安全聯(lián)軸器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明包括安全機構（2、3、3a、3b），與安全聯(lián)軸器（1）相關聯(lián)和/或一體成型，其中與安全聯(lián)軸器（1）相關聯(lián)的安全機構（3a）能夠被移至初始活動保持位置或移至最終非活動釋放位置，安全聯(lián)軸器（1）適于根據(jù)旋轉(zhuǎn)運動使得扭矩在第一主動聯(lián)軸部件（10）和第二從動聯(lián)軸部件（20）之間傳遞，其中，所述可移動安全機構適于從初始活動位置經(jīng)過多個中間位置并最終被移至最終非活動位置。本發(fā)明提供了一種具有安全機構的安全聯(lián)軸器，設有裝置（40、45），適于在安全聯(lián)軸器處于最終運行周期時，能夠?qū)踩珯C構移至初始活動位置，并且在每一次連續(xù)運行周期內(nèi)，從那里開始再次允許第一和第二聯(lián)軸部件之間存在有限的相對移動。
【專利說明】安全聯(lián)軸器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明主要涉及一種安全聯(lián)軸器。在接下來的說明中，術語“安全聯(lián)軸器”的意思是指以下所述之間的配合:
[0002]a.與聯(lián)軸器單元相配合或一體成型的安全裝置。
[0003]b.用于安全機構的安全裝置，所述安全機構可被移至“活動”或“非活動”位置，所述安全機構與所述安全裝置一體成型或者形成安全裝置中的獨立單元，以及
[0004]c.扭矩傳遞聯(lián)軸器單元，具有一個主動聯(lián)軸部件和一個從動聯(lián)軸部件，并且裝配有“b”中描述的安全裝置形式的過載保護。
[0005]具有過載保護器的安全裝置適于，只要被傳遞的扭矩超過預定值，就將聯(lián)軸器單元從“活動”位置(“開啟”模式)移至“非活動”位置(“關閉”模式)，其中扭矩傳遞聯(lián)軸器單元適于在裝置和/或安全裝置的影響下，使得聯(lián)軸器或聯(lián)軸器單元根據(jù)扭矩的傳遞，立即從“活動”位置切換至“非活動”位置。
[0006]因此，安全裝置可以假定一個“活動”位置，使得只要扭矩在預定最大值以下，就將聯(lián)軸器單元保持在“活動”位置，同時安全裝置還假定了一個“非活動”位置或鈍化位置，使得一旦扭矩超過預定最大值，就將聯(lián)軸器移至“非活動”位置。
[0007]作為一個推薦實施方式，一旦超過預定值，摩擦聯(lián)軸器或摩擦聯(lián)軸器單元將在第一主動聯(lián)軸部件和第二從動聯(lián)軸部件之間產(chǎn)生相對運動，且摩擦表面處于二者之間。
[0008]該摩擦表面可以形成一個或多個相對且同軸的圓柱表面，一個或多個同軸相對平坦或錐形的圓形或圓錐形摩擦表面等。
[0009]接下來，作為推薦的實施方式，本發(fā)明將闡述具有圓柱形摩擦表面的、與扭矩傳遞聯(lián)軸器單元相關的安全聯(lián)軸器。
[0010]本發(fā)明的主要目的在于獲得安全聯(lián)軸器的應用，所述安全聯(lián)軸器設有與“開啟”/ “關閉”相關的聯(lián)軸器單元，所述聯(lián)軸器單元可以移向并停在初始“活動”(保持)位置，或移向并停在最終“非活動”(釋放)位置，并且還設有與安全機構相配合的安全裝置，所述安全機構能夠被移動和調(diào)整至不同的位置。
[0011]因此，相應類型的安全聯(lián)軸器還適于通過旋轉(zhuǎn)運動來傳遞扭矩，例如:隨時間變化的扭矩，在第一主動聯(lián)軸部件和第二從動聯(lián)器部件之間形成所選取的摩擦聯(lián)軸器或摩擦聯(lián)軸器單兀的一部分。
[0012]此外，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明要求在其運行時，如前所述的可移動安全機構適于，當預選扭矩和由該大扭矩導致的第一和第二聯(lián)軸部件之間的最大相對移動過載時，安全機構在相對位置被驅(qū)動，從初始“活動”位置移動至聯(lián)軸器單元的聯(lián)軸部件的“非活動”位置。
[0013]因此，所述安全裝置必須適于在摩擦聯(lián)軸器內(nèi)的第一和第二聯(lián)軸部件之間能夠進行有限最大相對移動，該有限最大相對移動相當于在其初始“活動”位置和最終“非活動”位置之間所選取的圓弧角度和/或所選取的弧長，并且，所述安全裝置還適于能夠?qū)⒙?lián)軸器單元立刻移動至“非活動”位置，從而使得過載的扭矩能夠通過短暫暴露摩擦表面來瞬間通過聯(lián)軸器單元，所述摩擦表面構成聯(lián)軸器的一部分且與其相對。
[0014]本發(fā)明涉及一種大型巖石鉆頭的應用，旨在能夠在巖石中鉆孔，例如:用于車輛和/或軌道交通和/或隧道和/或其他目的，并且該鉆頭被分配有多個相配合的鉆頭站，所述鉆頭站沿圓形切削頭的圓周而分布。
[0015]這些鉆頭及其圓周分布的鉆頭站被設計成在一個連續(xù)運行周期內(nèi)在巖石上鉆孔，每個周期都有開始和結(jié)束，第一運行周期結(jié)束后由接著的第二后續(xù)運行周期接替，以此類推。
[0016]本發(fā)明的目的在于，通過安全裝置及其與聯(lián)軸器單元和安全機構的配合，在出現(xiàn)較大且相對持久的扭矩時，快速地將聯(lián)軸器單元觸發(fā)至假定的“非活動”位置，在聯(lián)軸部件之間產(chǎn)生最大相對移動，但是，也接受在單個運行周期內(nèi)出現(xiàn)的較大但極短的所謂扭矩尖峰，不將聯(lián)軸器單元觸發(fā)至“非活動模式”。
【背景技術】
[0017]與上述【技術領域】相關的以及具有能夠滿足要求的功能和特征的方法、設備和結(jié)構在多種實施方式中是已知的。
