專利名稱：一種低速空載高速傳遞扭矩的超越式離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低速空載高速傳遞扭矩的超越式離合器，也稱之為非接觸式超越離合器，屬于機(jī)械傳動裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的非接觸式超越離合器如圖1、2所示，在內(nèi)圈a3高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力克服了本身彈簧a4的預(yù)緊力，使得楔塊a2的重心向外拋出，從而使得楔塊a2自身旋轉(zhuǎn)而離開內(nèi)外滾道，內(nèi)圈a3可自行高速旋轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩，其目的是離合器在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)楔塊a2與滾道不發(fā)生摩擦而延長使用壽命，當(dāng)內(nèi)圈a3輸出的轉(zhuǎn)矩遇到大的負(fù)載時(shí)，其速度下降，離心力自然也隨之下降，當(dāng)下降到離心力無法克服彈簧a4的預(yù)緊力時(shí)，楔塊a2的兩個(gè)楔面又與內(nèi)外滾道面接觸，此時(shí)外圈a1的速度高于內(nèi)圈a3，這樣會使得楔塊a2被內(nèi)外滾道的線速度差所產(chǎn)生在楔塊a2兩個(gè)楔面上的摩擦力作用而令楔塊a2將內(nèi)外圈楔緊，外圈a1帶動內(nèi)圈a3旋轉(zhuǎn)并輸出更大的轉(zhuǎn)矩，此種非接觸式超越離合器常用于無級變速裝置中，起著超越離合的作用，也可用于減速機(jī)，起到高速空載、低速止逆的作用?？傊祟愲x合器在靜止或低速旋轉(zhuǎn)時(shí)楔塊一直與內(nèi)外圈滾道接觸，而在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)才會與離合器的內(nèi)外滾道脫離。
但是，對于風(fēng)能發(fā)電機(jī)的傳動裝置、高空作業(yè)的安全裝置以及在同等扭矩下低轉(zhuǎn)速無法啟動而高轉(zhuǎn)速可靠慣性啟動的所有傳動裝置而言，則需要低速空載高速傳遞扭矩。因此，本發(fā)明人針對這一需求，特別研制了一種低速空載高速傳遞扭矩的超越式離合器，本案即由此而產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低速空載高速傳遞扭矩的超越式離合器，以適用于風(fēng)能發(fā)電機(jī)的傳動裝置、高空作業(yè)的安全裝置以及在同等扭矩下低轉(zhuǎn)速無法啟動而高轉(zhuǎn)速可靠慣性啟動的所有傳動裝置。
本發(fā)明的解決方案是一種低速空載高速傳遞扭矩的超越式離合器，主要由外圈、內(nèi)圈、楔塊、主架、扭簧和限位銷組成，具有擋板的主架設(shè)置在外圈和內(nèi)圈之間，數(shù)個(gè)限位銷和數(shù)個(gè)楔塊呈間隔狀架設(shè)在主架的擋板上，楔塊的兩端軸與擋板孔呈間隙配合，楔塊的長徑大于外圈和內(nèi)圈的間距而短徑小于外圈和內(nèi)圈的間距，扭簧套設(shè)在楔塊的端軸上，且扭簧的兩臂分別作用在靠近楔塊短徑的限位銷和楔塊短徑的側(cè)面上，借助扭簧的預(yù)緊力作用，楔塊向長徑的一側(cè)偏轉(zhuǎn)，使靜止或低轉(zhuǎn)速時(shí)楔塊的楔面與滾道面呈非接觸狀，而高轉(zhuǎn)速時(shí)在離心力慣性的作用下，楔塊的楔面才與內(nèi)外滾道面接觸。
所述的主架與外圈呈過盈配合或以其它連接方式固定在外圈上，而與內(nèi)圈之間留有間隙。
所述的主架與內(nèi)圈呈過盈配合或以其它連接方式固定在內(nèi)圈上，而與外圈之間留有間隙。
