腔的键端｜12a｜，转键工作面｜12c｜具有与上述缓冲环转键槽｜3e｜相对应的长度。曲轴端盖｜4｜制有适于上述键柄｜12b｜置于其中转动并限位其转动角α（即转键｜12｜的设计转动角）的槽口侧面｜4c｜、｜4d｜和供上述键端｜12a｜穿入飞轮端盖｜5｜内腔的通孔｜4b｜。由此，键柄｜12b｜便可置于上述槽口侧面｜4c｜、｜4d｜中转动并被限位。

与上述大扇形内齿轮｜11｜啮合的转键小扇形齿轮｜10｜同上述键端｜12a｜紧固连接。由此，从电磁离合器从动部份｜8b｜中心孔中紧固的中心转轴｜7｜至转键｜12｜之间便形成了一级可使两轴同向转动的增速内啮合扇形齿轮传动机构。其增速比视转键离合器的具体结构情况而定。

脱键弹簧｜15｜是压缩弹簧，套装在与紧固于上述大扇形内齿轮｜11｜的轮辐凸台｜11a｜上的环首螺钉｜14｜相铰接的其端部带螺纹的拉杆｜17｜上，一端支承在拉杆端部的螺母｜16｜上，另一端支承在上述曲轴端盖｜4｜的开槽凸台｜4a｜上，其弹力使转键｜12｜处于与中套转键槽｜2c｜脱开的位置。此时键柄｜12b｜紧靠在曲轴端盖的槽口侧面｜4d｜上。当然脱键弹簧亦可以采用拉簧，但最好是压簧。

使上述大扇形内齿轮｜11｜与转键小扇形齿轮｜10｜的齿数比大于或等于转键｜12｜的设计转动角α的角度值与上述缓冲环｜3｜在缓冲环转键槽｜3e｜与转键工作面｜12c｜接触后，可逆飞轮转向｜1a｜相对于中套｜2｜转过的缓冲角β的角度值之比。

开式压力机启动后，飞轮｜1｜便按飞轮转向｜1a｜在曲轴｜13｜上空转。当某次开动滑块行程而给电磁离合器｜8｜供电时，其主动部份｜8a｜与从动部份｜8b｜接合，于是经电磁离合器｜8｜传递的飞轮｜1｜的力矩便通过大扇形内齿轮｜11｜和转键小扇形齿轮｜10｜啮合副，克服脱键弹簧｜15｜的弹力而使转键｜12｜具有按飞轮转向｜1a｜转动的趋势。这里有两种情况。第一种情况是，倘若此时由缓冲环转键槽｜3e｜与中套转键槽｜2c｜二者形成的缺口｜21｜正好“对准”转键｜12｜而不论其“对准”程度如何时，转键｜12｜便开始转动，要么转过，要么尚未转过设计转动角α，总之其工作面｜12c｜均先与缓冲环转键槽｜3e｜接触，由于缓冲压簧｜18｜的弹力不足以带动曲轴｜13｜转动，于是缓冲环｜3｜受阻而逆飞轮转向｜1a｜相对于中套｜2｜转过缓冲角β，直至中套转键槽｜2c｜随飞轮｜1｜转至与转键工作面｜12c｜接触。这期间，飞轮｜1｜也就相对于曲轴｜13｜转过了缓冲角β。这一飞轮转角β，经上述大扇形内齿轮｜11｜与转键小扇形齿轮｜10｜啮合副的速比变换，就足以带动其工作面｜12c｜在与缓冲环转键槽｜3e｜接触时尚未转过设计转动角α的转键继续转动，直至转过设计转动角α而转动到位；第二种情况是，倘若此时由缓冲环转键槽｜3e｜与中套转键槽｜2c｜二者形成的缺口｜21｜并未“对准”转键｜12｜时，转键｜12｜无法转动，此时电磁离合器｜8｜打滑，飞轮｜1｜继续转动，一旦上述缺口｜21｜转至“对准”转键｜12｜时，上面第一种情况所述过程便重复出现。也就是说，开动滑块行程时，无论转键｜12｜是否“对准”缓冲环转键槽｜3e｜与中套转键槽｜2c｜二者形成的缺口｜21｜，以及“对准”的程度如何，中套转键槽｜2c｜转至与转键工作面｜12c｜接触时，转键｜12｜均必然业已转过设计转动角α而转动到位。此时脱键弹簧｜15｜和缓冲压簧｜18｜被继续压缩，键柄｜12b｜紧靠在曲轴端盖的槽口侧面｜4c｜上。转键离合器处于正常接合状态，飞轮｜1｜与曲轴｜13｜键合而共同旋转，并带动滑块行程。

当需要停止滑块行程时，使电磁离合器｜8｜断电即可。由于电磁离合器的主动部份｜8a｜与从动部份｜8b｜脱开，加在转键｜12｜上的飞轮｜1｜的力矩便随之消失，于是脱键弹簧｜15｜的弹力便通过大扇形内齿轮｜11｜带动转键小扇形齿轮｜10｜，使转键｜12｜逆飞轮转向｜1a｜加速转动而退出中套转键槽｜2c｜，转键离合器迅速恢复其原始脱开状态，飞轮｜1｜与曲轴｜13｜分离，在开式压力机制动器的制动力矩作用下，滑块行程急停。