[0018]如在本發(fā)明的【背景技術】和【技術領域】中提及的一種安全裝置，瑞典胡迪克斯瓦爾市的沃伊思渦輪機安全裝置股份有限公司所生產(chǎn)的“安全裝置15ST-MB125/3”，該裝置與安全聯(lián)軸器相關聯(lián)或與之一體成型，并且與安全機構相配合。
[0019]通過安全裝置將安全聯(lián)軸器移向并停在初始活動(保持)位置，或移向并停在非活動(釋放)位置，與上述“開啟” / “關閉”功能相連接。
[0020]這些扭矩傳遞聯(lián)軸器單元適于通過旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)第一主動聯(lián)軸部件和第二從動聯(lián)軸部件之間的(較大)扭矩的傳遞。
[0021]當預選扭矩和由該較大扭矩產(chǎn)生的第一聯(lián)軸部件和第二聯(lián)軸部件之間的相對移動過載時，通過安全機構驅(qū)動所述安全裝置從其初始活動位置移至最終非活動位置，所述安全裝置使得第一聯(lián)軸部件和第二聯(lián)軸部件能夠做有限的相對移動，相當于初始活動位置和最終非活動位置之間選取的最生弧長，該安全裝置適于在機械上允許聯(lián)軸器單元通過腔室的即刻排空被移動至其非活動位置，所述腔室內(nèi)部充滿高壓介質(zhì)(水乳劑、油)。
[0022]需要指出的是，兩個聯(lián)軸部件之間在摩擦表面上產(chǎn)生的相對運動能夠產(chǎn)生非常高的摩擦效應，所述摩擦表面位于兩個聯(lián)軸部件之間，所述摩擦效應與當前摩擦力相關，并且弧長距離的長度和寬度可被用于此目的。
[0023]已知的具有安全機構的安全聯(lián)軸器被設計成:主要由超出預定最大扭矩值的短期扭矩尖峰所導致的聯(lián)軸部件之間的有限相對移動將日漸增長地被應用于和加載至每個連續(xù)工作周期，直至選取的最大弧長被完全利用且該裝置的最終非活動位置能夠通過一個極小的最終相對移動而實現(xiàn)，在一個運行周期中，小于最大弧長。
[0024]已知的安全聯(lián)軸器提供一種非目測的或易于測定的方法來確定在每個運行周期開始時聯(lián)軸部件的相對移動。
[0025]當相關類型的安全聯(lián)軸器被觸發(fā)且假定至其最終非活動(釋放)位置后，需要許多措施使得安全聯(lián)軸器能夠被再次激活，一旦聯(lián)軸器單元被觸發(fā)，例如以切入和打開的閥門組件形式，閥門組件必須被替換以及對聯(lián)軸器內(nèi)的腔室填充水乳劑或油重新加壓，通過更換閥門組件來實現(xiàn)。
[0026]這些措施被證明是非常麻煩的，尤其是觸發(fā)與鉆頭站相關的安全聯(lián)軸器，所述鉆頭站設置在難以接近的地方和位置，例如非常高的平面上。
[0027]因此，需要一種能夠解決上述問題的改進了的安全聯(lián)軸器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0028]本發(fā)明的目的在于提供一種改進的安全聯(lián)軸器，能夠通過重設和利用每一運行周期最大弧長來解決上述問題。
[0029]這一目的通過權利要求1所述的安全聯(lián)軸器來實現(xiàn)，所述安全聯(lián)軸器具有與其相關聯(lián)的安全機構和相關的安全裝置，彼此相互關聯(lián)和/或一體成型，包括聯(lián)軸器單元，能夠隨著旋轉(zhuǎn)運動在兩個同軸的聯(lián)軸部件之間傳遞扭矩，一主動內(nèi)部聯(lián)軸部件和一從動外部聯(lián)軸部件，圓柱形和/或圓形和/或錐形的摩擦表面朝向內(nèi)部聯(lián)軸部件和外部聯(lián)軸部件之間，其中與聯(lián)軸部件一體成型的內(nèi)部聯(lián)軸部件包括與聯(lián)軸部件一體成型的圓柱形或圓錐形的腔室，并且所述腔室面向摩擦表面，在介質(zhì)(水乳劑或油壓)壓力的作用下向摩擦表面方向膨脹；安全聯(lián)軸器具有與其相關聯(lián)的安全裝置，所述安全裝置能夠向初始活動保持位置移動并停在該位置，這時所述腔室處在膨脹位置，或者所述安全裝置向非活動釋放位置移動并停在該位置，這時所述腔室處在相對于聯(lián)軸器單元而言的非膨脹位置；當預選扭矩和由該扭矩所導致的第一聯(lián)軸部件和第二聯(lián)軸部件之間的相對移動過載時，通過腔室過多壓力的排出，隨著安全機構從初始活動位置移向并停在非活動位置，所述可移動的安全裝置被移動；因此，所述安全裝置適于允許在第一聯(lián)軸部件和第二聯(lián)軸部件之間存在有限的相對運動，所述相對運動與其初始活動位置和最終非活動位置之間所選取的最大弧長相對應，以及安全裝置適于立刻將聯(lián)軸器單元移動至其非活動位置；分配給所述安全裝置和/或所述安全機構的裝置適于在安全聯(lián)軸器的最終運行周期期間，在初始活動位置的方向上返回和/或移動安全機構并停在初始活動位置，從而使得在下一個運行周期內(nèi)，從該活動位置，第一聯(lián)軸部件和第二聯(lián)軸部件之間又可以進行有限的相對運動，并且不允許連續(xù)的加載和減小可用弧長，所述可用弧長具有由于一個或多個上述操作循環(huán)導致的聯(lián)軸部件之間的相對位移。
[0030]在優(yōu)選實施方式中，初始位置被選擇落在最大弧度范圍內(nèi)，根據(jù)兩個所述聯(lián)軸部件的選取旋轉(zhuǎn)方向，所述安全機構可以在初始活動位置和最終非活動位置之間以初始活動位置相反的方向移動。
[0031]在另一實施方式中，選擇聯(lián)軸器的第一聯(lián)軸部件和第二聯(lián)軸部件之間的有限相對運動，使其通常旋轉(zhuǎn)幾圈以下，例如轉(zhuǎn)一圈或不到一圈，如四分之一圈。
