專利名稱：用于傳遞旋轉(zhuǎn)運動的安全聯(lián)軸器的制作方法
用于傳遞旋轉(zhuǎn)運動的安全聯(lián)軸器
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全聯(lián)軸器，其意在可釋放地連接繞同一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的第一傳 動構(gòu)件和第二傳動構(gòu)件(例如，制成旋轉(zhuǎn)軸)用于旋轉(zhuǎn)，該聯(lián)軸器被布置成一旦給定的最大 容許扭矩值已被超過就將上述兩個傳動構(gòu)件的連接斷開。
背景技術(shù)：
在工業(yè)中普遍使用以上指定類型的安全聯(lián)軸器，用來將旋轉(zhuǎn)運動從具有旋轉(zhuǎn)輸出 傳動構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)運動源(諸如，例如電動機(jī))傳遞到具有旋轉(zhuǎn)輸入傳動構(gòu)件的機(jī)器。該安 全聯(lián)軸器被安置在上述兩個傳動構(gòu)件之間并且通常保持在第一操作狀態(tài)(關(guān)閉狀態(tài))下， 在該第一操作狀態(tài)下所述安全聯(lián)軸器連接所述構(gòu)件用于旋轉(zhuǎn)。該安全聯(lián)軸器被布置成萬一 旋轉(zhuǎn)運動所傳遞到的機(jī)器過度負(fù)荷或意外干擾則移動到第二操作狀態(tài)(打開狀態(tài))，在該 第二操作狀態(tài)下所述安全聯(lián)軸器將上述兩個傳動構(gòu)件的連接斷開，以避免整個運動鏈發(fā)生 故障或損壞。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用于傳遞旋轉(zhuǎn)運動的安全聯(lián)軸器，其相對于當(dāng)前使用的 方案進(jìn)行了改進(jìn)。根據(jù)本發(fā)明，得益于具有所附獨立權(quán)利要求1中確定的特征的安全聯(lián)軸器，這個 目的以及其它目的完全得以實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的安全連接器的有利實施方式是從屬權(quán)利要求的主題，其內(nèi)容將被認(rèn) 為是下面描述的組成和構(gòu)成整體的一部分。簡言之，本發(fā)明基于提供一種安全聯(lián)軸器的構(gòu)想，該安全聯(lián)軸器包括驅(qū)動部分(driving part)和從動部分(driven part)，它們能夠繞同一旋轉(zhuǎn)軸線 旋轉(zhuǎn)并且設(shè)有相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，所述轉(zhuǎn)矩傳遞裝置具有前部齒(fronttoothing)，所述 前部齒通常相互嚙合用于在所述聯(lián)軸器的兩個部分之間傳遞轉(zhuǎn)矩；以及轉(zhuǎn)矩敏感打開裝置(torque-sensitive opening means)，其被布置成當(dāng)在所述 聯(lián)軸器的兩個部分之間傳遞的轉(zhuǎn)矩超過給定的最大值時使所述聯(lián)軸器的兩個部分的轉(zhuǎn)矩 傳遞裝置的前部齒脫離嚙合，從而中斷轉(zhuǎn)矩傳遞；其中，所述轉(zhuǎn)矩敏感打開裝置包括壓力腔和閥裝置，所述壓力腔填充有不可壓 縮流體，所述閥裝置適于一旦給定的最大壓力值已被超過就允許從所述壓力腔排出所述流 體，所述壓力腔被構(gòu)造成使得容納在所述壓力腔中的流體的壓力在所述轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的前部齒上施加力，所施 加的力趨于使齒保持嚙合用于在所述聯(lián)軸器的兩個部分之間傳遞轉(zhuǎn)矩，并且通過所述轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的前部齒在所述聯(lián)軸器的兩個部分之間傳遞的轉(zhuǎn)矩致使 所述壓力腔中的流體的壓力與所述轉(zhuǎn)矩值成比例地增加，因此使上述最大轉(zhuǎn)矩值與上述最 大壓力值相關(guān)聯(lián)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的安全聯(lián)軸器具有除了其他優(yōu)點之外的下面一些優(yōu)點。聯(lián)軸器的打開不需要特殊的阻斷構(gòu)件(breaking member)(諸如，例如銷)來進(jìn)行 阻斷，因此它不受到這些構(gòu)件的機(jī)械特性變化的影響；聯(lián)軸器的打開不經(jīng)歷遲滯現(xiàn)象，所述遲滯現(xiàn)象能夠影響可釋放地連接聯(lián)軸器的驅(qū) 動部分和從動部分的機(jī)械構(gòu)件的脫離嚙合運動；聯(lián)軸器能被非?？焖偾胰菀椎刂匦略O(shè)定(即，使回到正常操作的關(guān)閉狀態(tài)下)；聯(lián)軸器具有非常緊湊的結(jié)構(gòu)，相對于其徑向和軸向尺寸具有高轉(zhuǎn)矩傳遞能力；能夠在寬的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)致使聯(lián)軸器打開的最大轉(zhuǎn)矩值；能夠以非?？