本發(fā)明涉及一種過載保護裝置，特別是一種周向傳動閾值可調式過載保護裝置。

背景技術：

在工程機械領域，傳動軸是一種十分常見的零部件，如在汽車行業(yè)和機床行業(yè)中就有諸多應用。一般而言，在汽車的行駛過程中，汽車動力從動力源輸出，經過一系列的傳動軸傳遞，最終才輸出給車輪。在數控機床的轉塔刀架內部，電機輸出的力矩也要通過傳動軸等零部件才能最終傳遞給刀盤或動力刀具。在這些用到傳動軸的領域，既要保證系統(tǒng)正常工作時，力矩的傳遞能穩(wěn)定可靠，也要考慮當系統(tǒng)出現過載等異常情況時，力矩的傳遞能中斷，避免系統(tǒng)被破壞。如數控機床在實際工作時，往往會因為人為操作不當、編碼錯誤等其他原因，造成機床撞車、切削負載過大等情況，造成刀架電機或齒輪傳動系發(fā)生損壞，甚至出現嚴重的安全事故。安全穩(wěn)定是各類機械設備在設計和制造中應當予以著重考慮的前提條件。

技術實現要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種周向傳動閾值可調式過載保護裝置，當傳遞的載荷在允許的范圍內，該裝置能使系統(tǒng)穩(wěn)定傳遞力矩確保正常工作要求；當傳遞的載荷超過預定的載荷傳動閾值時，傳遞的載荷能中斷從而保護刀架系統(tǒng)的零部件；當異常故障排除后，能通過簡單的操作實現裝置的復位，恢復系統(tǒng)正常工作。

發(fā)明內容：一種周向傳動閾值可調式過載保護裝置，包括圓柱滑塊、滑塊、壓縮彈簧、球頭螺釘、調節(jié)彈簧、楔形塊、梯形塊、內六角圓柱螺栓、主動軸、從動軸套；

主動軸與從動軸套的軸向中心軸線相同，且從動軸套的一端套在主動軸外壁上；主動軸上設有一徑向通孔，從動軸套圓周上設有可與徑向通孔兩端連通的凹槽。

主動軸徑向圓柱通孔中間位置設有楔形塊，主動軸上設有與徑向圓柱通孔軸向中心軸線相垂直的螺栓孔，螺栓孔一端與主動軸上的徑向圓柱通孔連通，另一端連通一與主動軸外部連通的光孔，該光孔直徑大于螺栓頭部最大直徑；該螺栓孔中心軸線與主動軸的軸向中心軸線相重合，螺栓孔內設有螺栓，螺栓底部頂住楔形塊；楔形塊兩側分別設有梯形塊，梯形塊的斜邊與楔形塊的兩側邊緊密貼合；兩梯形塊外側設有調節(jié)彈簧，調節(jié)彈簧外側為圓柱滑塊；圓柱滑塊前端為半球體，通過調節(jié)彈簧可將圓柱滑塊前端的半球體頂出主動軸的徑向圓柱通孔，使半球體與從動軸套的凹槽緊密貼合；圓柱滑塊外壁有凸板，圓柱滑塊外壁凸板靠近調節(jié)彈簧的一側設有徑向通孔，徑向通孔內設有壓縮彈簧，壓縮彈簧兩端與主動軸徑向圓柱通孔孔壁之間設有滑塊，滑塊一端伸入圓柱滑塊徑向通孔，另一端通過壓縮彈簧的作用將其壓緊在孔壁上。

主動軸上還開設有與其徑向圓柱通孔連通的螺紋孔，球頭螺釘可旋入螺紋孔內，螺紋孔一端與徑向圓柱通孔連通另一端與一直徑大于球頭螺釘頭部最大直徑圓柱形通孔連通，該光孔一端連通螺紋孔，一端貫穿主動軸連接主動軸外部。當調節(jié)彈簧被壓縮到一定位置時，球頭螺釘的末端可以卡在凸板與滑塊組成的凹槽內。