[0032]在優(yōu)選實施方式中，當聯(lián)軸部件之間的相對移動超過預定最大移動時，聯(lián)軸部件移至非活動位置。
[0033]在可替代的實施方式中，腔室與閥門組件相互作用，所述閥門組件可被立刻打開。
[0034]在另一實施方式中，閥門組件適于通過切割操作的方式，通過相鄰盤的旋轉(zhuǎn)被打開。
[0035]在可替代的實施方式中，裝置包括第一盤或承載盤，在其一側(cè)面上設有一個或多個圓周凹槽或脊部，相連形成一條圓形線，其中凹槽的長度或脊部之間的弧長，與聯(lián)軸器單元的活動位置和非活動位置之間所選取的最大弧長相一致，并且止動裝置適于與凹槽或脊部相接合來觸發(fā)安全裝置。
[0036]在優(yōu)選實施方式中，在盤的第二側(cè)面包括多個面向中心的內(nèi)槽口以及多個面向外圍的外槽口，所述第二側(cè)面背離第一側(cè)面。
[0037]在另一實施方式中，在第二側(cè)面上設有槽口，所述槽口能夠與設有突起部的一個或多個單元相互作用，所述單元在離心裝置離心力的作用下可徑向移動。
[0038]在可替代實施方式中，在低速旋轉(zhuǎn)時，離心裝置能夠與所述內(nèi)槽口相接合，而在高速旋轉(zhuǎn)時，離心裝置與所述外槽口相接合。
[0039]在另一優(yōu)選實施方式中，盤的內(nèi)槽口和外槽口能夠打開成一個中間大體為圓形的凹槽，并且當所述單元和/或突起部假定為與中間凹槽的位置相對應的徑向位置時，安全裝置回到聯(lián)軸器的初始活動位置。
[0040]在可替代的實施方式中，盤的內(nèi)槽口和外槽口被設置成相對于彼此在切線方向上偏移一個半步，對于突起部假定了相當于中間凹槽位置的徑向位置的情況，確保當安全機構未被觸發(fā)時，轉(zhuǎn)速為零。
[0041]在優(yōu)選實施方式中，離心裝置特征單元隨著旋轉(zhuǎn)運動可相互徑向移動，在所述單元上設有突起部，并且所述離心裝置特征單元的運動通過徑向凹槽與設在盤或轂盤上的徑向?qū)к壍南嗷プ饔脕肀灰龑А?br> [0042]在另一實施方式中，在低速旋轉(zhuǎn)或靜止狀態(tài)時，第一和第二彈簧單元的裝置被壓制在其內(nèi)部起始位置。在可替代的實施方式中，可活動設置單元上的突起部可以與載盤相接合使得與所述止動裝置相接合，所述止動裝置適于通過受迫旋轉(zhuǎn)打開閥門組件并將聯(lián)軸部件移至非活動釋放位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]下面將結(jié)合附圖，以示范為目的進一步闡述現(xiàn)有技術以及與本發(fā)明重要特征相關的實施方式，其中:
[0044]圖1是現(xiàn)有技術中已知的設備，其中的安全聯(lián)軸器涉及扭矩傳遞聯(lián)軸器單元，包括主動單元和與可操縱的安全裝置相配合的從動單元，所述安全裝置設置有聯(lián)軸器單元以及與安全裝置相配合的可操縱的安全機構；
[0045]圖2是本發(fā)明在安全聯(lián)軸器(右)內(nèi)的可操縱安全裝置和由安全裝置(左)驅(qū)動的安全機構之間相配合的截面圖和側(cè)視圖；
[0046]圖3是聯(lián)軸器單元和腔室對應的閥門組件的放大圖，通過不可壓縮的超壓，在密封位置允許聯(lián)軸器的兩個聯(lián)軸部件移動，從而通過允許所述壓力在聯(lián)軸器的腔室內(nèi)活動，假定一個初始活動(保持)位置，但在打開位置不允許聯(lián)軸器的兩個聯(lián)軸部件移動從而假定出一個非活動(釋放)位置；
[0047]圖4是可移動安全機構的透視側(cè)視圖和截面圖，所述可驅(qū)動的安全機構形成安全聯(lián)軸器內(nèi)部的一部分，如圖2所示；
[0048]圖5是兩個單元中的一個，構成離心裝置的一部分，出于清楚的目的第一彈簧裝置未不出；
[0049]圖6是承載盤的一個圓形側(cè)面的透視圖，所述側(cè)面上沿圓周設有槽口或凹口，其中第一組槽口或凹口背對盤中心設置，而第二組槽口或凹口面向盤中心設置，這些凹口由在其中間形成的圓形狹窄的凹槽相互分開，所述凹槽與凹口的開口和相反盤區(qū)相連；
[0050]圖7是承載盤第二圓形側(cè)面的透視圖，所述側(cè)面上圓周設有四個軌道，相互連接形成一個單獨的圓形連線，每個軌道確定了一個不超過最大弧長的自由行進距離，所述最大弧長相當于，在聯(lián)軸單元被安全機構所帶動的安全裝置的移動觸發(fā)并將其移至非活動(釋放)位置之前，第一聯(lián)軸單元和第二聯(lián)軸單元之間的最大有限相對移動；
[0051]圖8是安全聯(lián)軸器的觸發(fā)盤一個側(cè)面的透視圖，旨在允許與離心裝置相關聯(lián)的兩個單元通過徑向脊部被徑向引導，從最近的連接位置到中心，通過第一彈簧組件中的彈簧，至受到離心力作用的邊緣相鄰的位置；
[0052]圖9是安全聯(lián)軸器觸發(fā)盤的第二側(cè)面的透視圖，通過設置在中心的凹槽形狀的凹口，適于與觸發(fā)開關環(huán)相接合并旋轉(zhuǎn)，所述開關環(huán)設置在靠近安全聯(lián)軸器的地方從而將聯(lián)軸器暴露在外；
[0053]圖10是在安全聯(lián)軸器殼體及其內(nèi)置元件在高速旋轉(zhuǎn)以及加載扭矩超出預定數(shù)值時的透視圖；
[0054]圖11是與安全聯(lián)軸器殼體相關的承載盤回位的透視圖；
[0055]圖12是另一承載盤的一個圓形側(cè)面的透視圖，所述側(cè)面的圓周方向上設置有槽口或凹口，其中第一組槽口或凹口面向盤中心設置，而第二組槽口或凹口面向盤中心設置，并且這些凹口相對于彼此在切線方向上移動。
