CN2212681Y - 离心楔块超越离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离心楔块超越离合器，它 由外圈(1)，楔块笼(2)，内圈(3)，挡圈(4)，轴承(5)等 基本构件与相应其它构件联接生成联轴器式，法兰 式，扭臂式，通孔式，外键槽式等多种离心楔块超越离 合器。

它是一种用于转轴单向制动或单向传递扭矩的 新型自动联结件。具有结构紧凑，体积小，重量轻，承 载能力大，自动离合容易，制动可靠，无滑动摩擦，阻 力小，磨损少，效率高，寿命长，温升低，用途广的特 点。

Description

本实用新型离心楔块超越离合器属机械传动的联结技术领域。它是一种新型自动联结件，适用于转轴单向制动或单向传递扭矩的地方，可服务于起重，轻工，纺织，印刷，材料行业，特别是运输机械行业如带式输送机，斗式提升机，刮板输送机等作为防止逆转的保护装置。

目前的自动离合器有摩擦带离心式离合器与滚柱式超越离合器。离心式离合器（图1）由十字轴（1），离心块（2），摩擦带（3），螺钉（4），螺母（5），板弹簧（6）等组成。其利用离心块随主动轴高速转时离心力的作用使摩擦带外圈与从动轴上的内圈接触，靠摩擦力将扭矩传递到从动轴上。当速度降低或停车时，板弹簧使离心块复位，离合器脱开。此离合器具有体积大，传动扭矩小，摩擦带易打滑，可靠性不足的缺陷。

滚柱式超越离合器（图2）由外毂（1），星轮（2），滚柱（3），盖板（4），挡圈（5），弹簧（6），顶销（7）等组成。当主动星轮向与外毂间隙大的方向相对转动时，滚柱在弹簧与顶销的作用下，使滚柱与外毂和星轮壁接触，而外毂与星轮间间隙越来越小，滚柱被逐渐楔紧，由于滚柱与星轮，滚柱与外毂接触面间的楔角小于材料间的最小摩擦角，使相互间实现自锁越楔越紧，最后联成一体。当星轮向相反的方向转动时，滚柱向间隙大的方向滚动，压迫顶销和弹簧使星轮与滚柱或外毂与滚柱脱离接触，由此实现联接件的自动离与合。此离合器存在传递扭矩小，滚动摩擦与撞击严重的缺陷。

本实用新型的目的是提供一种国内尚没有的用于机械传动的新型自动联结件－－－－离心楔块超越离合器（图3）。它由外圈（1），楔块笼（2），内圈（3），挡圈（4），轴承（5）等基本构件与相应其它构件联接生成联轴器式（图4），法兰式（图5，也包括联接法兰孔反向的），扭臂式（图6，也包括右侧端盖是园弧型的），通孔式（图7），外键槽式（图8）等多种离心楔块超越离合器。适用于转轴的单向制动与单向传递扭矩。它具有结构紧凑，体积小，重量轻，承载能力大，自动离合容易，制动可靠，无滑动摩擦，阻力小，磨损少，效率高，寿命长，温升低，用途广的优点。

本实用新型的结构（图3）是基本构件内圈（3，受标准轴承内，外径限制。某此规格无外凸园柱台阶）和外圈（1）分别与轴承（5，与其它设施配套安装的通孔式（图7）无轴承）的内，外圈相联，楔块笼（2）放在内，外圈间的园环滚道中，两侧有挡圈（4）护着，楔块笼上的笼柱（10）两端头分别夹在两边挡圈头中。按楔块笼是由内圈带动（图3上部）或外圈带动（图3下部，（图8）形式），挡圈则装在内圈或外圈的挡圈槽中，笼柱相应装在圈板内侧或外侧孔中。楔块笼的构造（图10）是：它由制动可靠，非接触转速低的楔块（6），利于批量生产，保证等高精度，成本低的套管（8），沉头铆钉（9）和强度高，利于加工的笼柱（10）以及圈板（11），扭簧（7）组成。楔块，笼柱两端轴分别穿在圈板相应孔中，沉头铆钉穿过圈板，园管，圈板将其铆接成楔块笼，两扭簧穿在楔块两端园柱台阶上，一端插在楔块端面小孔中，另一端卡在套管上形成一定的回转扭矩。

