CN2874123Y - 一种低速空载高速传递扭矩的超越式离合器 - Google Patents

Abstract

一种低速空载高速传递扭矩的超越式离合器，主要由外圈、内圈、楔块、主架、扭簧和限位销组成，具有挡板的主架设在外圈和内圈之间，数个限位销和楔块呈间隔状架设在挡板上，楔块的两端轴与挡板孔间隙配合，外圈和内圈的间距小于楔块的长径且大于短径，扭簧套设在楔块的端轴上，且扭簧的两臂分别作用在靠近楔块短径的限位销和楔块短径的侧面上，借助扭簧的预紧力作用，楔块向长径的一侧偏转，使静止或低转速时楔块的楔面与滚道面呈非接触状，而高转速时在离心力惯性的作用下，楔块的楔面才与内外滚道面接触。此结构适用于风能发电机的传动装置、高空作业的安全装置以及在同等扭矩下低转速无法启动而高转速可靠惯性启动的所有传动装置。

Description

一种低速空载高速传递扭矩的超越式离合器

技术领域

本实用新型涉及一种低速空载高速传递扭矩的超越式离合器，也称之为非接触式超越离合器，属于机械传动装置。

背景技术

现有的非接触式超越离合器如图1、2所示，在内圈a3高速旋转时产生的离心力克服了本身弹簧a4的预紧力，使得楔块a2的重心向外抛出，从而使得楔块a2自身旋转而离开内外滚道，内圈a3可自行高速旋转并传递转矩，其目的是离合器在高速旋转时楔块a2与滚道不发生摩擦而延长使用寿命，当内圈a3输出的转矩遇到大的负载时，其速度下降，离心力自然也随之下降，当下降到离心力无法克服弹簧a4的预紧力时，楔块a2的两个楔面又与内外滚道面接触，此时外圈a1的速度高于内圈a3，这样会使得楔块a2被内外滚道的线速度差所产生在楔块a2两个楔面上的摩擦力作用而令楔块a2将内外圈楔紧，外圈a1带动内圈a3旋转并输出更大的转矩，此种非接触式超越离合器常用于无级变速装置中，起着超越离合的作用，也可用于减速机，起到高速空载、低速止逆的作用。总之，此类离合器在静止或低速旋转时楔块一直与内外圈滚道接触，而在高速旋转时才会与离合器的内外滚道脱离。

但是，对于风能发电机的传动装置、高空作业的安全装置以及在同等扭矩下低转速无法启动而高转速可靠惯性启动的所有传动装置而言，则需要低速空载高速传递扭矩。因此，本发明人针对这一需求，特别研制了一种低速空载高速传递扭矩的超越式离合器，本案即由此而产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低速空载高速传递扭矩的超越式离合器，以适用于风能发电机的传动装置、高空作业的安全装置以及在同等扭矩下低转速无法启动而高转速可靠惯性启动的所有传动装置。

本实用新型的解决方案是：

一种低速空载高速传递扭矩的超越式离合器，主要由外圈、内圈、楔块、主架、扭簧和限位销组成，具有挡板的主架设置在外圈和内圈之间，数个限位销和数个楔块呈间隔状架设在主架的挡板上，楔块的两端轴与挡板孔呈间隙配合，楔块的长径大于外圈和内圈的间距而短径小于外圈和内圈的间距，扭簧套设在楔块的端轴上，且扭簧的两臂分别作用在靠近楔块短径的限位销和楔块短径的侧面上，借助扭簧的预紧力作用，楔块向长径的一侧偏转，使静止或低转速时楔块的楔面与滚道面呈非接触状，而高转速时在离心力惯性的作用下，楔块的楔面才与内外滚道面接触。

所述的主架与外圈呈过盈配合或以其它连接方式固定在外圈上，而与内圈之间留有间隙。

所述的主架与内圈呈过盈配合或以其它连接方式固定在内圈上，而与外圈之间留有间隙。

采用上述结构后，本实用新型在静止或低速旋转时楔块一直与内外圈滚道分离，而在高速旋转时才会与离合器的内外圈滚道接触，也就说内圈在低速空载旋转，而高速才带动外圈旋转并输出转矩。

本实用新型主要应用于风能发电机的传动装置。当风力作用在发电机的风轮上时，由于刚开始风轮起步的转矩和转速都比较小，正常是没有相当大的风力，无法启动发电机的输入轴旋转，而本实用新型可让风轮输出轴带动离合器内圈(外圈)做低速起步并空载旋转，当内圈(外圈)的转度达到一定的速度时，内圈(外圈)与外圈(内圈)结合，靠输出的较高的转速所产生的惯性来驱动发电机的输入轴做起步旋转。本实用新型解决了风能发电时因风力小无法启动发电机的一大难题。

