專利名稱：帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于超越離合器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用主、從動(dòng)部分速度變化 或方向的變換，具有自行離合功能的裝置的帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器。
背景技術(shù)：
在中國(guó)超越離合器的起步較晚，多為牙嵌式、棘輪式超越離合器。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制 造容易等優(yōu)點(diǎn)，但工作時(shí)有沖擊和噪音，嚙合位置受限制，外形尺寸大。因此常用于低速傳 動(dòng)裝置。后來(lái)發(fā)展成為滾柱式和楔塊式超越離合器，利用滾柱、楔塊對(duì)內(nèi)、外環(huán)的楔緊作用 傳遞轉(zhuǎn)矩，結(jié)合平穩(wěn)、無(wú)噪音、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，可在高、中、低速下結(jié)合，都有單向自鎖的 作用。特別是非接觸式楔塊超越離合器具有以下特點(diǎn)楔塊的曲率半徑比滾柱的半徑大，有 利于減少表面接觸應(yīng)力，相應(yīng)的提高承載能力；在同樣的結(jié)構(gòu)尺寸下，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩； 在達(dá)到或超過(guò)最小非接觸轉(zhuǎn)速后，可實(shí)現(xiàn)非接觸無(wú)磨損運(yùn)行，減少發(fā)熱，提高壽命；內(nèi)、外環(huán) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易。由于近年來(lái)機(jī)械技術(shù)的創(chuàng)新，對(duì)傳動(dòng)通用零部件的性能和功能也提出更高的要 求，應(yīng)用范圍擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，多功能等?，F(xiàn)多數(shù)實(shí)現(xiàn)超越(空轉(zhuǎn)運(yùn)行)或傳遞轉(zhuǎn)矩(同 步運(yùn)行)，來(lái)代替復(fù)雜的轉(zhuǎn)換裝置。一般同時(shí)需要超越離合器和聯(lián)軸器共同完成其功能， 兩個(gè)部件連接在一起，增加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸，安裝不易同軸、別勁發(fā)熱、出故障，影響傳遞效
^ ο目前礦山開(kāi)發(fā)，工程大發(fā)展，大功率、大傾角上運(yùn)帶式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)等傳送 機(jī)械使用量迅速增加，但是突發(fā)事故造成傳送機(jī)械故障和破壞，飛車(chē)的重大事故。為了安全 也需在傳動(dòng)系統(tǒng)中裝有逆止器功能的超越離合器，安全保護(hù)裝置防止旋轉(zhuǎn)軸沿著相反的方 向旋轉(zhuǎn)或倒退。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器，實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng) 的超越或傳遞轉(zhuǎn)矩及其自動(dòng)切換，同時(shí)也可防止機(jī)械傳動(dòng)中反向旋轉(zhuǎn)的逆止或倒退。為了達(dá)到上述設(shè)計(jì)目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下—種帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器，包括半體、外環(huán)、楔塊組件、內(nèi)環(huán)，所述 半體采用多個(gè)彈性柱銷(xiāo)連接在外環(huán)一側(cè)的法蘭上，所述內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的滾道上設(shè)有至少 一個(gè)楔塊組件。所述楔塊組件套固在內(nèi)環(huán)與外環(huán)滾道之間，楔塊組件包括楔塊、復(fù)位彈簧、擋銷(xiāo)、 止動(dòng)銷(xiāo)和軛板，所述兩并列的軛板由擋銷(xiāo)及止動(dòng)銷(xiāo)固定，楔塊兩端的圓柱軸分別裝入在兩 軛板的軸孔中；固定擋環(huán)將內(nèi)環(huán)和楔塊組件連接在一起，楔塊兩端分別設(shè)有耐磨弧形面，兩 耐磨弧形面分別與內(nèi)環(huán)的外壁、外環(huán)的內(nèi)壁接觸。所述復(fù)位彈簧套固在楔塊圓柱上，復(fù)位彈簧一端伸插入在楔塊端面小孔中，另一 端靠在擋銷(xiāo)上。[0010]所述內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間設(shè)有軸承，軸承外側(cè)設(shè)有迷宮式密封組件，密封組件外側(cè)設(shè)
有端蓋。本實(shí)用新型所述的帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器的有益效果是實(shí)現(xiàn)機(jī)械 傳動(dòng)的超越或傳遞轉(zhuǎn)矩及其自動(dòng)切換，高速運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)非接觸無(wú)摩擦運(yùn)行，無(wú)磨損，減少發(fā) 熱，提高使用壽命，同時(shí)也可防止機(jī)械傳動(dòng)中反向旋轉(zhuǎn)的逆止或倒退；結(jié)構(gòu)緊湊，有利于保 證安裝同軸度，軸向位移可得有效補(bǔ)償，節(jié)約能源，安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。主要用于機(jī)械傳動(dòng)中兩軸連接雙重驅(qū)動(dòng)、雙速驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)之間進(jìn)行自動(dòng)切換， 另可防止反向旋轉(zhuǎn)起逆止作用等工況。