焖俸秃唵蔚姆绞秸{(diào)節(jié)致使聯(lián)軸器打開的最大轉(zhuǎn)矩值，即使在聯(lián)軸器 的正常操作的關(guān)閉狀態(tài)下也是如此；使致使聯(lián)軸器打開的最大轉(zhuǎn)矩值隨時間保持恒定，因此確保聯(lián)軸器操作的高可靠 性；聯(lián)軸器是自供給的，因為在其操作期間它不需要從外部供給加壓流體；并且聯(lián)軸 器是自補(bǔ)償?shù)?，因為它能夠自動地補(bǔ)償加壓流體的可能損失；通過簡單使用壓力傳感器和發(fā)射器，聯(lián)軸器提供了監(jiān)測在驅(qū)動部分和從動部分之 間傳遞的轉(zhuǎn)矩的可能性，所述壓力傳感器適于檢測壓力腔中的壓力，所述發(fā)射器適于將由 壓力傳感器提供的信號發(fā)送到固定接收器或移動接收器。

本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點將從下面的詳細(xì)描述變得清楚，參照附圖完全通過 非限制性示例給出下面的描述，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的安全聯(lián)軸器的局部軸向剖視圖，所述安 全聯(lián)軸器處于正常操作的關(guān)閉狀態(tài)下；圖2示出了本發(fā)明的安全聯(lián)軸器的進(jìn)一步的局部軸向剖視圖(在與圖1的平面不 同的平面上)，所述安全聯(lián)軸器處于正常操作的關(guān)閉狀態(tài)下；圖3示出了本發(fā)明的安全聯(lián)軸器的減壓閥的剖視圖，所述減壓閥處于關(guān)閉狀態(tài)下 (聯(lián)軸器處于正常操作的關(guān)閉狀態(tài)下)；圖4示出了從圖3的減壓閥上方看到的視圖；圖5示出了與圖3的減壓閥相似的減壓閥的剖視圖，但是減壓閥處于排放狀態(tài)下 (聯(lián)軸器處于打開狀態(tài)下)；圖6示出了與圖2的安全聯(lián)軸器相似的本發(fā)明的安全聯(lián)軸器的局部軸向剖視圖， 但是安全聯(lián)軸器處于打開狀態(tài)下；圖7示出了本發(fā)明的安全聯(lián)軸器的存儲裝置的放大的剖視圖；以及圖8示出了本發(fā)明的安全聯(lián)軸器的流體供給導(dǎo)管的放大的剖視圖(沿圖7的 VIII-VIII平面截取)。
具體實施方式
在下面的描述和權(quán)利要求中，術(shù)語“軸向”和“縱向”指的是安全聯(lián)軸器的軸線方向，換言之就是安全聯(lián)軸器的驅(qū)動部分和從動部分的旋轉(zhuǎn)軸線方向；而術(shù)語“橫向”和“徑 向”指的是垂直于安全聯(lián)軸器的軸線的方向。首先參照圖1，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的用于傳遞旋轉(zhuǎn)運動的安全聯(lián)軸器基本 上包括全部用10指代的驅(qū)動部分以及全部用12指代的從動部分。安全聯(lián)軸器的驅(qū)動部分 10意在用來與傳動裝置(例如，連接于電動機(jī)的輸出的傳動軸)的驅(qū)動部分固定地連接用 于一起旋轉(zhuǎn)，安全聯(lián)軸器的從動部分12意在用來與傳動裝置(例如，連接于工業(yè)機(jī)械的輸 入的傳動軸)的從動部分固定地連接用于一起旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動部分10和從動部分12被安裝成 能夠繞同一旋轉(zhuǎn)軸線X旋轉(zhuǎn)。安全聯(lián)軸器的驅(qū)動部分10包括第一外部環(huán)形元件14和第二內(nèi)部環(huán)形元件16，第 二內(nèi)部環(huán)形元件16與第一元件14剛性地連接用于一起旋轉(zhuǎn)并且與第一元件14限定出空 間18。驅(qū)動部分10的第一元件14在安全聯(lián)軸器的軸向外側(cè)上(即，在相對于從動部分12 的相對側(cè)上)形成凸緣部20，該凸緣部20具有多個孔22，孔22供螺紋連接裝置(未示出) 插入，所述螺紋連接裝置用于安全聯(lián)軸器的驅(qū)動部分10的剛性連接以與傳動裝置的驅(qū)動 部分(上游部分)一起旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動部分10的第一元件14在其軸向內(nèi)端(即，在面朝向從 動部分12的一側(cè))配備有前部齒M，前部齒M將隨后被更詳細(xì)地闡明。安全聯(lián)軸器的從動部分12包括第一外部環(huán)形元件沈和第二內(nèi)部環(huán)形元件觀，第 二內(nèi)部環(huán)形元件觀與第一元件沈剛性地連接用于一起旋轉(zhuǎn)。從動部分12的第一元件沈 包括具有較大厚度的第一軸向外部30和具有較小厚度的第二軸向內(nèi)部32，第二軸向內(nèi)部 32從第一部分30朝向驅(qū)動部分10軸向伸出。在從動部分12的第一元件沈的第一部分 30的軸向外表面(即，與驅(qū)動部分10相對)上設(shè)有多個孔34，孔34供螺紋連接裝置(未 示出)插入，所述螺紋連接裝置用于從動部分12的剛性連接以與傳動裝置的從動部分(下 游部分)一起旋轉(zhuǎn)。