[0056]圖13是承載盤的第二圓形側(cè)面的透視圖，在所述側(cè)面上設置有兩個圓周分布的脊部，所述脊部相連形成一個單獨的圓形連線，其相互的弧長確定了不超過最大弧長的自由行進距離，所述最大弧長相當于，在安全聯(lián)軸器被由安全機構導致的安全裝置的移動觸發(fā)并被移至非活動(釋放)位置之前，第一聯(lián)軸部件和第二聯(lián)軸部件之間的最大有限相對移動，以及;
[0057]圖14闡述了在第一運行周期和隨后的運行周期內(nèi)，具有扭矩尖峰的假想扭矩的時間分布，其中引導安全機構適于允許在第一聯(lián)軸部件和第二聯(lián)軸部件之間存在有限的相對移動，相當于到達最終非活動位置之前，在其初始活動位置和每個中間位置之間的選取的最大弧長或行進距離。
[0058]現(xiàn)有技術的描述以及本申請推薦的【具體實施方式】
[0059]首先必須注意到，本發(fā)明實施方式的下列說明中，闡述了與本發(fā)明相關的重要技術特征，并在下面的附圖中得到詳細的描述，我們允許以澄清本發(fā)明構思為主要目的的術語和特定技術術語的選擇。
[0060]然而，需要指出的是在本文中，所使用的表述不應被視為僅限制到選定的術語以及此處的應用；但是還應當理解的是每個所選的術語應被解釋為也包括所有的相同操作或基本相同方式的等同技術，從而實現(xiàn)相同或基本相同的目的和/或技術效果。
[0061]參考圖1-14，詳細示出了本領域中的已知原理以及本發(fā)明的內(nèi)容，借此通過更為詳細示出的實施方式說明與本發(fā)明相關的重要特征。
[0062]因此，如圖1所示的形式，單獨單元2與安全聯(lián)軸器I相連并一體成型，所述安全聯(lián)軸器I設有安全裝置3b和/或安全裝置3，所述安全裝置3與被引導和引導安全裝置3b相關聯(lián)和/或與之一體成型，其中安全聯(lián)軸器1，具有與其相聯(lián)的安全機構3a，所述安全機構3a可被移向并停在聯(lián)軸器單元3的初始“活動”(保持)位置，或被移向并停在聯(lián)軸器單元3 “非活動”(釋放)位置，所述安全聯(lián)軸器I適于根據(jù)旋轉(zhuǎn)運動，使得扭矩可以在第一主動聯(lián)軸部件10和第二從動聯(lián)軸部件20之間進行傳遞，并且當預選扭矩以及由該較大扭矩導致的第一主動聯(lián)軸部件10和第二從動聯(lián)軸部件20之間的最大相對移動過載時，所述可移動的安全裝置3b和/或安全機構3a適于從聯(lián)軸器單元3以及聯(lián)軸部件10，20的初始活動位置和中間位置移至最終非活動位置。
[0063]因此，所述被引導安全裝置3b適于允許存在有限的相對移動，并且移動距離不超過第一聯(lián)軸部件10和第二聯(lián)軸部件20之間的最大弧長，以在其初始活動位置和最終非活動位置之間選擇弧長，其中，安全機構3a適于在移動上述距離后，聯(lián)軸器單元3和其聯(lián)軸部件10、20可以移動至其非活動釋放位置。
[0064]更具體地講，圖1示出了已知系統(tǒng)“A”，其中，發(fā)動機單元4適于驅(qū)動被引導“開啟“關閉”安全裝置3b在傳動軸4a上運動，通過安全裝置3b，發(fā)動機單元4和傳動軸4a相互配合并連成一體。
[0065]通過輸出軸la，聯(lián)軸器單元3通過旋轉(zhuǎn)運動以及扭矩傳遞依次與驅(qū)動鉆頭單元5’等的單元5相配合。
[0066]基于已知聯(lián)軸器1，本發(fā)明包括:
[0067]a.安全裝置3b，構成聯(lián)軸器單元3的不可缺少的一部分，
[0068]b.該安全裝置3b與安全機構3a相配合，如圖1所示，整體上
[0069]相互配合；以及
[0070]c.扭矩傳遞聯(lián)軸單元，以諸如安全聯(lián)軸器I的形式，例如這里
[0071]所闡述的摩擦聯(lián)軸器I’。
[0072]安全聯(lián)軸器I具有一個相關的安全裝置3b，所述安全裝置3b可以被移動至并停在聯(lián)軸部件10、20的初始活動(保持)位置或非活動(釋放)位置，其中摩擦聯(lián)軸器I’適于根據(jù)旋轉(zhuǎn)運動，在第一主動輸入聯(lián)軸部件10和第二從動輸出聯(lián)軸部件20之間傳遞扭矩。
[0073]當預選扭矩以及由該扭矩導致的第一主動聯(lián)軸部件10和第二從動聯(lián)軸部件20之間的相對移動過載時，所述可移動安全裝置3b適于被與之相配合的安全機構3a從初始活動位置移動一個容許位移直至非活動位置。
[0074]因此，所述安全裝置3b能夠在第一聯(lián)軸部件10和第二聯(lián)軸部件20之間進行有限的相對移動(沿著圖7和圖14中的路徑“x3”)，在初始活動位置(“xl”)、每一中間位置以及最終非活動位置(“x2”)之間的所選最大弧長(位置“xl”和位置“x2”之間)中，其中，這里所示的安全機構3a與安全裝置3b機械相連，從而使得聯(lián)軸器單元3和摩擦聯(lián)軸器I’能夠立刻被移動到它們的非活動位置U。
[0075]上述安全機構3a被設計成能夠“存儲”超過最大扭矩“x2”的臨時扭矩尖峰，所述最大扭矩發(fā)生在第一運行周期Al到每一個連續(xù)的運行周期，直至出現(xiàn)本身較短的扭矩尖峰，所述扭矩尖峰瞬間超過最大扭矩，在“最終”運行周期內(nèi)立刻觸發(fā)安全裝置3b，通過為閥門組件9創(chuàng)造條件，來暫時打開和排空該腔室，所述閥門組件9與腔室8相連，并將原來與摩擦表面7、7’相配合的摩擦聯(lián)軸器I’的聯(lián)軸部件10、20暴露在外。
[0076]本發(fā)明是主要基于安全機構3a的新設計和新結(jié)構，從而使得安全機構3a在每個運行周期結(jié)束時返回到初始位置，間接地使得安全裝置3b位于具有有效最大弧長的初始位置，而無需考慮聯(lián)軸部件之間的相對位移。