必须指出的是，由于与刚性离合器相配用的偏心式带式制动器，在曲轴｜13｜的整个回转角中均保持一定的制动力矩，可以防止曲轴｜13｜顺飞轮转向｜1a｜超前飞轮｜1｜转动，所以只要经电磁离合器｜8｜和大扇形内齿轮｜11｜与转键小扇形齿轮｜10｜啮合副而加在转键｜12｜上的飞轮｜1｜的力矩存在，转键｜12｜就决不会退出中套转键槽｜2c｜。该制动器是现有技术（参见高等学校试用教材《曲柄压力机》清华大学何德誉主编1981年版第104页），不属本实用新型范围，这里不必叙述。

Claims (9)

1、一种用于开式压力机的缓冲接合快速脱开的摩擦式转键离合器，其中包括飞轮[1]，中套[2]，中套转键槽[2c]，曲轴[13]，转键[12]，转键工作面[12c]，曲轴端盖[4]，转键小扇形齿轮[10]，脱键弹簧[15]，飞轮端盖[5]，与飞轮连接的电磁离合器[8]和电磁离合器从动部份[8b]中心孔中紧固的带轴端[7a]的中心转轴[7]，其特征在于所述中心转轴的轴端[7a]上固装有一个与所述转键小扇形齿轮[10]啮合的、其轮辐凸台[11a]与所述脱键弹簧[15]一端相连的大扇形内齿轮[11]，同时，所述中套[2]的端面上还滑装有一个能使所述转键[12]在所述中套转键槽[2c]与所述转键工作面[12c]接触前，在所述飞轮[1]带动下转过设计转动角α而转动到位的缓冲环[3]。

2、根据权利要求1所述的转键离合器，其特征在于所述电磁离合器｜8｜在所述中心开孔的飞轮端盖｜5｜外侧安装的位置以所述飞轮｜1｜中心为旋转中心，所述轴端｜7a｜穿入所述飞轮端盖｜5｜的内腔中。

3、根据权利要求1所述的转键离合器，其特征在于所述中套｜2｜的一侧端面上制有与所述飞轮｜1｜同心的、适于所述缓冲环｜3｜滑装其中的阶梯孔｜2a｜，所述阶梯孔｜2a｜端面上紧固有定位销｜19｜，所述缓冲环｜3｜滑装在所述阶梯孔｜2a｜中。

4、根据权利要求1所述的转键离合器，其特征在于所述缓冲环｜3｜在与所述中套｜2｜的内孔｜2b｜同直径的内孔｜3a｜上开有其断面形状、尺寸和数量、分布等均与所述中套转键槽｜2c｜完全一样的缓冲环转键槽｜3e｜，所述缓冲环｜3｜上还开有与所述定位销｜19｜相对应的圆弧长槽｜3b｜，其中置有一个其弹力能使所述圆弧长槽的定位面｜3c｜保持与所述定位销｜19｜接触，从而使所述缓冲环转键槽｜3e｜的位置，顺飞轮转向｜1a｜，超前于所述中套转键槽｜2c｜一缓冲角β安装的缓冲压簧｜18｜，一旦所述缓冲环转键槽｜3e｜与所述转键工作面｜12c｜接触，所述缓冲环｜3｜可逆飞轮转向｜1a｜相对于所述中套｜2｜转过缓冲角β，至所述中套转键槽｜2c｜与所述转键工作面｜12c｜接触。

5、根据权利要求1或4所述的转键离合器，其特征在于所述缓冲环｜3｜的内孔｜3a｜的直径，在伸入所述中套转键槽｜2c｜中的部份，与所述中套｜2｜的内孔｜2b｜的直径一样大，其余部份比所述中套｜2｜的内孔｜2b｜的直径至少大0.2mm－0.3mm。

6、根据权利要求1所述的转键离合器，其特征在于所述转键｜12｜制有键柄｜12b｜和伸入所述飞轮端盖｜5｜内腔的键端｜12a｜，所述转键工作面｜12c｜具有与所述缓冲环转键槽｜3e｜相对应的长度，所述曲轴端盖｜4｜制有适于所述键柄｜12b｜置于其中转动并限位其转动角α的槽口侧面｜4c｜、｜4d｜和供所述键端｜12a｜穿入所述飞轮端盖｜5｜内腔的通孔｜4b｜。

7、根据权利要求1和6所述的转键离合器，其特征在于所述与大扇形内齿轮｜11｜啮合的转键小扇形齿轮｜10｜同所述键端｜12a｜紧固连接。

8、根据权利要求1所述的转键离合器，其特征在于，所述脱键弹簧｜15｜是压缩弹簧，套装并支承在与紧固于所述大扇形内齿轮｜11｜的轮辐凸台｜11a｜上的环首螺钉｜14｜相铰接的端部带螺纹的拉杆｜17｜及其螺母｜16｜上，另一端支承在所述曲轴端盖｜4｜的开槽凸台｜4a｜上，其弹力使所述转键｜12｜处于与所述中套转键槽｜2c｜脱开的位置。

9、根据权利要求1、4和6所述的转键离合器，其特征在于所述大扇形内齿轮｜11｜与所述转键小扇形齿轮｜10｜的齿数比，大于或等于所述转键｜12｜的设计转动角α的角度值与所述缓冲环｜3｜在所述缓冲环转键槽｜3e｜与所述转键工作面｜12c｜接触后，可逆飞轮转向｜1a｜相对于所述中套｜2｜转过的缓冲角β的角度值之比。

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