應(yīng)用范圍很廣，具有超越離合器和聯(lián)軸器二者共有 的功能，結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠、便于安裝、節(jié)約能源、可避免事故、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。具體為將通用零部件的二器結(jié)合為一體。使之具有超越離合器的功能，也具有聯(lián) 軸器的功能，結(jié)構(gòu)緊湊，有利于保證安裝同軸度，拆卸方便，經(jīng)濟(jì)合理。非接觸式超越離合器 比其它類(lèi)型的超越離合器有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，非接觸無(wú)磨損運(yùn)轉(zhuǎn)，能實(shí)現(xiàn)高、中、低速的超越或 嚙合，同時(shí)又起到聯(lián)軸器的半體作用。非接觸式楔塊超越離合器的兩端安裝一對(duì)深溝球軸承，可承受來(lái)自傳動(dòng)系統(tǒng)中的 軸向載荷，離合器和聯(lián)軸器的半體連接處留有一定的間隙，可補(bǔ)償兩軸相對(duì)偏移和減震緩 沖功能，有利克服不應(yīng)有的附加力作用和別勁而發(fā)高熱，導(dǎo)致零件非正常損壞。結(jié)構(gòu)中的擋環(huán)和固定環(huán)采用相同的材料，外形尺寸相同，僅內(nèi)孔公差不同，便于加
工和管理。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器的全剖主 視圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器的楔塊的 裝配示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器的楔塊的 接觸式運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器的楔塊的 非接觸式運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器在鼓風(fēng)機(jī) 傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器在能源回 收系統(tǒng)中的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方案作進(jìn)一步的詳細(xì)的描述。如圖1-4所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器， 包括半體1、外環(huán)4、楔塊組件6、內(nèi)環(huán)7，所述半體1采用多個(gè)彈性柱銷(xiāo)2連接在外環(huán)4 一側(cè) 的法蘭3上，所述法蘭3通過(guò)螺栓連接在外環(huán)上，所述內(nèi)環(huán)7與外環(huán)4之間的滾道上設(shè)有楔 塊組件6，楔塊組件6兩側(cè)分別設(shè)有套固在內(nèi)環(huán)7與外環(huán)4之間的軸承11，軸承11外側(cè)設(shè)有迷宮式密封組件13，通過(guò)密封組件13將軸承11密封在內(nèi)環(huán)7與外環(huán)4之間，密封組件 13通過(guò)端蓋9將密封組件13固定。所述楔塊組件6與其兩側(cè)軸承11之間分別設(shè)有固定擋環(huán)5和擋環(huán)8，通過(guò)固定擋 環(huán)5將楔塊組件6和內(nèi)環(huán)7固定。所述楔塊組件6包括楔塊6-1、復(fù)位彈簧6-2、擋銷(xiāo)6_3、止動(dòng)銷(xiāo)6_4和軛板6_5，所 述兩并列的軛板6-5套固在內(nèi)環(huán)7與外環(huán)4之間，兩軛板6-5由通過(guò)擋銷(xiāo)6-3和止動(dòng)銷(xiāo)6_4 連接固定，楔塊6-1兩端的圓柱軸分別裝入在兩軛板6-5的軸孔中，楔塊6-1可以圓柱軸為 軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，楔塊6-1兩端分別設(shè)有耐磨弧形面，兩耐磨弧形面分別與內(nèi)環(huán)7的外壁、外環(huán)4 的內(nèi)壁接觸；所述楔塊6-1兩端圓柱軸與軛板間分別套裝左、右復(fù)位彈簧6-2，復(fù)位彈簧6-2 一端伸入楔塊6-1端面小孔中固定，復(fù)位彈簧6-2另一端靠在軛板6-5上的擋銷(xiāo)6-3上。本實(shí)用新型帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器工作原理是當(dāng)主機(jī)啟動(dòng)時(shí)，并 帶動(dòng)內(nèi)環(huán)7和楔塊組件6 —塊轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生離心力，對(duì)楔塊6-1的支撐點(diǎn)形成一個(gè)轉(zhuǎn) 矩，其方向與復(fù)位彈簧6-2施加給楔塊6-1的相反，有使楔塊6-1與外環(huán)脫離接觸的趨勢(shì)， 但當(dāng)楔塊6-1由于旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力矩還不足以克服復(fù)位彈簧6-2施加給楔塊6-1的轉(zhuǎn)矩 時(shí)，這時(shí)楔塊6-1與內(nèi)環(huán)7工作面相互接觸，并與外環(huán)4產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)摩擦。當(dāng)連接內(nèi)環(huán)7 的軸轉(zhuǎn)速逐漸提高，內(nèi)環(huán)7其轉(zhuǎn)速等于或大于離合器的最小非接觸轉(zhuǎn)速時(shí)，這時(shí)所產(chǎn)生的 離心力矩等于或大于復(fù)位彈簧6-2預(yù)加的轉(zhuǎn)矩和楔塊6-1的質(zhì)力矩，這樣迫使楔塊6-1在 軛板6-5支撐孔中偏移而與外環(huán)4脫離接觸并靠在擋銷(xiāo)6-3上(如圖3)此時(shí)實(shí)現(xiàn)非接觸 運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)摩擦、無(wú)磨損、減少發(fā)熱，提高使用壽命。