第三環(huán)形元件36被徑向地放在(interpose)驅(qū)動部分10的第一元件 14和從動部分12的第一元件沈的第二部分32之間，它通過花鍵聯(lián)軸器38與從動部分12 的第一元件沈的第二部分32剛性地連接用于一起旋轉(zhuǎn)。從動部分12的第三環(huán)形元件36 配備有前部齒40，前部齒40與驅(qū)動部分10的第一元件14的前部齒M沿著豎向?qū)R。從 動部分12還包括整體地形成內(nèi)螺紋環(huán)形部44的第四元件42，該第四元件42通過螺紋旋 入到從動部分12的第一元件沈的第二部分32上(第二部分32為此目的設(shè)有相應(yīng)的外螺 紋46)；以及凸緣部48，該凸緣部48徑向向內(nèi)延伸并沿著軸向被放在驅(qū)動部分10的第一元 件14的凸緣部20和從動部分12的第一元件沈的第二部分32之間。從動部分12的第四 元件42的凸緣部48用其軸向內(nèi)豎直表面抵靠從動部分的第三元件36。因此，從動部分12 的第四元件42用作環(huán)形螺母，該環(huán)形螺母允許第三元件36的軸向位置被調(diào)節(jié)，并由此允許 前部齒40的軸向位置被調(diào)節(jié)。堵縫件50防止第四元件42相對于第一元件沈的第二部分 32被旋開?；钊?2被放在安全聯(lián)軸器的驅(qū)動部分10和從動部分12之間，該活塞52包括環(huán) 形引導(dǎo)部M，其被引導(dǎo)從而能夠在從動部分12的第一元件沈的軸向圓柱形孔56中軸向滑 動；以及凸緣部58，其從引導(dǎo)部M沿著徑向向外的方向延伸，并且沿著軸向被放在一側(cè)上 的驅(qū)動部分10的第一元件14和從動部分12的第三環(huán)形元件36、以及另一側(cè)上的從動部分 12的第一元件沈的第一軸向外部30之間?；钊?2的凸緣部58配備有第一前部齒60和 第二前部齒62，第一前部齒60與驅(qū)動部分10的第一元件14的前部齒M嚙合，第二前部齒62與從動部分12的第三環(huán)形元件36的前部齒40嚙合。與配備有前部齒60和62的豎直 表面軸向相反的活塞52的豎直表面，其連同從動部分12的第一元件沈的第一軸向外部30 的相對的豎直表面64 —起將填充有不可壓縮流體的壓力腔66關(guān)閉。在徑向方向上，壓力 腔66通過活塞52的引導(dǎo)部M在內(nèi)部進(jìn)行關(guān)閉，通過從動部分12的第一元件沈的第二軸 向內(nèi)部32在外部進(jìn)行關(guān)閉。被放在活塞52的凸緣部58與從動部分12的第一元件沈的 第二軸向內(nèi)部32之間的墊圈68、以及被放在活塞52的引導(dǎo)部M與從動部分12的第一元 件沈的第一軸向外部30之間的墊圈70確保了壓力腔66的流體密封。在安全聯(lián)軸器的正常操作狀態(tài)下，壓力腔66中的流體的壓力將活塞52推向左邊， 從而確?；钊凝X60和62與驅(qū)動部分10的第一元件14以及從動部分12的第三元件36 的相應(yīng)的齒M和40嚙合。因此，能夠依次經(jīng)過驅(qū)動部分的第一元件14、活塞52、從動部分 的第三元件36以及從動部分的第一元件沈，將轉(zhuǎn)矩從驅(qū)動部分10向從動部分12傳遞。在 這種狀態(tài)下，通過旋緊/旋開從動部分自身的第四元件42能夠調(diào)節(jié)從動部分12的第三元 件36的前部齒40的軸向位置，以確保與活塞52的齒62的可能間隙被吸收(take up)。彈簧72 (例如制成圓柱形螺旋彈簧)被容納在驅(qū)動部分10的兩個環(huán)形元件14和 16之間的空間18內(nèi)以及活塞52的引導(dǎo)部M內(nèi)，以在活塞上施加軸向力，該軸向力沿著反 向于由壓力腔66中流體的壓力施加的力的方向作用，換言之，力是趨向于使活塞52的前部 齒60和62與驅(qū)動部分10的第一元件14的相應(yīng)的前部齒M和40、以及從動部分12的第 三元件36的相應(yīng)的前部齒M和40脫離嚙合。彈簧72在一端(相對于圖1的觀察者的右 手端)抵靠在活塞52的引導(dǎo)部M的豎直底壁74上，并在另一端(相對于圖1的觀察者的 左手端)抵靠在杯形元件78的豎直底壁76上，該杯形元件78通過螺釘80固定到從動部 分12的第二元件觀。如將在說明書剩余部分中更詳細(xì)闡明地，彈簧72具有由于設(shè)定的最 大轉(zhuǎn)矩值已被超過而打開安全聯(lián)軸器時確保從壓力腔66完全排空流體的功能。再參照圖1，被放在從動部分12的第二元件的第二軸向內(nèi)部32與從動部分12的 第三元件之間的墊圈82、以及被放在從動部分12的第三元件和驅(qū)動部分10的第一元件14 之間的墊圈84避免了用來潤滑前部齒M、40、60和62的聯(lián)接表面的潤滑劑泄漏。在驅(qū)動部分10的第二元件16和從動部分12的第二元件觀之間安裝有旋轉(zhuǎn)支撐 裝置。在圖1所示的實施方式中，該旋轉(zhuǎn)支撐裝置包括第一徑向球軸承86、第二軸向滾子 軸承88和第三圓錐滾子軸承90。關(guān)于第一軸承86，其外圈通過彈性環(huán)92被軸向鎖定在軸 向外側(cè)上，而其內(nèi)圈通過環(huán)形元件96的凸緣94被軸向鎖定在軸向內(nèi)側(cè)上，環(huán)形元件96裝 配在驅(qū)動部分10的第二元件16的部分98上。