[0077]參考圖2至圖9，用于觸發(fā)安全裝置3b的裝置6設置在安全聯(lián)軸器I和/或安全機構3a上，該裝置6直接設置在安全機構3a上，接下來將通過實施方式對此進行詳細闡述。
[0078]在安全聯(lián)軸器I的每一最終運行周期內(nèi)(見圖14)，該裝置6適于將聯(lián)軸器單元的安全機構3a向初始活動位置“xl”的方向移動至初始活動位置“xl”，并且在接下來的每一個運行周期A2、A3內(nèi)，使得第一聯(lián)軸部件10和第二聯(lián)軸部件20從該位置開始，在位置“xl”和位置“x2”之間再次運行預定的最大相對移動“x3”。
[0079]初始位置“xl”應落在位置“xl”和位置“x2”之間的最大弧度范圍“x3”內(nèi)，此時，根據(jù)相對于兩個聯(lián)軸部件10、20的旋轉(zhuǎn)方向以及選取行程，與安全裝置3b相連的安全機構3a能夠反向于常規(guī)初始活動開始位置，從初始活動位置向兩個最終非活動位置中的一個位置移動。
[0080]有限相對移動“x3”取決于選擇的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，通常小于一圈，在圖7所示的實施例中，相對移動和行進距離為四分之一圈，每次停在位置“x2”。
[0081]安全聯(lián)軸器I包括兩個同軸的聯(lián)軸部件10、20，所述聯(lián)軸部件10、20具有圓柱形摩擦表面7、7’，位于在內(nèi)聯(lián)軸部件10和外聯(lián)軸部件20之間，其中，內(nèi)聯(lián)軸部件10具有一個與圓柱形摩擦表面7、7’相鄰的圓柱形的腔室8，所述腔室8通過應用介質(zhì)8’的壓力放射狀地向摩擦表面7、7’膨脹，并且向其施加與摩擦相關的壓力，由此，該腔室與閥門組件9相互作用，如圖3所示，閥門組件9自由導向從而能夠被打開，例如切割，通過相鄰圓盤41的旋轉(zhuǎn)運動，與閥門組件9 一起固定卡合在聯(lián)軸部件10內(nèi)，如果發(fā)生聯(lián)軸部件10和聯(lián)軸部件20之間所產(chǎn)生的相對運動的話。
[0082]安全機構3a包括以下部件，接下來將就此進行詳細說明:
[0083]殼體30，與外聯(lián)軸部件20相連接，例如通過螺栓或螺紋連接到外部法蘭31 ；
[0084]開關環(huán)41形成為具有環(huán)形槽42的圓盤，用于接收閥門組件9的突出尖峰9’，也被稱為開關管；
[0085]轂盤60通過凹槽60c與開關環(huán)41剛性連接，用于接收開關環(huán)41上的突起部41a ；
[0086]主動盤或承載盤40，在其一側(cè)面40a上包括一個或多個圓周凹槽40al、40a2、40a3和40a4，相互連接形成一個單獨的圓形連線，
[0087]并且，在其另一側(cè)面40b上包括多個環(huán)形排布的槽口或凹口 40b2、40b3，形成一個雞冠狀的脊；
[0088]設有觸發(fā)元件50’和平衡元件50’ ’的離心裝置50，徑向可移動地設置在轂盤60和主動盤40之間，所述離心裝置50包括徑向凹槽50b，用于與轂盤60上的徑向?qū)к?0a相互作用，其中觸發(fā)元件50’還包括突起部50a，用于與主動盤40上的凹槽40b2、40b3相接合；
[0089]以及蓋盤或蓋70，通過回位彈簧45和支架46與主動盤40相連接，所述蓋盤70還包括觸發(fā)裝置6，例如止動螺釘或螺栓6，用來與盤40第一側(cè)面40a上的凹槽40al、40a2、40a3和40a4相接合。
[0090]殼體30圍繞在轂盤60、觸發(fā)元件50、平衡元件50’ ’以及主動盤40的外圍，所述轂盤60、觸發(fā)元件50、平衡元件50’’和主動盤40相互同軸地設置在殼體的內(nèi)部空間內(nèi)，所述空間的一端邊界為壁32，另一端邊界為蓋盤70，所述蓋盤70通過外部螺釘或螺栓固定在殼體30上。開關環(huán)41固定在轂盤60上并通過螺釘或螺栓固定在殼體30壁32的外側(cè)，由此，突起部41a和凹槽60c通過壁32中心的開口相互接合在一起。
[0091]如圖2和圖4-7所示，主動盤40沿著其一側(cè)面40a設有一個或多個(此例中為4個)凹槽40al、40a2、40a3和40a4并連接成了一個單獨的環(huán)形連線，凹槽的最大弧長或長度“x3”相當于圖14中的選取的最大距離或行進距離“X”，在安全聯(lián)軸器I的活動位置“xl”、每個中間位置“X3”和非活動位置“x2”之間，以及在距離“x3”內(nèi)，聯(lián)軸部件10、20可以通過其活動且相反的摩擦表面7、7’假定其接合位置。
[0092]如圖6所示，主動盤40在其第二側(cè)面40b設有基本為圓形的圓周凹槽40bI，該第二側(cè)面40b被引導遠離第一側(cè)面40a，所述凹槽40bl由多個背對中口 40’的內(nèi)槽口或凹口、以及面向中心40’的外槽口或凹口組成，并且這些內(nèi)槽口或凹口 40b2和外槽口或凹口 40b3能夠打開成中間的大體為圓形的狹窄的凹槽40b4 (對應于凹槽40bl)。另一側(cè)面40b上的槽口或凹口 40b2、40b3適于與觸發(fā)元件50’上的突起部50a相接合，所述觸發(fā)元件50’徑向可活動地設置在主動盤40和轂盤60之間。觸發(fā)元件50’(以及平衡元件50’ ’ )上設有通孔50c，在所述通孔50c內(nèi)設置有彈簧單元51’、51’ ’，其與導向裝置52’、52’ ’相接合。彈簧組件51’向觸發(fā)元件50’施加向內(nèi)的徑向力，將其向內(nèi)徑向擠壓。在低速旋轉(zhuǎn)時，向心力大于離心力，則觸發(fā)元件50’被置于其內(nèi)部位置，從而突起部50a與主動盤40的內(nèi)凹口40b2相接合。在高速旋轉(zhuǎn)時，向心力小于離心力，則觸發(fā)元件50’被推向其外部位置，從而突起部50a與主動盤40的外凹口 40b3相接合。
