CN212717694U - 牙嵌式气动扭矩限制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种牙嵌式气动扭矩限制器，包括在预定工况下相互啮合的具齿伸缩气缸和具齿法兰轴套，具齿伸缩气缸连通气路控制系统，气路控制系统主要由：通过气路顺序连通的自动空气过滤器、减压阀、油雾器、两位三通电磁换向阀和快速排气阀组成，快速排气阀连通气缸的气源头；两位三通电磁换向阀电连过载信号传感器，过载信号传感器置于具齿伸缩气缸和具齿法兰轴套的相对摩擦面外侧。本申请的主要核心创新思路为：设计有跟气路联动的过载信号传感器，可在过载瞬间捕捉；传输过载信号控制电磁阀立即卸压，亦可用于控制电机立即停机，报警等功能；所以本实用新型实现了过载时切断动力输出且关闭气压源的功能，为设备保护提供了双重保障。

Description

牙嵌式气动扭矩限制器

技术领域

本实用新型涉及一种联轴器，具体来讲是一种牙嵌式气动扭矩限制器。

背景技术

扭矩限制器又称安全离合器、安全联轴器、扭力联轴器，是联接主动机与工作机的一种部件，主要功能是过载保护，当发生过载故障时（扭矩超过设定值），扭矩限制器便会产生分离，从而有效保护驱动机械（如电机、减速机、伺服马达）以及负载；按工作原理可分为摩擦式扭矩限制器和钢球式扭矩限制器。主要应用于电子装备行业、自动化生产线、输送机行业等。而目前的扭矩限制器不管是摩擦式还是滚珠式的都存在长期使用后出现钢珠磨损，摩擦片磨损，导致扭矩值不稳定，甚至产品损坏的问题。现发明一款实用新型牙嵌式气动扭矩限制器来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种能够在发生故障时快速停机的牙嵌式气动扭矩限制器。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种牙嵌式气动扭矩限制器，包括在预定工况下相互啮合的具齿伸缩气缸和具齿法兰轴套，所述具齿伸缩气缸连通气路控制系统，气路控制系统主要由：通过气路顺序连通的自动空气过滤器、减压阀、油雾器、两位三通电磁换向阀和快速排气阀组成，快速排气阀连通气缸的气源头；两位三通电磁换向阀电连过载信号传感器，过载信号传感器置于具齿伸缩气缸和具齿法兰轴套的相对摩擦面外侧。本申请的主要核心创新思路为：设计有跟气路联动的过载信号传感器。过载信号传感器可用NPN：PNP光电感应开关；也可使用机械限位开关；可在过载瞬间捕捉；传输过载信号，并输出24V直流电，通过此信号控制电磁阀立即卸压，亦可用于控制电机立即停机，报警等功能；所以本实用新型，不仅实现了设备在过载时产生打滑。而且通过过载信号传感器，实现了关闭设备；关闭气压源的功能，为设备保护提供了双重保障。