被旋在在驅(qū)動部分10的第二元件16的第 二部分102上的環(huán)形螺母100將第二軸承88軸向夾靠在驅(qū)動部分10的第二元件16的肩 部104上，并允許該元件的軸向位置連同帶有前部齒M的驅(qū)動部分10的第一元件14的位 置一起被調(diào)節(jié)。堵縫件106防止環(huán)形螺母100從驅(qū)動部分10的第二元件16的第二螺紋部 102被旋開。彈性元件108被軸向放在環(huán)形元件96和環(huán)形螺母100之間并在它們之間被彈 性壓縮，以便吸收軸承86中可能的軸向間隙。圖1的細(xì)節(jié)A從上方顯示出了處于嚙合狀態(tài)下的前部齒40和62?，F(xiàn)在參照圖2至5，馬上將描述安全聯(lián)軸器的閥裝置，其在所傳遞的轉(zhuǎn)矩的給定最 大值被超過時控制安全聯(lián)軸器的自動打開。首先，圖2的細(xì)節(jié)A顯示出了驅(qū)動部分10的第一元件14以及活塞52各自的前部齒M和62的放大視圖，前部齒M和62處于嚙合狀態(tài)下。前部齒在軸向力F1的作用下被 軸向互相推靠，所述力F1的大小(intensity)等于源自存在于壓力腔66中的流體的預(yù)載 壓力P1的軸向力的大小與彈簧72產(chǎn)生的軸向力的大小之差，如前所述地由彈簧72產(chǎn)生的 軸向力沿著相對于壓力腔66中的流體壓力產(chǎn)生的軸向力的相反方向作用。由驅(qū)動部分10 通過第一元件14傳遞的轉(zhuǎn)矩在活塞52的前部齒60上產(chǎn)生具有軸向分量Fau的切向力Ft。 所導(dǎo)致的軸向力——其大小(忽略前部齒的輪廓之間的摩擦效應(yīng))等于切向力Ft的軸向 分量Fau的大小與軸向力F1的大小之差——在被容納在壓力腔66內(nèi)的流體中產(chǎn)生超壓pau。 壓力腔66中的流體的壓力P2等于預(yù)載壓力P1和超壓Pau之和。因此，壓力腔66中的流體 的壓力P2與由軸向力Fau(Fau轉(zhuǎn)而由切向力Ft產(chǎn)生)引起的壓力Pau成比例，并且其因此與 由聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩成比例。如能按照下面的描述將更好地理解到，根據(jù)本發(fā)明的安全聯(lián)軸器的閥裝置被布置 成當(dāng)壓力腔66中的壓力達(dá)到給定最大壓力值(其對應(yīng)于能由用戶調(diào)節(jié)的給定最大轉(zhuǎn)矩 值)時，自動地控制壓力腔66的排放，并因此在僅受到由彈簧72施加的軸向力的點上，自 動地控制活塞52的前部齒60和62分別與驅(qū)動部分10和從動部分12的前部齒M和40 之間脫離嚙合。關(guān)于這一點，閥裝置首先包括減壓閥110，該減壓閥110在圖2所示的實施方式中 被容納在形成于從動部分12的第一元件沈中的適當(dāng)?shù)淖?12(優(yōu)選地呈圓柱形狀)中，但 是也可以例如通過適當(dāng)?shù)穆菁y配件將減壓閥110安裝在該元件外部。減壓閥110通過導(dǎo)管 114與壓力腔66流體連通，以便檢測該腔中存在的壓力p2。該減壓閥被設(shè)定在給定的設(shè)定 壓力Pt (其可由用戶調(diào)節(jié))，以便在壓力P2超過該設(shè)定壓力Pt時打開，從而允許從壓力腔66 中排放流體。具體參照圖3，減壓閥110基本上包括主體116、固定盤118以及杯形元件120，主 體116被安裝成其能沿著座112的軸線滑動，杯形元件120被放在主體116和盤118之間。 主體116包括呈中空圓筒形狀的上部122，其具有與座112的外徑基本相等的外徑；以及 下部124，其具有較小的外徑并朝底部逐漸變細(xì)，以便與座112限定出環(huán)形間隙126。墊圈 1 被放在主體116的下部IM和座112之間。多個導(dǎo)管130穿過主體116的下部124，從 而使主體部1 上方的閥部分與環(huán)形間隙1 流體連通。在主體116的下部124的下表面 上安裝有優(yōu)選地具有圓錐形狀的墊圈132，該墊圈132在減壓閥110的關(guān)閉狀態(tài)下密封使導(dǎo) 管114與座112流體連通的孔口 134。減壓閥110還包括彈簧136，該彈簧136優(yōu)選地制成圓柱形螺旋彈簧，其被布置在 存在于杯形元件120和主體116的上部122之間的環(huán)形自由空間中。彈簧136以其下端抵 靠在杯形元件120的底部凸緣上，并以其上端抵靠在環(huán)形螺母138上，該環(huán)形螺母138被旋 入座112的適當(dāng)?shù)膬?nèi)螺紋部中。彈簧136連同主體116 —起將杯形元件120向下推，從而 通過墊圈132使孔口 134保持封閉。減壓閥110還包括銷元件140，銷元件140沿著杯形元件120的軸線延伸并可滑 動地容納在設(shè)于杯形元件120的底壁中的同軸孔142中。在底部上的銷元件140形成頭部 144，頭部144設(shè)有用來密封孔142的墊圈146。容納在杯形元件120中的彈簧148將銷元 件140的頭部144推靠在杯形元件120的底壁上，從而使杯形元件120的內(nèi)腔(用150指 代)保持封閉。在銷元件140的外表面上設(shè)有多個槽152，這些槽152具有在銷元件140從