这些基本构件通过螺钉，螺孔与不同的相应构件相联形成不同用途的联轴器式，法兰式，扭臂式，通孔式，外键槽式等多种离心楔块超越离合器。

本实用新型的动作原理（图9）是楔块（6）在扭簧（7）作用下与内，外圈保持接触，当内圈（3）上的挡圈通过笼柱带动楔块笼反时针方向转动并达到一定转速时，由于楔块的重心是偏离其轴心，而离心力是沿半径指向园外，当离心力与重力的合力矩大于复位力矩时，楔块将绕其轴心向园外侧转动，被笼外侧的套管（8）挡着，使楔块脱离与外圈（1）的接触（图9上部，当楔块笼是被外圈带动时则脱离与内圈的接触），从而实现非接触运转。当速度降低或停下来时，在扭簧复位力矩作用下楔块又恢复与内，外圈的接触。当内圈向相反的顺时针方向转动时，由于楔块与内，外圈接触表面的楔角小于接触材料间的最小摩擦角使其接触面实现自锁，在摩擦力的带动下，楔块向径向尺寸大的方向转动而内，外圈间的径向距离不变从而越楔越紧，使内圈，楔块，外圈联成一体（图9下部）。

使用方法是：当从动的内圈或外圈通过螺栓，螺钉，扭臂或键被机座，基础固定就能起到单向制动的作用。如法兰式（图5），扭臂式（图6），通孔式（图7），外键槽式（图8）。当从动的内圈或外圈与从动的转轴相联结时，就能起到单向传递扭矩的作用。如联轴器式（图4），法兰式（图5），通孔式（图7），外键槽式（图8）等。

本实用新型离心楔块超越离合器的优点与效果如下：

1.结构紧凑，体积小，重量轻，承载能力大。

由于楔块与内外圈接触面均经过严格的热处理，硬度达HRC60～64。常用于中，高速传动轴，其承载能力是摩擦带离心式离合器所不能比拟的。与滚柱式超越离合器相比，在内，外圈间滚道中径相同的情况下，楔块排列的块数多，在滚道径向距离相同的情况下，楔块与内外圈接触的曲率半径较滚柱更大，接触应力更小，其承载能力一般较滚柱大3～8倍，因此结构紧凑，体积小，重量轻。

2.离合容易，制动可靠，冲击小，重量轻。

由于楔块定位于圈板上，保持相对距离，可防止楔块挤撞与翻转，加之装在中，高速轴上，楔块离合容易。扭簧偏转角度小，扭矩变化弧度不大，因此寿命长，制动可靠。随转速的升降，楔块与内外圈的接触是逐渐进行的，因而接触平稳，冲击小，噪音低。

3.无滑动摩擦，阻力小，磨损少，效率高，寿命长，温升低。

滚柱式超越离合器的滚柱虽能与内圈或外圈脱离接触，但由于滚柱没定位，在转动过程中的不同位置，不是靠在内圈上，就是靠在外圈上，一直处于不断滚动与撞击中。而离心楔块超越离合器当转速超过最小非接触转速后，楔块仅随内圈或外圈一起转动，与外圈或内圈完全脱离接触，处于非接触运行，因此无滑动摩擦，阻力小，磨损少，效率高，寿命长，温升低。

4.用途广，装卸容易，维护量小。

多品种的离心楔块超越离合器能以多种联接方式与多种传动机械组合实现转轴单向制动与单向传动扭矩，并能利用自动离合的特点实现自动变换转速以及改变输入动力源，输出对象等多用途。由于体积小，重量轻，用键，螺栓或扭臂等联结固定，装卸容易，维护只需注入少量涧滑脂。

5.制造工艺性好，适于批量生产，降低成本：

离心楔块超越离合器的内，外圈均为简单的园环柱零件，易于加工并达到较高精度，热处理工艺也较易得到保证。截面几何形状复杂的楔块可采用冷拉后局部加工，大大减少了加工量，故其制造工艺性好，适于批量生产，降低成本。