本实用新型也适用于高空作业的安全装置。在高空作业场所时，当高空作业者在正常情况下，本实用新型可以低速不接触旋转，不影响正常作业；但是一但高空作业出现异常情况，作业者急速下坠时，本实用新型将马上自锁，起到保护作用，如保险绳紧急制动装置。本实用新型也可用在起重机装置中，原因是当起重机在缓慢将重物吊起或放下时，本实用新型可低速空载旋转，当出现紧急状况，重物急速下降时，本实用新型马上自锁，阻止重物下坠。

总之，本实用新型可适用于同等扭矩而低转速无法启动的高转速可靠惯性启动的所有传动装置中。

附图说明

图1是现有非接触式超越离合器的内圈在静止或低速旋转时楔块接触滚道的原理示意图；

图2是现有非接触式超越离合器的内圈在高速旋转时楔块不接触滚道的原理示意图；

图3是本实用新型的内圈(外圈)在静止或低速旋转时楔块不接触滚道的原理示意图；

图4是本实用新型的内圈(外圈)在高速旋转时楔块与滚道接触的原理示意图；

图5是本实用新型的楔块立体示意图；

图6是本实用新型的扭簧侧视图；

图7是本实用新型的扭簧主视图；

图8是本实用新型的楔块、主架等装配部分立体示意图；

图9是本实用新型的限位销立体示意图。

具体实施方式

请参阅图3、4所示，本实用新型揭示了一种低速空载高速传递扭矩的超越式离合器，主要由外圈1、内圈3、楔块2、主架、扭簧4和限位销6组成。

配合图8所示，主架具有两个挡板5，主架设置在外圈1和内圈3之间。本实施例中，主架是与内圈3呈过盈配合，也可以其它连接方式固定在内圈3上，而与外圈1之间留有间隙。当然，主架还可以与外圈1呈过盈配合或以其它连接方式固定在外圈1上，而与内圈3之间留有间隙。

限位销6的结构如图9所示，楔块2的结构如图5所示。数个限位销6和数个楔块2呈间隔状架设在主架的挡板5上。楔块2的两端轴与挡板孔呈间隙配合(见图8)，确保楔块2能绕自身的轴心自由摆动。楔块2的长径大于外圈1和内圈3的间距而短径小于外圈1和内圈3的间距(见图3、4)。

扭簧4的结构如图6、7所示，扭簧4套设在楔块2的端轴上，且扭簧4的两臂分别作用在靠近楔块2短径的限位销6和楔块2短径的侧面上。

配合图3所示，借助扭簧4的预紧力作用，使得楔块2绕自身轴心扭转，而向长径的一侧偏转，压至靠近楔块2长径的限位销6上，并受此限位销6限位不可再下压，只需保证静止或低转速时楔块2的楔面与滚道面呈非接触状。而主架与内圈3(或外圈1)呈过盈配合，其目的是使内圈3(或外圈1)在旋转时必须带动楔块2、主架旋转。

如图3所示，内圈3在静止或低速旋转时，楔块2则不与外圈1的滚道接触，因内圈3带动楔块2、主架旋转速度低所产生对楔块2的离心力F1和惯性力F2无法克服扭簧4对楔块2作用的预压力F0，所以内圈3不会带动外圈1来做空载加速。

当内圈3达到一定转速，即离心力F1和惯性力F2大于扭簧4的预压力F0时，楔块2会站直且绕自身轴心逆向旋转并使得楔块2的两楔面紧贴于内外滚道，从而驱动外圈1旋转而输出转矩。

本实用新型不仅可适用于风能发电机的传动装置、高空作业的安全装置，还可以运用在类似以上的各种使用场所，这里就不一一介绍了。总之，本离合器主要解决了因动力源起步时转速较慢而无法正常直接输给从动的机械装置等一大难题，同时也给某些特定的危险作业中提供了安全保证。

Claims (3)

1、一种低速空载高速传递扭矩的超越式离合器，其特征在于：主要由外圈、内圈、楔块、主架、扭簧和限位销组成，具有挡板的主架设置在外圈和内圈之间，数个限位销和数个楔块呈间隔状架设在主架的挡板上，楔块的两端轴与挡板孔呈间隙配合，楔块的长径大于外圈和内圈的间距而短径小于外圈和内圈的间距，扭簧套设在楔块的端轴上，且扭簧的两臂分别作用在靠近楔块短径的限位销和楔块短径的侧面上，借助扭簧的预紧力作用，楔块向长径的一侧偏转，使静止或低转速时楔块的楔面与滚道面呈非接触状，而高转速时在离心力惯性的作用下，楔块的楔面才与内外滚道面接触。

2、如权利要求1所述一种低速空载高速传递扭矩的超越式离合器，其特征在于：所述的主架固定在外圈上，而与内圈之间留有间隙。

3、如权利要求1所述一种低速空载高速传递扭矩的超越式离合器，其特征在于：所述的主架固定在内圈上，而与外圈之间留有间隙。

Images