8圖3中所示關(guān)閉位置移動到圖5中所示打開位置時允許流體從腔150流過孔142的功能。 在圖3的關(guān)閉位置下，銷元件140伸出越過杯形元件120的底壁的外表面。減壓閥110的盤118通過保持環(huán)156被鎖靠在座112的肩部巧4上。盤118具有 多個貫通開口 158(在圖4所示示例中，具有以120°布置的三個圓形開口)，開口 158具有 允許在安全閥110的排放狀態(tài)下將來自內(nèi)腔150的流體通過孔142排出、以及使適當(dāng)?shù)逆I 元件通過以旋轉(zhuǎn)環(huán)形螺母138來調(diào)節(jié)彈簧136的預(yù)載的功能。在圖3中示出的減壓閥110的關(guān)閉狀態(tài)被一直保持，直到由孔口 134中的壓力(其 與壓力腔66中的流體的壓力P2相同)施加在墊圈132上并因此施加在主體116上的力F2 超過反作用力隊，該反作用力R1由彈簧136施加的力、以及在墊圈1 和座112的內(nèi)表面 之間的摩擦力之和給定。彈簧136的力、以及因此還有減壓閥110的設(shè)定壓力pt能夠通過 環(huán)形螺母138進(jìn)行調(diào)節(jié)?，F(xiàn)在參照圖5，當(dāng)由孔口 134中的壓力施加在墊圈132上并因此施加在主體116上 的力F2超過反作用力R1時，由墊圈132、主體116、杯形元件120以及銷元件140形成的組 件相對于座112的底表面升高，從而允許流體通過導(dǎo)管114和孔口 134從壓力腔66到達(dá)間 隙1 并從此處通過導(dǎo)管130到達(dá)腔150。當(dāng)銷元件140進(jìn)入緊靠盤118時，杯形元件120 的進(jìn)一步提升使得銷元件140從關(guān)閉位置移動到打開位置，從而允許通過銷元件140中的 槽152和盤118中的開口 158從腔150排出流體。因此，當(dāng)由安全聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩使得壓力腔66中的流體的壓力P2大于減壓閥 110的設(shè)定壓力Pt時，減壓閥110從關(guān)閉狀態(tài)移動到排放狀態(tài)，從而允許排放被容納在壓力 腔66中的流體，并因此允許活塞52的前部齒60和62、與驅(qū)動部分10的第一元件14的以 及從動部分12的第三元件36的相關(guān)前部齒M和40脫離嚙合。一旦已經(jīng)移動到排放狀態(tài)， 由于作用在活塞52上的彈簧72被選為在流體中產(chǎn)生能克服由彈簧136施加在主體116上 的反作用的壓力而使減壓閥110保持在該狀態(tài)，因此使孔口 134保持打開。這使得能夠確 ?；钊?2完全轉(zhuǎn)移到右邊，并因此確?；钊陨淼那安魁X、與驅(qū)動部分10和從動部分12 的前部齒完全脫離嚙合。在圖6中示出了安全聯(lián)軸器110的該打開狀態(tài)。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的安全聯(lián)軸器還包括存儲裝置160，該存儲裝置160具有自動 修復(fù)壓力腔66中的流體的可能泄漏的功能，因此使預(yù)載壓力P1保持恒定，并由此使最大轉(zhuǎn) 矩值(在超過其時打開安全聯(lián)軸器)保持恒定。該存儲裝置在圖2和圖6的細(xì)節(jié)B中示出， 并在圖7中以放大的比例示出。在圖2中，該存儲裝置被顯示處于與安全聯(lián)軸器的關(guān)閉狀 態(tài)對應(yīng)的位置中，而在圖6和圖7中，該存儲裝置被顯示處于與安全聯(lián)軸器的打開狀態(tài)對應(yīng) 的位置中。具體參照圖7，存儲裝置160首先包括活塞162，該活塞162被可滑動地容納在設(shè) 于從動部分12的第二元件30中的座164中。在所示示例中，座164相對于容納減壓閥110 的座112位于直徑方向相反側(cè)上?；钊?62與座164形成平衡腔166(圖幻，該平衡腔166 以壓力腔66的預(yù)載壓力P1填充有加壓流體。串聯(lián)作用的一對彈簧168和170(在所示示 例中制成圓柱形螺旋彈簧)將活塞162推向平衡腔166的底壁，從而趨于將容納在其中的 流體排出。存儲裝置還包括止回閥172，其被放在腔174和腔176之間，腔174與平衡腔166 流體連通，腔176通過導(dǎo)管178與壓力腔66流體連通。止回閥172在圖7的細(xì)節(jié)A中以放大的比例示出，其包括遮板(shutter) 180和彈簧184，遮板180配備有桿部182，彈簧184趨 于使遮板180保持處于關(guān)閉位置中。如此，止回閥172允許流體僅沿著從平衡腔166到壓 力腔66的方向通過。萬一流體從壓力腔66泄漏，則在該腔中的壓力降低，并且由于腔174 和176之間的壓差而將止回閥172打開，從而允許容納在平衡腔166中的流體流出到壓力 腔66中，直到恢復(fù)到初始壓力值Pl。透明蓋186允許用戶檢查活塞162的位置，并因此允 許檢查平衡腔166的填充狀態(tài)。萬一由安全聯(lián)軸器傳遞的最大轉(zhuǎn)矩值已被超過，減壓閥110 —打開，止回閥172下 游的壓降就使得被彈簧168和170推壓的活塞162靠著平衡腔166的底表面進(jìn)行完全位 移。在這種位置下，設(shè)有控制突起188(其與止回閥172的遮板180的桿部182協(xié)作)的活 塞162使遮板180保持升起并因此使止回閥172保持打開。