本实用新型进一步限定的技术方案是：

进一步的，减压阀和油雾器之间串联有压力表，用于工作人员实时读取当前管道内的气压。

进一步的，过载信号传感器通过传感器固定支架、内六角螺栓固定在具齿伸缩气缸的外侧，过载信号传感器的监测端向具齿伸缩气缸和具齿法兰轴套的相对摩擦面处延伸。

进一步的，两位三通电磁换向阀采用24VDC电磁阀，所述电磁阀电连过载信号传感器。

进一步的，具齿伸缩气缸主要由第一气缸与第二气缸组成一个完整的气缸体，第一气缸与第二气缸衔接处之间设有第一密封圈和第二密封圈。

进一步的，第二气缸的外侧设有与法兰轴套相互啮合的牙齿，并且第二气缸和法兰轴套轴向内侧间装配有碟簧。

进一步的，第一气缸通过第一深沟球轴承、第一内隔套、第一外隔套轴向套接于传动轴套上。

进一步的，第一深沟球轴承的外侧设有第一轴用挡圈。用于轴向固定轴承，防止发生位移。

进一步的，第一气缸的外部装有止动杆。用于固定气缸体，防止其跟转。

进一步的，法兰轴套通过第二深沟球轴承、第二外隔套、第二内隔套套接在传动轴套上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型以牙嵌形式的结合传递方式代替了传统的滚珠和摩擦片形式。并以高品质42CrMo材质制成，除牙齿以外采用QPQ表面处理防锈；牙齿经淬火处理提升硬度，较传统产品更耐磨。利用气压将两侧齿牙咬合，传递力矩，并可通过调节气压大小来调节扭矩值，此方式更清洁，扭矩值更准确。同时牙齿采用特殊结构，在正常传递力矩时俩侧齿牙完全结合，当实际负载力矩超过设定扭矩值时，两侧齿牙会产生打滑位移。与此同时，齿牙在产生打滑位移时，一侧齿牙会产生错位一定距离。另此发明较创新的，设计有过载信号传感器。过载信号传感器可用NPN;PNP光电感应开关；也可使用机械限位开关；可在过载瞬间捕捉；传输过载信号，并输出24V直流电，通过此信号控制电磁阀立即卸压，亦可用于控制电机立即停机，报警等功能；所以本实用新型专利，不仅实现了设备在过载时产生打滑。而且通过过载信号传感器，实现了关闭设备；关闭气压源的功能，为设备保护提供了双重保障。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为齿牙动作示意图。

图3为PNP信号传感器接线使用图。

图4为NPN信号传感器接线使用图。

图5为气源控制示意图。

图中：1：传感器固定支架，2：内六角螺栓，3：传动轴套，4：第一轴用挡圈，5：第一深沟球轴承，6：第一内隔套，7：止动杆，8：第一外隔套，9：第一深沟球轴承，10：气源头，11：第一气缸，12：第一密封圈，13：气腔，14：过载信号传感器，15：第二密封圈，16：第二气缸，17：碟簧组，18：第二轴用挡圈，19：隔套，20：第二深沟球轴承，21：第二外隔套，22：第二内隔套，23：第二深沟球轴承，24：孔用挡圈，25：法兰轴套，26：第三轴用挡圈。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的旋转冷却式摩擦限制器是在传统摩擦式扭矩限制器基础上进行有限改造而成，下面结合附图对本实用新型的结构做详细解释。

结构说明：

本实用新型是通过：第一气缸11与第二气缸16组成一个完整的气缸体，并利用第一密封圈12和第二密封圈15进行密封。第一深沟球轴承5、第一深沟球轴承9、第一内隔套6、第一外隔套8共同将气缸体支撑于传动轴套3上。第一轴用挡圈4用于轴向固定轴承，防止发生位移。止动杆7用于固定气缸体，防止其跟转。当压缩空气通过气源头10、气腔13进入气缸体内，第二气缸16向右推，碟簧组17压平，第二气缸16上的牙齿与法兰轴套25上的牙齿啮合。当气源卸压后第二气缸16会在碟簧组17的作用下将其反推回原位，第二气缸16上的牙齿与法兰轴套25上的牙齿分离。第二轴用挡圈18用于固定碟簧组17。隔套 19、第二深沟球轴承20、第二外隔套21、第二内隔套22、第二深沟球轴承23用于固定法兰轴套25；孔用挡圈24、第三轴用挡圈26用于固定轴承。传感器固定支架 1、内六角螺栓2用于固定过载信号传感器14。

当负载扭矩高于设定时，第二气缸16上的牙齿与法兰轴套25上的牙齿产生错位打滑。过载信号传感器14便输出24V直流电，通过此信号控制两位三通电磁换向阀F立即换向泄压，亦可用于控制电机立即停机，报警等功能。过载后，气源泄压，即使长时间运转，亦将是空转，且不会自动复位，需要将气压上调到设定压力，重新开机后自动复位。