工作原理：

壓縮彈簧、圓柱滑塊、壓縮彈簧、滑塊、球頭螺釘構成保護裝置的離合機構，當系統(tǒng)處于正常工作時，主動軸內的圓柱滑塊前端的半球體在調節(jié)彈簧的作用下頂入從動軸套內的凹槽內并保證兩者能緊密接觸，此時主動軸能可靠的帶動從動軸套轉動。當系統(tǒng)過載時，圓柱滑塊的前端半球體將從從動軸套的凹槽中退出，滑塊將向中間移動，此時壓縮彈簧在滑塊的作用下將被壓縮；待圓柱滑塊的前端半球體從動側軸套的凹槽內完全退出時，球頭螺釘將卡在圓柱滑塊中的凸板與滑塊組成的凹槽內，此時主動軸將處于空轉狀態(tài)，從而起到過載保護的作用。

在排除系統(tǒng)過載等其他故障后，周向傳動閾值可調式過載保護裝置的復位過程如下：通過轉動球頭螺釘，使其從圓柱滑塊上凸板與滑塊構成的凹槽中退出，在調節(jié)彈簧的作用下整個圓柱滑塊和滑塊及壓縮彈簧將向外移動并將圓柱滑塊的前端半球體頂入從動測軸套的凹槽內，最后再擰轉球頭螺釘使其接觸圓柱滑塊的外壁，即完成了該裝置的復位。

該周向傳動閾值可調式過載保護裝置具有調節(jié)傳動力矩閾值的特征，通過擰轉內六角圓柱螺栓頂動楔形塊的上移或下行，楔形塊將推動梯形塊向右或向左移動，從而改變調節(jié)彈簧的壓縮量，進而影響圓柱滑塊前端半球體頂在從動軸套凹槽內的壓力，最終達到調整傳動載荷閾值的效果。

有益效果：本發(fā)明是一種機械式的裝置，具有設計巧妙、制造簡易、優(yōu)質實用、穩(wěn)定可靠的特征，當系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時，該裝置能有效傳遞力矩確保實際工作需要；當系統(tǒng)突發(fā)過載等故障時，該裝置能及時切斷力矩傳遞，從而保護系統(tǒng)內的零部件；另一個顯著優(yōu)點是該裝置傳動的力矩閾值可調，能滿足裝置在不同行業(yè)不同系統(tǒng)不同工況等復雜條件下的要求，可實現在多方向、多學科的應用

附圖說明

圖1是本發(fā)明的縱向示意剖視圖；

圖2是圖1的軸向示意剖面圖；

圖3是本發(fā)明過載保護裝置機構的爆炸視圖；

圖4是本發(fā)明正常傳遞力矩時的局部示意剖面圖；

圖5是本發(fā)明在系統(tǒng)處于故障時空轉中斷力矩傳遞的局部示意剖面圖；

圖6是本發(fā)明在進行裝置復位時的局部示意剖面圖。

圖中：1-圓柱滑塊，11-圓柱滑塊前端的半球體，12-圓柱滑塊上的凸板；2-壓縮彈簧b；3-滑塊；4-球頭螺釘，5-壓縮彈簧a，6-楔形塊，7-梯形塊，8-內六角圓柱螺栓；9-主動軸；10-從動軸套；101-從動軸套凹槽。

具體實施方式

如圖所示，一種周向傳動閾值可調式過載保護裝置，其從動軸套10套設在主動軸9上，主動軸9與從動軸套10中心軸線相同；主動軸9上開設有徑向圓柱通孔，從動軸套10圓周上開設有能夠與該徑向圓柱通孔連通的徑向凹槽101。