最后，參照圖8，為了允許將流體在所謂的重新設(shè)定步驟中(即，當(dāng)安全聯(lián)軸器在 已經(jīng)打開后返回到關(guān)閉狀態(tài))供給到壓力腔66中，在從動部分12的第一元件沈中設(shè)有供 給口 190，該供給口 190通過通道192與供給導(dǎo)管194流體連通，該供給導(dǎo)管194在止回閥 172的上游開口到腔174中。旋壓閥196允許通道192被打開或關(guān)閉。以下述方式進(jìn)行安全聯(lián)軸器的重新設(shè)定操作。首先，使聯(lián)軸器的從動部分12旋 轉(zhuǎn)，直到減壓閥110進(jìn)入最高位置，以便允許在填充期間通過壓力腔66的重力將空氣排空。 此時，在已經(jīng)將供給配件(未示出)插入到供給口 190中、已經(jīng)打開旋壓閥196并且已經(jīng)打 開與壓力腔66連通的放氣閥(purge valve) 198 (圖2和圖6)之后，通過壓力腔66的重力 執(zhí)行填充。為了在填充步驟期間使減壓閥110保持打開，通過適當(dāng)?shù)陌咽?00將該閥的杯 形元件120升高，把手200能由用戶握持并用其一端旋入螺紋盲孔202(圖3和圖幻中。 螺紋盲孔202被設(shè)置在杯形元件120中，并且能通過盤118中的開口 158之一從外部觸及。 沒有氣泡的純流體一從減壓閥110和放氣閥198離開，即允許使減壓閥110返回到關(guān)閉位 置并將放氣閥198關(guān)閉。此時，加壓流體開始被泵吸入壓力腔66中。如此，活塞52抵抗彈 簧72的力移動到左邊(相對于圖1、2和6的觀察者)，直到完成活塞本身的前部齒60和 62分別與驅(qū)動部分10和從動部分12的前部齒M和40之間的嚙合。同時，存儲裝置160 的活塞162移動到右邊(相對于圖7的觀察者)并且平衡腔166被填充加壓流體。一旦達(dá) 到預(yù)載壓力P1便將旋壓閥196關(guān)閉，從而中斷供給口 190與供給導(dǎo)管194的流體連通，并 且將供給配件從供給口 190上旋下。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，安全聯(lián)軸器可以設(shè)有用于檢測所傳遞轉(zhuǎn)矩的裝置，該裝 置基本上包括壓力傳感器和發(fā)射器，所述壓力傳感器適于檢測壓力腔中的壓力(如前所 述，其與在聯(lián)軸器的驅(qū)動部分和從動部分之間所傳遞的轉(zhuǎn)矩成比例)，所述發(fā)射器適于將由 壓力傳感器提供的信號發(fā)送給固定的或移動的接收器。因此，用戶能夠時時刻刻或者根據(jù) 請求檢查由安全聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩的值。當(dāng)然，在本發(fā)明的原理保持不變的情況下，實施方式和制造細(xì)節(jié)可以相對于純粹 通過非限制性示例所描述和所示出的實施方式和制造細(xì)節(jié)進(jìn)行廣泛地改動。
權(quán)利要求
1.一種用于傳遞旋轉(zhuǎn)運動的安全聯(lián)軸器，其包括驅(qū)動部分(10)和從動部分(12)，它們能夠繞同一旋轉(zhuǎn)軸線(X)旋轉(zhuǎn)并且分別設(shè)有第一 轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(14，24)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(30，36，40，52，60，62)，所述第一轉(zhuǎn)矩傳遞裝 置(14，24)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(30，36，40，52，60，62)具有前部齒(24，40，60，6 ，所述前 部齒(M，40,60,6 通常相互嚙合用于在所述聯(lián)軸器(10，12)的兩個部分之間傳遞轉(zhuǎn)矩； 以及轉(zhuǎn)矩敏感打開裝置(66，72，110)，所述轉(zhuǎn)矩敏感打開裝置(66，72，110)被布置成當(dāng)在 所述聯(lián)軸器(10,1 的兩個部分之間傳遞的轉(zhuǎn)矩超過給定的最大值時，使所述第一轉(zhuǎn)矩傳 遞裝置(14，24)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(30，36，40，52，60，62)的前部齒(24,40,60,62)脫離 嚙合，從而中斷轉(zhuǎn)矩傳遞；其中，所述轉(zhuǎn)矩敏感打開裝置(66，72，110)包括壓力腔(66)和閥裝置(110)，所述壓力 腔(66)填充有不可壓縮流體，所述閥裝置(110)適于一旦給定的最大流體壓力值(Pt)在 所述壓力腔(66)中已被超過即允許從所述壓力腔(66)排出所述流體；其中，所述壓力腔(66)以及所述第一轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(14，24)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(30， 36，40，52，60，62)被構(gòu)造成使得所述壓力腔中(66)的流體的壓力在所述第一轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(14，24)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞 裝置(30，36，40，52，60，62)的前部齒(24,40,60,62)上施加力，所施加的力趨于使所述齒 保持嚙合用于在所述聯(lián)軸器(10，12)的兩個部分之間傳遞轉(zhuǎn)矩，并且通過所述第一轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(14，24)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(30，36，40，52，60，62)的 前部齒(M，40,60,6 在所述聯(lián)軸器(10,1 的兩個部分之間傳遞的轉(zhuǎn)矩致使所述壓力腔 (66)中的流體的壓力與所述被傳遞的轉(zhuǎn)矩成比例地增加，因此使上述最大轉(zhuǎn)矩值與上述最 大壓力值(Pt)相關(guān)聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的安全聯(lián)軸器，其中，所述第一轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(14，24)具有第一前 部齒(M)，其中所述第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(30，36，40，52，60，6 具有第二前部齒(40)，所述 第二前部齒GO)與所述第一前部齒04)位于垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)的同一平面內(nèi)，并 且其中所述第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(30，36，40，52，60，6幻還包括能夠軸向移動的活塞(52)，所 述活塞(5 具有被布置成與所述第一前部齒04)嚙合的第三前部齒(60)、以及被布置成 與所述第二前部齒GO)嚙合的第四前部齒(62)，所述活塞(5 通過所述壓力腔(66)中的 流體的壓力被推向所述第一前部齒04)和第二前部齒(40)，從而確保在所述聯(lián)軸器的正 常操作的關(guān)閉狀態(tài)下在上述前部齒( ，40，60和6 之間的嚙合，并因此確保在所述驅(qū)動 部分(10)和從動部分(1 之間傳遞轉(zhuǎn)矩。
3.如權(quán)利要求2所述的安全聯(lián)軸器，其中，所述第二前部齒00)由所述從動部分(12) 的元件(36)形成，所述從動部分(1 的元件(36)能夠軸向調(diào)節(jié)以允許將所述齒定位在與 所述第一前部齒04)相同的平面內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的安全聯(lián)軸器，其中，所述活塞(52)包括引導(dǎo)部64)，所述引 導(dǎo)部(54)被引導(dǎo)以在所述從動部分(12)的圓柱形孔(56)中軸向滑動，所述圓柱形孔(56) 的軸線與所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)重合。
5.如權(quán)利要求4所述的安全聯(lián)軸器，其中，所述從動部分(12)包括軸向固定的元件 (30)，所述軸向固定的元件(30)具有圓柱形孔(56)并且與所述活塞(5 —起封閉所述壓力腔(66)。
6.如權(quán)利要求3或5所述的安全聯(lián)軸器，其中，所述從動部分(12)的能夠軸向調(diào)節(jié)的 元件(36)和軸向固定的元件(30)通過花鍵聯(lián)軸器(38)相互連接用于旋轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求2至6中任一項所述的安全聯(lián)軸器，其中，所述轉(zhuǎn)矩敏感打開裝置(66， 72，110)還包括第一彈性裝置(72)，所述第一彈性裝置m趨于相對于由所述壓力腔(66) 中的流體的壓力施加的力沿著相反方向推壓所述活塞(52)。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全聯(lián)軸器，其中，所述閥裝置(110)包括減壓閥 (110)，所述減壓閥(110)被布置在與所述壓力腔(66)連通的導(dǎo)管(114)的端部，所述減壓 閥(110)能夠在關(guān)閉位置和排放位置之間移動，在所述關(guān)閉位置中所述減壓閥(110)密封 所述導(dǎo)管(114)，在所述排放位置中所述減壓閥(110)打開所述導(dǎo)管(114)而允許容納在 所述壓力腔(66)中的流體通過所述導(dǎo)管排出，上述最大壓力值(Pt)等于所述減壓閥(110) 的設(shè)定壓力。
9.如權(quán)利要求8所述的安全聯(lián)軸器，其中，所述減壓閥(110)包括可動主體(116)和第 二彈性裝置(136)，所述可動主體(116)適于關(guān)閉所述導(dǎo)管(114)，所述第二彈性裝置(136) 在所述可動主體(116)上施加力，所施加的力趨于使所述可動主體(116)保持在關(guān)閉所述 導(dǎo)管(114)的位置中。