[0093]因此，離心裝置50適于通過觸發(fā)元件50’上的突起部50，在第一彈簧單元51’低速旋轉(zhuǎn)時，與所述內(nèi)槽口或凹口 40b2相接合，心在高速旋轉(zhuǎn)時，通過離心力的作用，與外部沿圓周分布的槽口或凹口或切斷40b3相接合。
[0094]當所述突起部50a假設了一個與中間凹槽40b4 (40bl)相對應的位置，安全聯(lián)軸器I的安全機構3a和聯(lián)軸部件10、20重新回到初始活動位置，從而形成了一個開始位置“xl”，在每一連續(xù)運行周期A2、A3.14內(nèi)，聯(lián)軸部件10、20之間的相對移動即為從開始位置“xl”向位置“x2”的允許行進距離“x3”。
[0095]該位移通過中心回位彈簧組件45來驅(qū)動和完成。
[0096]離心裝置50具有兩個能夠隨著旋轉(zhuǎn)運動相互作徑向運動的單元，這兩個單元是觸發(fā)元件50’和平衡元件50’ ’及其突起部，單元50的突起部50a，離心裝置50已經(jīng)由此在徑向凹槽50b與轂盤60上的徑向?qū)к?0a的配合下，被引導做徑向移動，如圖8和圖9所示。該轂盤60具有圓柱形輪輞60b和外部凹槽60c。該凹槽能夠在盤41旋轉(zhuǎn)時與突起部41a剛性接合。
[0097]單元50’、50’’能夠隨著旋轉(zhuǎn)運動相互徑向移動,在低速旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)時,通過第一和第二裝置50’、50’’的第一和第二彈簧單元51’、51’’將所述單元50’、50’壓制在其內(nèi)部開始位置，在該位置上，通過突出部50a與槽口或凹口 40b2相接合，如圖4所示，而由于離心力的作用突起部50a發(fā)生徑向位移，在高速旋轉(zhuǎn)時，與槽口或凹口 40b3相接合。
[0098]可移動的裝置50’上設置的突起部50a，通過主動盤40，與凹槽40b2或40b3相接合，從而實現(xiàn)閥門組件9的開關作用，例如，借助于開關環(huán)41，適于通過強制旋轉(zhuǎn)切換和瞬時打開所述閥門組件9，來排空腔室8并且將聯(lián)軸部件10、20推至非活動釋放位置。[0099]在運行時，根據(jù)本發(fā)明的設置通過以下方式起作用，如圖10和圖11所示。當從第一聯(lián)軸部件10傳遞到第二聯(lián)軸部件20的扭矩超出預定數(shù)值時，聯(lián)軸部件10、20將發(fā)生相對移動。該相對移動通過開關環(huán)41的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動安全機構3a，所述開關環(huán)41通過接收外圍設置的凹槽42內(nèi)的閥門組件9’的上端9與第一聯(lián)軸部件10相連接，與殼體30相關。殼體30保留在與第二聯(lián)軸部件20剛性連接的位置。開關環(huán)41的旋轉(zhuǎn)運動通過開關環(huán)41的突起部41a和凹槽60c以及轂盤之間的相互作用被傳遞給轂盤60。
[0100]進一步地,通過導軌60a和凹槽50b之間的接合,旋轉(zhuǎn)運動從轂盤60被傳遞給了離心裝置50。依賴于觸發(fā)元件50’的徑向位置，突起部50a與主動盤的內(nèi)槽口 40b2或外槽口 40b3相接合，所述徑向位置還進一步取決于旋轉(zhuǎn)的速度。因此，通過與止動螺栓6相接合的凹槽40al、40a2、40a3和40a4，旋轉(zhuǎn)運動將被傳遞給主動盤40。隨著主動盤40的旋轉(zhuǎn)，回位彈簧45從其初始位置被拉伸，從而產(chǎn)生了作用于主動盤40上的偏復位力。
[0101]當旋轉(zhuǎn)運動超過了預選最大距離“x3”，止動螺栓6將處于與凹槽40al、40a2、40a3和40a4端部相鄰處，如圖7中所示的位置“x2”，并且阻止主動盤40 (以及離心裝置50、轂盤60和開關環(huán)41)相對于殼體30繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因此，進一步作用在第一聯(lián)軸部件10上的扭矩將導致閥門組件9的上端9’被開關環(huán)41中的切斷裝置42斷開或切斷，從而打開了閥門組件9并將腔室8排空。當腔室8內(nèi)的壓力被排空后，聯(lián)軸部件10、20回到非活動釋放位置。
[0102]對于聯(lián)軸部件的旋轉(zhuǎn)運動小于選取的最大距離“x3”的情況，例如旋轉(zhuǎn)了 36°，止動螺栓6將不會來到與凹槽40al、40a2、40a3以及40a4在位置“x2”的一端相鄰處。因此，閥門組件9將保持不動，而安全裝置3b也不會被觸發(fā)。
[0103]當旋轉(zhuǎn)速度隨后降低時，離心裝置50中的觸發(fā)元件50’將被彈簧組件51徑向向內(nèi)推回至一個位置，在該位置上，突起部50a將不再與主動盤40中的槽口 40b2、40b3相接合，而是定位在中間凹槽40b4內(nèi)。這意味著主動盤40能夠相對于離心裝置50自由旋轉(zhuǎn)。由于主動盤40受到回位彈簧45的偏力作用，主動盤40將自動旋轉(zhuǎn)回初始位置，如圖7中的位置“xl”所示，在該位置止動螺栓6必須在安全裝置被觸發(fā)前再次行進最大弧長“x3”。
[0104]如前所述，突起部50a的徑向位置取決于安全聯(lián)軸器I的旋轉(zhuǎn)速度。因此，對于給定的速度，存在一定的風險，即突起部50a將停住并保持在主動盤40的中間凹槽40b4，這可能會導致即便由聯(lián)軸部件10、20之間的扭矩尖峰所導致的旋轉(zhuǎn)移動超過了最大弧長“x3”，安全裝置3b也不能夠被觸發(fā)。