主動軸9圓柱徑向通孔內從內到外依次設有楔形塊6、梯形塊7、調節(jié)彈簧5、圓柱滑塊1；兩塊梯形塊7的斜邊與楔形塊6兩側邊緊密貼合，梯形塊7上下兩個平行面與主軸9上的徑向通孔孔壁接觸；兩個調節(jié)彈簧5分別位于兩塊梯形塊7的兩側，調節(jié)彈簧5的最大直徑等于主軸9圓柱徑向通孔的孔徑；兩個調節(jié)彈簧5兩側分別設有圓柱滑塊1；圓柱滑塊1末端為半球體11，圓柱滑塊1在調節(jié)彈簧5的作用下將半球體11頂入從動軸套10的凹槽101內。

圓柱滑塊1徑向設有兩個關于其中心軸線對稱的凸板12，兩個凸板12末端與主動軸9的圓柱徑向通孔貼緊；圓柱滑塊1在凸板12與調節(jié)彈簧5之間開設有徑向通孔，該徑向通孔的軸向中心軸線與兩凸板12所在徑向相平行，且均位于主動軸9的徑向橫截面上；圓柱滑塊1的徑向通孔內設置有壓縮彈簧2，壓縮彈簧2兩端設有滑塊3，壓縮彈簧2將滑塊3壓緊在主動軸9的圓柱徑向通孔孔壁上；主動軸9上還設有螺紋孔，螺紋孔一端連通主動軸9圓柱徑向通孔另一端連接一圓柱通孔，該圓柱通孔與主動軸圓周面外部連通；球頭螺釘4可從主動軸9外部旋入螺紋孔內，在壓縮彈簧5壓縮到一定位置時，球頭螺釘4可以卡在凸板12與滑塊3形成的凹槽內。螺紋孔中心軸線垂直于主動軸9圓柱徑向通孔中心軸線且與圓柱滑塊1上的通孔的中心軸線位于主動軸9的同一徑向截面上。螺紋孔與球頭螺釘4的數量與滑塊3以及凸板12數量相同。

主動軸9靠近從動軸套10的一側端面圓心處開設有一通孔，該通孔靠近端面的一部分為圓柱形光孔，另一部分為螺栓孔；內六角圓柱螺栓8可穿過該通孔的圓柱形光孔旋入螺栓孔內，內六角圓柱螺栓8底部抵住楔形塊6。

如圖4所示，當系統(tǒng)處于正常工作時，主動軸9內的圓柱滑塊1前端的半球體11在調節(jié)彈簧5的作用下被頂入從動軸套10內的凹槽101內并保證兩者能緊密接觸，此時主動軸能可靠的帶動從動軸套轉動。

如圖5所示，當系統(tǒng)過載時，圓柱滑塊1的前端半球體11將從動軸套10的凹槽101中退出，滑塊3將向中間位置移動，當經過球頭螺釘4時，此時壓縮彈簧2在滑塊3的作用下將被壓縮；待圓柱滑塊1的前端半球體11從動測軸套10的凹槽101內完全退出時，球頭螺釘4將卡在圓柱滑塊1中的凸板12與滑塊3組成的凹槽內，此時主動軸9將處于空轉狀態(tài)，從而起到過載保護的作用。

如圖6所示，在排除系統(tǒng)過載等其他故障后，通過轉動球頭螺釘4，使其從圓柱滑塊1上凸板12與滑塊3構成的凹槽中退出，在調節(jié)彈簧5的作用下整個圓柱滑塊1和滑塊3及壓縮彈簧2將向右移動并將圓柱滑塊1的前端半球體11頂入從動測軸套10的凹槽101內，最后再擰轉球頭螺釘4使其接觸圓柱滑塊1的外壁，即完成了該周向傳動閾值可調式過載保護裝置的復位。

該周向傳動閾值可調式過載保護裝置傳動的力矩閾值可調，通過轉動內六角圓柱螺栓8頂動梯形塊7的上移或下行，梯形塊7將推動楔形塊6向右或向左移動，從而改變調節(jié)彈簧5的壓縮狀態(tài)，進而影響圓柱滑塊1前端半球體11頂在從動軸套10凹槽101內的壓力，最終達到調整傳動力矩閾值的效果。