10.如權(quán)利要求8或9所述的安全聯(lián)軸器，其中，所述減壓閥(110)設(shè)有用于調(diào)節(jié)所述 設(shè)定壓力的調(diào)節(jié)裝置(138)。
11.如權(quán)利要求9或10所述的安全聯(lián)軸器，其中，所述減壓閥(110)的調(diào)節(jié)裝置(138) 包括環(huán)形螺母(138)，所述環(huán)形螺母(138)被布置成調(diào)節(jié)所述第二彈性裝置(136)的預(yù)載。
12.如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全聯(lián)軸器，其還包括流體存儲裝置(160)，所述 流體存儲裝置(160)被設(shè)置成自動地補(bǔ)償所述壓力腔(66)中可能的流體泄漏。
13.如權(quán)利要求12所述的安全聯(lián)軸器，其中，所述流體存儲裝置(160)包括活塞 (162)，其被可滑動地布置在相應(yīng)的座(164)中并與所述座(164)限定出平衡腔(166)，所述 平衡腔(166)填充有加壓流體并能被置于與所述壓力腔(66)連通；以及止回閥(172)，其 被布置成允許流體僅沿著從所述平衡腔(166)到所述壓力腔(66)的方向通過。
14.如前述權(quán)利要求中任一項所述的安全聯(lián)軸器，其還包括壓力傳感器裝置，其適于 提供表示所述壓力腔(66)中流體的壓力的信號；發(fā)射器裝置，其適于發(fā)射由所述壓力傳感 器裝置提供的信號；以及接收器裝置，其適于接收由所述發(fā)射器裝置發(fā)射的信號，從而允許 監(jiān)測由所述安全聯(lián)軸器傳遞的轉(zhuǎn)矩。
全文摘要
一種安全聯(lián)軸器，包括驅(qū)動部分(10)和從動部分(12)，它們能繞同一旋轉(zhuǎn)軸線(X)旋轉(zhuǎn)并分別設(shè)有第一轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(14，24)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(30，36，40，52，60，62)，第一轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(14，24)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(30，36，40，52，60，62)具有前部齒(24，40，60，62)，前部齒(24，40，60，62)通常相互嚙合用于在聯(lián)軸器(10，12)的兩個部分之間傳遞轉(zhuǎn)矩；以及轉(zhuǎn)矩敏感打開裝置(66，72，110)，其被設(shè)置成當(dāng)在聯(lián)軸器(10，12)的兩個部分之間傳遞的轉(zhuǎn)矩超過給定的最大值時，使第一轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(14，24)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(30，36，40，52，60，62)的前部齒(24，40，60，62)脫離嚙合，從而中斷轉(zhuǎn)矩傳遞；其中，轉(zhuǎn)矩敏感打開裝置(66，72，110)包括填充有不可壓縮流體的壓力腔(66)和閥裝置(110)，閥裝置(110)適于一旦給定的最大流體壓力值(pt)在壓力腔(66)中已被超過即允許從壓力腔(66)排出所述流體；其中，壓力腔(66)以及第一轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(14，24)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(30，36，40，52，60，62)被構(gòu)造成使得壓力腔中(66)的流體的壓力在第一轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(14，24)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(30，36，40，52，60，62)的前部齒(24，40，60，62)上施加力，所施加的力趨于使所述齒保持嚙合用于在聯(lián)軸器(10，12)的兩個部分之間傳遞轉(zhuǎn)矩，并且通過第一轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(14，24)和第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(30，36，40，52，60，62)的前部齒(24，40，60，62)在聯(lián)軸器(10，12)的兩個部分之間傳遞的轉(zhuǎn)矩致使壓力腔(66)中的流體的壓力與所述被傳遞的轉(zhuǎn)矩成比例地增加，因此使上述最大轉(zhuǎn)矩值與上述最大壓力值(pt)相關(guān)聯(lián)。
文檔編號F16D7/04GK102144108SQ200980130760
公開日2011年8月3日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者C·帕多萬 申請人:馬伊納輸電機(jī)構(gòu)有限公司