如圖5所示，該實(shí)施例表示的是一個(gè)在高速度η ^ 700r/min超越和嚙合的傳動(dòng)系 統(tǒng)，在系統(tǒng)中由含一臺(tái)電機(jī)24和一部渦輪機(jī)21的雙重驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)一個(gè)從動(dòng)裝置23 (鼓 風(fēng)機(jī)、泵等)。帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器在此系統(tǒng)中用于主從之間進(jìn)行自動(dòng)切 換。在正常情況下從動(dòng)裝置23由渦輪機(jī)21 —側(cè)的超越離合器22來(lái)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)開(kāi)始或渦輪機(jī) 21蒸汽壓力下降時(shí)，電機(jī)24接替渦輪機(jī)21驅(qū)動(dòng)從動(dòng)裝置23工作。當(dāng)渦輪機(jī)21驅(qū)動(dòng)從動(dòng) 裝置23時(shí)，左側(cè)的離合器22嚙合，右側(cè)的離合器22超越；相反，當(dāng)電機(jī)24驅(qū)動(dòng)從動(dòng)裝置23 時(shí)，右側(cè)的離合器22嚙合，左側(cè)的離合器22超越。如圖6所示，該傳動(dòng)系統(tǒng)為一個(gè)化工能源回收系統(tǒng)，可看出借助超越離合器32的 使用，實(shí)現(xiàn)高效的能源節(jié)省。電機(jī)34驅(qū)動(dòng)泵33排出高壓回收液體，液體循環(huán)后，用來(lái)驅(qū)動(dòng) 渦輪機(jī)31，然后用渦輪機(jī)31來(lái)幫助電機(jī)34驅(qū)動(dòng)泵33。如果存在的壓力太低，不足以使渦 輪機(jī)31高速旋轉(zhuǎn)，則超越離合器32超越。然而當(dāng)渦輪機(jī)31的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到電機(jī)34的旋 轉(zhuǎn)速度時(shí)，超越離合器32自動(dòng)嚙合，泵33由渦輪機(jī)31和電機(jī)34共同驅(qū)動(dòng)。因此，相當(dāng)于 渦輪機(jī)31輸出的能源消耗可以得到節(jié)省。使用該系統(tǒng)產(chǎn)生的結(jié)果則是泵33的輸出很低， 僅為7. 5kW，并且只需要安裝一臺(tái)超越離合器32和一部渦輪機(jī)31，而提供的卻是一個(gè)具有 較低運(yùn)行成本的高效能源回收系統(tǒng)。本具體實(shí)施方式
只是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不能對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限定， 具體各項(xiàng)權(quán)利保護(hù)范圍由權(quán)利要求書(shū)限定。
權(quán)利要求1.一種帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器，其特征在于包括半體、外環(huán)、楔塊組 件、內(nèi)環(huán)，所述半體采用多個(gè)彈性柱銷(xiāo)連接在外環(huán)一側(cè)的法蘭上，所述內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的滾 道上設(shè)有至少一個(gè)楔塊組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器，其特征在于所述楔 塊組件套固在內(nèi)環(huán)與外環(huán)滾道之間，楔塊組件包括楔塊、復(fù)位彈簧、擋銷(xiāo)、止動(dòng)銷(xiāo)和軛板，所 述兩并列的軛板由擋銷(xiāo)及止動(dòng)銷(xiāo)固定，楔塊兩端的圓柱軸分別裝入在兩軛板的軸孔中；固 定擋環(huán)將內(nèi)環(huán)和楔塊組件連接在一起，楔塊兩端分別設(shè)有耐磨弧形面，兩耐磨弧形面分別 與內(nèi)環(huán)的外壁、外環(huán)的內(nèi)壁接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器，其特征在于復(fù)位彈 簧套固在楔塊圓柱上，復(fù)位彈簧一端伸插入在楔塊端面小孔中，另一端靠在擋銷(xiāo)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器，其特征在于所述內(nèi) 環(huán)與外環(huán)之間設(shè)有軸承，軸承外側(cè)設(shè)有迷宮式密封組件，密封組件外側(cè)設(shè)有端蓋。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶聯(lián)軸器的非接觸式楔塊超越離合器，包括半體、外環(huán)、楔塊組件、內(nèi)環(huán)，所述半體是采用多個(gè)彈性柱銷(xiāo)連接在外環(huán)一側(cè)的法蘭上，所述內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的滾道上設(shè)有至少一個(gè)楔塊組件。其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)中兩軸連接雙重驅(qū)動(dòng)，雙速驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的超越或傳遞轉(zhuǎn)矩之間的自動(dòng)切換，同時(shí)也可防止機(jī)械傳動(dòng)中反向旋轉(zhuǎn)的逆止等工況，具有超越離合器和聯(lián)軸器二者共有的功能，結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠，節(jié)約能源，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
文檔編號(hào)F16C33/78GK201851535SQ20102062058
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者孔慶堂, 孔煒, 朱春梅 申請(qǐng)人:北京新興超越離合器有限公司