采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明在靜止或低速旋轉(zhuǎn)時(shí)楔塊一直與內(nèi)外圈滾道分離，而在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)才會與離合器的內(nèi)外圈滾道接觸，也就說內(nèi)圈在低速空載旋轉(zhuǎn)，而高速才帶動外圈旋轉(zhuǎn)并輸出轉(zhuǎn)矩。
本發(fā)明主要應(yīng)用于風(fēng)能發(fā)電機(jī)的傳動裝置。當(dāng)風(fēng)力作用在發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪上時(shí)，由于剛開始風(fēng)輪起步的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速都比較小，正常是沒有相當(dāng)大的風(fēng)力，無法啟動發(fā)電機(jī)的輸入軸旋轉(zhuǎn)，而本發(fā)明可讓風(fēng)輪輸出軸帶動離合器內(nèi)圈(外圈)做低速起步并空載旋轉(zhuǎn)，當(dāng)內(nèi)圈(外圈)的轉(zhuǎn)度達(dá)到一定的速度時(shí)，內(nèi)圈(外圈)與外圈(內(nèi)圈)結(jié)合，靠輸出的較高的轉(zhuǎn)速所產(chǎn)生的慣性來驅(qū)動發(fā)電機(jī)的輸入軸做起步旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明解決了風(fēng)能發(fā)電時(shí)因風(fēng)力小無法啟動發(fā)電機(jī)的一大難題。
本發(fā)明也適用于高空作業(yè)的安全裝置。在高空作業(yè)場所時(shí)，當(dāng)高空作業(yè)者在正常情況下，本發(fā)明可以低速不接觸旋轉(zhuǎn)，不影響正常作業(yè)；但是一但高空作業(yè)出現(xiàn)異常情況，作業(yè)者急速下墜時(shí)，本發(fā)明將馬上自鎖，起到保護(hù)作用，如保險(xiǎn)繩緊急制動裝置。本發(fā)明也可用在起重機(jī)裝置中，原因是當(dāng)起重機(jī)在緩慢將重物吊起或放下時(shí)，本發(fā)明可低速空載旋轉(zhuǎn)，當(dāng)出現(xiàn)緊急狀況，重物急速下降時(shí)，本發(fā)明馬上自鎖，阻止重物下墜。
總之，本發(fā)明可適用于同等扭矩而低轉(zhuǎn)速無法啟動的高轉(zhuǎn)速可靠慣性啟動的所有傳動裝置中。


圖1是現(xiàn)有非接觸式超越離合器的內(nèi)圈在靜止或低速旋轉(zhuǎn)時(shí)楔塊接觸滾道的原理示意圖；圖2是現(xiàn)有非接觸式超越離合器的內(nèi)圈在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)楔塊不接觸滾道的原理示意圖；圖3是本發(fā)明的內(nèi)圈(外圈)在靜止或低速旋轉(zhuǎn)時(shí)楔塊不接觸滾道的原理示意圖；圖4是本發(fā)明的內(nèi)圈(外圈)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)楔塊與滾道接觸的原理示意圖；圖5是本發(fā)明的楔塊立體示意圖；圖6是本發(fā)明的扭簧側(cè)視圖；圖7是本發(fā)明的扭簧主視圖；圖8是本發(fā)明的楔塊、主架等裝配部分立體示意圖；圖9是本發(fā)明的限位銷立體示意圖。
具體實(shí)施例方式
請參閱圖3、4所示，本發(fā)明揭示了一種低速空載高速傳遞扭矩的超越式離合器，主要由外圈1、內(nèi)圈3、楔塊2、主架、扭簧4和限位銷6組成。
配合圖8所示，主架具有兩個(gè)擋板5，主架設(shè)置在外圈1和內(nèi)圈3之間。本實(shí)施例中，主架是與內(nèi)圈3呈過盈配合，也可以其它連接方式固定在內(nèi)圈3上，而與外圈1之間留有間隙。當(dāng)然，主架還可以與外圈1呈過盈配合或以其它連接方式固定在外圈1上，而與內(nèi)圈3之間留有間隙。
限位銷6的結(jié)構(gòu)如圖9所示，楔塊2的結(jié)構(gòu)如圖5所示。數(shù)個(gè)限位銷6和數(shù)個(gè)楔塊2呈間隔狀架設(shè)在主架的擋板5上。楔塊2的兩端軸與擋板孔呈間隙配合(見圖8)，確保楔塊2能繞自身的軸心自由擺動。楔塊2的長徑大于外圈1和內(nèi)圈3的間距而短徑小于外圈1和內(nèi)圈3的間距(見圖3、4)。