压缩空气从气源A,进入自动空气过滤器B,进行过滤，滤除空气中的杂质，保证元器件不受损坏。再进入减压阀C,将压力降低到设定值；通过压力表D，限显示实时压力；再进入油雾器E,其作用是将润滑油进行雾化并注入空气流中，随压缩空气流入需要润滑的元件，达到润滑的目的。再进入到两位三通电磁换向阀F，选用24VDC电磁阀更安全；当两位三通电磁换向阀F通电时，在电-气先导控制I的作用下，电磁阀换向，压缩空气继续流动；进入到快速排气阀G，最后压缩空气通过气源头10、气腔13进入气缸体内，第二气缸16向右推，碟簧组17压平，第二气缸16上的牙齿与法兰轴套25上的牙齿啮合，使得本实用新型产品开始运作传递扭矩。当两位三通电磁换向阀F断电时，在弹簧H控制的作用下，换向阀换位；压缩空气将被堵在此处，不会继续流动；同时，气缸内的压缩气体会通过快速排气阀G排出，实现快速泄压，第二气缸16会在碟簧组17的作用下将其反推回原位，第二气缸16上的牙齿与法兰轴套25上的牙齿分离，本实用新型产品停止运转。

总结说明：当设备不过载，正常运作时，在气源控制的作用下本实用新型产品正常运转。

当设备过载时，第二气缸16上的牙齿与法兰轴套25上的牙齿产生错位打滑。过载信号传感器14便输出24V直流电，通过此信号控制两位三通电磁换向阀F立即换向，同时，气缸内的压缩气体会通过快速排气阀G排出，实现快速泄压，第二气缸16会在碟簧组17的作用下将其反推回原位，第二气缸16上的牙齿与法兰轴套25上的牙齿分离，即使长时间运转，亦将是空转，且不会自动复位，需要将气压上调到设定压力，重新开机后自动复位。不仅实现了设备在过载时产生分离。而且通过过载信号传感器，实现了关闭设备；关闭气压源的功能，为设备保护提供了双重保障。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种牙嵌式气动扭矩限制器，包括在预定工况下相互啮合的具齿伸缩气缸和具齿法兰轴套，所述具齿伸缩气缸连通气路控制系统，其特征在于：气路控制系统主要由：通过气路顺序连通的自动空气过滤器、减压阀、油雾器、两位三通电磁换向阀和快速排气阀组成，快速排气阀连通气缸的气源头；两位三通电磁换向阀电连过载信号传感器，所述过载信号传感器置于具齿伸缩气缸和具齿法兰轴套的相对摩擦面外侧。

2.根据权利要求1所述的牙嵌式气动扭矩限制器，其特征在于：减压阀和油雾器之间串联有压力表。

3.根据权利要求1所述的牙嵌式气动扭矩限制器，其特征在于：过载信号传感器通过传感器固定支架 、内六角螺栓固定在具齿伸缩气缸的外侧，过载信号传感器的监测端向具齿伸缩气缸和具齿法兰轴套的相对摩擦面处延伸。

4.根据权利要求1或3所述的牙嵌式气动扭矩限制器，其特征在于：过载信号传感器为光电感应开关或者机械限位开关。

5.根据权利要求1所述的牙嵌式气动扭矩限制器，其特征在于：两位三通电磁换向阀采用24VDC电磁阀，所述电磁阀电连过载信号传感器。

6.根据权利要求1所述的牙嵌式气动扭矩限制器，其特征在于：具齿伸缩气缸主要由第一气缸与第二气缸组成一个完整的气缸体，第一气缸与第二气缸衔接处之间设有第一密封圈和第二密封圈。

7.根据权利要求6所述的牙嵌式气动扭矩限制器，其特征在于：第二气缸的外侧设有与法兰轴套相互啮合的牙齿，并且第二气缸和法兰轴套轴向内侧间装配有碟簧。

8.根据权利要求6所述的牙嵌式气动扭矩限制器，其特征在于：第一气缸通过第一深沟球轴承、第一内隔套、第一外隔套轴向套接于传动轴套上；第一气缸的外部装有止动杆。

9.根据权利要求8所述的牙嵌式气动扭矩限制器，其特征在于：第一深沟球轴承的外侧设有第一轴用挡圈。

10.根据权利要求7所述的牙嵌式气动扭矩限制器，其特征在于：法兰轴套通过第二深沟球轴承、第二外隔套、第二内隔套套接在传动轴套上。

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