[0105]在可替代的實施方式中，如圖12和圖13所示，主動盤80包括在其第一側(cè)面80a上設置有多個圓周分布的脊部80al、80a2，相互連接成一個圓形連線。脊部80al、80a2之間的弧長80a3、80a4相當于選取的最大弧長“x3”，并且在該情況下，止動螺栓6適于移至與脊部80al、80a2背對的位置從而觸發(fā)安全裝置3b。在主動盤80的另一側(cè)面80b上，與主動盤40類似，包括多個外圍內(nèi)外槽口或凹口 80bl、80b2，其大體上沿圓周分布設置。主動盤80和主動盤40之間的區(qū)別在于；內(nèi)槽口 SObl相對于外槽口 80b2錯開設置，優(yōu)選為一個半步。此外，槽口 80bl、80b2的設置使得不再形成中間凹槽，即確定槽口 80bl、80b2的邊緣大體上徑向相互重疊，從而使得觸發(fā)元件50’的突起部50a能夠不用停留在不能夠與槽口80bl、80b2相接合的徑向位置上。
[0106]因此，根據(jù)重新設置的主動盤80，突起部50a將隨著旋轉(zhuǎn)速度的增加和減小，在槽口 80bl、80b2之間沿徑向向內(nèi)和向外作之字形移動。優(yōu)選地，兩個連續(xù)內(nèi)槽口 80bl或外槽口 80的切向分布與脊部80al、80a2之間的弧長相對應，即對應于選取的最大弧長“x3”。
[0107]如圖14所示，參考被引導安全裝置3b和引導安全裝置3a，本發(fā)明的作用是，使得第一聯(lián)軸部件10和第二聯(lián)軸部件20可以在安全聯(lián)軸器I內(nèi)作有限相對移動,所述移動相當于其初始活動位置“xl”和非活動位置“x2”之間的選取最大距離“x3”，其中，第一運行周期Al表示每一無觸發(fā)的運行周期，第二運行周期A2表示相對移動小于第一聯(lián)軸部件10和第二聯(lián)軸部件20之間的最大受限相對移動“x3”的運行周期，以及第三運行周期A3表示在每次連續(xù)運行周期內(nèi)移至并保持在初始位置的運行周期。
[0108]因此，圖14旨在提供扭矩/時間圖來說明選定的時間(t)分布以及多個連續(xù)傳遞扭矩(未示出)的各部分，所述扭矩小于初始值“xl”，并且在聯(lián)軸部件10、20之間無相對運動，但是其中每次扭矩傳遞，以短暫扭矩尖峰的形式，當其超過值“xl”時提供或多或少的相對移動，在一個總體位移運動至并超過值“x2”時，禁用安全聯(lián)軸器1.17。
[0109]圖14闡述了 3個不同的運行周期A1、A2和A3，其中，第一運行周期Al說明了 4個不連續(xù)的、按時間(t)分布的短暫扭矩傳遞，第一和第三扭矩尖峰不導致聯(lián)軸部件10、20之間產(chǎn)生相對移動，以及盤40的相應旋轉(zhuǎn)，第二和第四扭矩尖峰均導致了不超過值“x3”的短暫相對旋轉(zhuǎn)，所述值“x3”與另一數(shù)值相加得到數(shù)值“Ml ”，根據(jù)第一運行周期Al能夠得出，通過安全機構3a，數(shù)值“Ml”可隨后降至數(shù)值“MO”或數(shù)值“xl”。
[0110]沿“x”軸標注的“M”值如圖14所示。
[0111]在第二運行周期A2內(nèi)，出現(xiàn)一個單獨的大扭矩尖峰，從而導致了相對移動移至并超過值“x2”，而安全聯(lián)軸器在“M2”和值“x2”處被觸發(fā)。
[0112]接著閥門組件9必須被取代且腔室8將在一定壓力下再次被介質(zhì)8’充滿，所述介質(zhì)可以是水乳劑和/或油。在第三周期A3內(nèi)，發(fā)生3個不連續(xù)的扭矩傳遞，如圖所示，從而，兩次扭矩傳遞中的一次導致了聯(lián)軸部件10、20的小相對位移“M3”，且兩個相對位移均被相互疊加，在下一個周期(未示出)來到之前，移動位移返回至初始值“MO”或位置“xl”。
[0113]圖2采用了參考數(shù)字來說說明盤40和盤60之間的方向以及相互作用。
[0114]本發(fā)明不限于上述的實施方式。許多不同的顯而易見變化仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種安全聯(lián)軸器(1)，具有與其相關聯(lián)的安全機構(3a)和相關的安全裝置(3b)，彼此相互關聯(lián)和/或一體成型，包括聯(lián)軸器單元(I’、3)，能夠隨著旋轉(zhuǎn)運動在兩個同軸的聯(lián)軸部件(10、20)之間傳遞扭矩，第一主動內(nèi)部聯(lián)軸部件(10)和第二從動外部聯(lián)軸部件(20)，在內(nèi)部聯(lián)軸部件(10)和外部聯(lián)軸部件(20)之間成型有摩擦表面(7、7’)，其中內(nèi)部聯(lián)軸部件(10)包括與摩擦表面(7、7’)相鄰的腔室(8)，當施加壓力時，所述腔室(8)適于向摩擦表面(7、7’)方向膨脹； 其中，所述安全聯(lián)軸器(I)具有與其相關聯(lián)的安全裝置(3b)，所述安全裝置(3b)能夠向初始保持位置(“xl”)移動并停在該位置，這時所述腔室(8)處在膨脹位置，或者所述安全裝置(3b)向非活動釋放位置(“x2”)移動并停在該位置，這時所述腔室(8)處在相對于所述聯(lián)軸器單元(I’、3)心至的非膨脹位置； 其中當預選扭矩和由該扭矩所導致的第一聯(lián)軸部件(10)和第二聯(lián)軸部件(20)之間的相對移動過載時，通過腔室(8)壓力的排出，隨著安全機構(3a)從初始活動位置(“xl”)移向并停在非活動位置(“ x2 ”)，所述可移動的安全裝置(3b )可被移動； 因此，所述安全裝置(3b)適于允許在第一聯(lián)軸部件(10)和第二聯(lián)軸部件(20)之間存在有限的相對運動，所述相對運動與其初始活動位置(“xl”)和最終非活動位置(“x2”)之間的選取最大弧長(“x3”)相對應，以及 所述安全裝置(3b)適于立刻將聯(lián)軸器單元(I’ )移動至其非活動位置(“x2”)， 其特征在于:分配給所述安全裝置(3b)和/或所述安全機構(3a)的裝置(40、45)適于根據(jù)安全聯(lián)軸器(I)的最終運行周期，在初始活動位置(“xl”)的方向上返回和/或移動安全機構(3a)，從而使得在下一個運行周期內(nèi)，在該活動位置第一聯(lián)軸部件(10)和第二聯(lián)軸部件(20)又可以進行有限的相對運動。