图1是摩擦带离心式离合器的结构图。

图2是滚柱式超越离合器的结构图。

图3是由基本构件组成的离心楔块超越离合器主结构剖视图。

图4是联轴器式离心楔块超越离合器结构主剖视图。

图5是法兰式离心楔块超越离合器结构主剖视图。

图6是扭臂式离心楔块超越离合器结构主剖视图。

图7是通孔式离心楔块超越离合器结构主剖视图。

图8是外键槽式离心楔块超越离合器结构主剖视图。

图9是离心式楔块超越离合器作用原理示意图。

图10是楔块笼结构局部剖视图。

图11是笼柱的安装及套管与沉头铆钉固定楔块笼的剖视图。

图12是楔块笼中楔块的安装剖视图。

本实用新型的实现以生产内圈外径为60MM的联轴器式离心楔块超越离合器为例予与说明。

联轴器式离心楔块超越离合器联轴器部分的半联轴器（19），弹性套（18），柱销（14），螺母（15），垫圈（16）等均与GB4323－84普通弹性套柱销联轴器（也装配成弹性柱销联轴器）的材料，加工方法完全一样。此处重点谈一下构成离心楔块超越离合器基本构件的加工与装配方法。楔块材料为Gcr15，热处理硬度HRC62～64，内圈，外圈为T10A，热处理硬度HRC60～64。楔块截面为各种弧线与相切直线组成，接触工作面经磨削，两端车为两园柱台阶分别为φ9与φ5，内圈外径为φ60，轴承位直径为φ55，内径为φ35，外圈内径为φ100，外径为φ132。

首先进行楔块笼（图10，图11，图12）的装配。将扭簧（7，材料65MN，绕3圈）套在楔块（6）两端园柱台上，扭簧的一端插入楔块端面的小孔中，将笼柱（10，45号钢，机床加工，大径φ7，小径φ5），套管（8，YB231－70，内径φ4，外径φ7，成批磨两端），沉头铆钉（9，GB869－86，φ4）均装在圈板（11，A₃钢，外径φ98，内径φ60，厚4.5MM，机床加工）相应孔中，将扭簧一端压在套管上形成一定的回转扭矩。在除楔块外与圈板的接触面蘸上永固型乐泰胶，铆死沉头铆钉完成楔块笼的装配。

将楔块笼放入内，外圈的环形滚道中，将两挡圈（4，GB894.2－86，φ60）装入内圈挡圈槽中，并使楔块笼的笼柱夹在两侧挡圈头中，然后将211轴承（5，GB276－84）装入内外圈中，完成离心楔块超越离合器基本构件的装配（图8）。其后用螺钉将右端盖（13），法兰端盖（17）装上，嵌入密封圈（12）。用柱销（14），弹性套（18），螺母（15），垫圈（16）将半联轴器（19）联结起来完成联轴器式离心楔块超越离合器（图4）的全部装配。

Claims (5)

1、离心楔块超越离合器由外圈(1)，楔块笼(2)，内圈(3)，挡圈(4)等基本构件组成，其特征是楔块有序地排列在由铆钉将两侧圈板铆接成笼子状的锲块笼中，能转动的楔块重心是偏离其轴心的，楔块笼夹在的固定的内圈和外圈形成的圈环滚道中，主动的内圈或外圈凭借与挡圈的摩擦力通过笼柱带动楔块笼转动。顺转时，靠楔块的离心力矩与扭簧扭矩实现内，外圈的离合；反转时，靠楔块与内，外圈接触面的自锁实现反向楔合。

2、根据权利要求1所述的离合器，其特征是楔块笼的构造。楔块两端轴分别穿在圈板相应孔中，沉头铆钉穿过圈板，套管，圈板将其铆接成楔块笼。每个楔块两侧的扭簧穿在楔块两端园柱台阶上，一端插在楔块端面小孔中，另一端卡在外侧的套管上，笼柱中部的大园轴夹在两圈板中，两端的小园轴伸出圈板端面。

3、根据权利要求1所述的离合器，其特征是楔块的结构，其工作截面为各种弧线与相切直线组成，两端为两园柱台阶，两侧端面各有1小孔。

4、根据权利要求1所述的离合器，其特征是伸出圈板的两笼柱头分别夹在两侧紧夹在内圈或外圈槽中的标准件挡圈的两个端头中，或穿在两侧与内圈小外园轴过盈配合的加工的挡圈的园孔中，笼柱轴与标准挡圈头或加工挡圈孔均有一定间隙。

5、根据权利要求1所述的离合器，其特征是由其基本构件组成的联轴器式，法兰式，扭臂式，外键槽式离心楔块超越离合器是通过夹在内，外圈中的轴承以及两侧由螺钉与外圈螺孔相联接的端盖，法兰，扭臂固定内，外圈的径向位置，直接嵌入机座孔中的内装式和与机座外接的通孔式离心楔块超越离合器都是用螺钉将它们与机座相联接，其内圈和外圈的径向位置确定，前者靠与内圈内孔键联接的轴与机座孔的径向尺寸，后者靠与内圈内孔键联接的轴与机座联接止口的径向尺寸。

Images