根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于:初始位置(“xl”)被選擇落在最大弧度范圍(“x3”)內(nèi)，根據(jù)兩個所述聯(lián)軸部件(10、20)的選取旋轉(zhuǎn)方向，所述安全機構(3a)可以在初始活動位置(“xl”)和最終非活動位置(“x2”)之間以與初始活動位置(“xl”)相反的方向移動。
2.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于:第一聯(lián)軸部件(10)和第二聯(lián)軸部件(20)之間的有限相對運動為至少數(shù)圈旋轉(zhuǎn)，例如旋轉(zhuǎn)一圈或不到一圈，如四分之一圈。
3.根據(jù)上述權利要求任一所述的裝置，其特征在于:當所述聯(lián)軸部件(10、20)之間產(chǎn)生的相對移動超過預定最大移動(“x3”)時，所述聯(lián)軸部件被移至非活動位置(“x2”)。
4.根據(jù)上述權利要求任一所述的裝置，其特征在于:所述腔室(8)與閥門組件(9)相互作用，所述閥門組件(9 )可被立刻打開。
5.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于:所述閥門組件(9)適于通過切割操作的方式，通過旋轉(zhuǎn)相鄰盤(41)被打開。
6.根據(jù)上述權利要求任一所述的裝置，其特征在于:裝置(40、45)包括第一盤(40、80)，在其一側(cè)面(40a、80a)上設有一個或多個圓周凹槽(40al、40a2、40a3和40a4)或脊部(80al、80a2)，相連形成一個單獨的圓形線，其中，凹槽(40al、40a2、40a3和40a4)的長度或脊部(80al、80a2)之間的弧長，與聯(lián)軸器單元(I’)的活動位置(“xl”)和非活動位置(“x2”)之間所選取最大弧長(“xl”到“x2”)相一致，并且止動裝置(6)適于與凹槽(40al、40a2、40a3和40a4)或脊部(80al、80a2)相互作用來觸發(fā)安全裝置(3b)。
7.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于:在所述盤(40、80)的第二側(cè)面(40b、80b)包括多個面向中心(40’ )的內(nèi)槽口以及多個沿圓周分布的面向外的外槽口(40b3、80b2)，所述側(cè)面(40b、80b)背離第一側(cè)面。
8.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其特征在于:槽口(40b2、40b3、80bl、80b2)能夠與設有突起部(50a)的一個或多個單元(50’、50’’)相接合，所述單元(50’、50’’)在離心裝置(50)離心力的作用下可徑向移動。
9.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其特征在于:在低速旋轉(zhuǎn)時，所述離心裝置(50)能夠與所述內(nèi)槽口(40b2、80bl)相接合，而在高速旋轉(zhuǎn)時，所述離心裝置(50)與所述外槽口(40b3、80b2)相接合。
10.根據(jù)權利要求10所述的裝置，其特征在于:所述盤(40)的內(nèi)槽口(40b2)和外槽口(40b3)能夠打開成一個中間大體為圓形的凹槽(40b4)，并且當具有突起部(50a)的所述單元(50’、50〃 )假定一個與中間凹槽(40B4)的位置相對應的徑向位置時，安全裝置(3b )重新回到聯(lián)軸器(I’ )的初始活動位置(“xl”)。
11.根據(jù)權利要求10所述的裝置，其特征在于:所述盤(40)的內(nèi)槽口(SObl)和外槽口(80b2 )被設置成相對于彼此在切線方向上偏移一個半步。
12.根據(jù)權利要求9-12任一所述的裝置，其特征在于:所述離心裝置(50)設置有可以隨旋轉(zhuǎn)運動而彼此徑向移動的單元(50’、50’’)，在所述單元(50’、50’’)上設有突起部(50a)，并且所述離心裝置(50)的運動通過徑向凹槽(50b)與設在盤(60)上的徑向?qū)к?60a)的相互作用來被引導。
13.根據(jù)權利要求13 所述的裝置，其特征在于:在低速旋轉(zhuǎn)或靜止狀態(tài)時，所述單元(50’、50’ ’ )被第一和第二彈簧單元(51’ ’、51’ )壓制在其內(nèi)部起始位置。
14.根據(jù)權利要求9或13所述的裝置，其特征在于:設置在可活動單元(50’、50’’ )上的突起部(50a)可以與盤(40、80)相接合，以與所述止動裝置(6)相接合，所述止動裝置(6)適于通過受迫旋轉(zhuǎn)打開閥門組件(9)并將聯(lián)軸部件移至非活動釋放位置(“x2”)。
【文檔編號】F16D1/08GK103688071SQ201280032078
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年6月27日 優(yōu)先權日:2011年6月27日
【發(fā)明者】C·G·法爾克, M·雅克布斯 申請人:沃伊思渦輪機安全裝置股份有限公司