扭簧4的結(jié)構(gòu)如圖6、7所示，扭簧4套設(shè)在楔塊2的端軸上，且扭簧4的兩臂分別作用在靠近楔塊2短徑的限位銷6和楔塊2短徑的側(cè)面上。
配合圖3所示，借助扭簧4的預(yù)緊力作用，使得楔塊2繞自身軸心扭轉(zhuǎn)，而向長徑的一側(cè)偏轉(zhuǎn)，壓至靠近楔塊2長徑的限位銷6上，并受此限位銷6限位不可再下壓，只需保證靜止或低轉(zhuǎn)速時(shí)楔塊2的楔面與滾道面呈非接觸狀。而主架與內(nèi)圈3(或外圈1)呈過盈配合，其目的是使內(nèi)圈3(或外圈1)在旋轉(zhuǎn)時(shí)必須帶動楔塊2、主架旋轉(zhuǎn)。
如圖3所示，內(nèi)圈3在靜止或低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，楔塊2則不與外圈1的滾道接觸，因內(nèi)圈3帶動楔塊2、主架旋轉(zhuǎn)速度低所產(chǎn)生對楔塊2的離心力F1和慣性力F2無法克服扭簧4對楔塊2作用的預(yù)壓力F0，所以內(nèi)圈3不會帶動外圈1來做空載加速。
當(dāng)內(nèi)圈3達(dá)到一定轉(zhuǎn)速，即離心力F1和慣性力F2大于扭簧4的預(yù)壓力F0時(shí)，楔塊2會站直且繞自身軸心逆向旋轉(zhuǎn)并使得楔塊2的兩楔面緊貼于內(nèi)外滾道，從而驅(qū)動外圈1旋轉(zhuǎn)而輸出轉(zhuǎn)矩。
本發(fā)明不僅可適用于風(fēng)能發(fā)電機(jī)的傳動裝置、高空作業(yè)的安全裝置，還可以運(yùn)用在類似以上的各種使用場所，這里就不一一介紹了?？傊?，本離合器主要解決了因動力源起步時(shí)轉(zhuǎn)速較慢而無法正常直接輸給從動的機(jī)械裝置等一大難題，同時(shí)也給某些特定的危險(xiǎn)作業(yè)中提供了安全保證。
權(quán)利要求
1.一種低速空載高速傳遞扭矩的超越式離合器，其特征在于主要由外圈、內(nèi)圈、楔塊、主架、扭簧和限位銷組成，具有擋板的主架設(shè)置在外圈和內(nèi)圈之間，數(shù)個(gè)限位銷和數(shù)個(gè)楔塊呈間隔狀架設(shè)在主架的擋板上，楔塊的兩端軸與擋板孔呈間隙配合，楔塊的長徑大于外圈和內(nèi)圈的間距而短徑小于外圈和內(nèi)圈的間距，扭簧套設(shè)在楔塊的端軸上，且扭簧的兩臂分別作用在靠近楔塊短徑的限位銷和楔塊短徑的側(cè)面上，借助扭簧的預(yù)緊力作用，楔塊向長徑的一側(cè)偏轉(zhuǎn)，使靜止或低轉(zhuǎn)速時(shí)楔塊的楔面與滾道面呈非接觸狀，而高轉(zhuǎn)速時(shí)在離心力慣性的作用下，楔塊的楔面才與內(nèi)外滾道面接觸。
2.如權(quán)利要求1所述一種低速空載高速傳遞扭矩的超越式離合器，其特征在于所述的主架固定在外圈上，而與內(nèi)圈之間留有間隙。
3.如權(quán)利要求1所述一種低速空載高速傳遞扭矩的超越式離合器，其特征在于所述的主架固定在內(nèi)圈上，而與外圈之間留有間隙。
全文摘要
一種低速空載高速傳遞扭矩的超越式離合器，主要由外圈、內(nèi)圈、楔塊、主架、扭簧和限位銷組成，具有擋板的主架設(shè)在外圈和內(nèi)圈之間，數(shù)個(gè)限位銷和楔塊呈間隔狀架設(shè)在擋板上，楔塊的兩端軸與擋板孔間隙配合，外圈和內(nèi)圈的間距小于楔塊的長徑且大于短徑，扭簧套設(shè)在楔塊的端軸上，且扭簧的兩臂分別作用在靠近楔塊短徑的限位銷和楔塊短徑的側(cè)面上，借助扭簧的預(yù)緊力作用，楔塊向長徑的一側(cè)偏轉(zhuǎn)，使靜止或低轉(zhuǎn)速時(shí)楔塊的楔面與滾道面呈非接觸狀，而高轉(zhuǎn)速時(shí)在離心力慣性的作用下，楔塊的楔面才與內(nèi)外滾道面接觸。此結(jié)構(gòu)適用于風(fēng)能發(fā)電機(jī)的傳動裝置、高空作業(yè)的安全裝置以及在同等扭矩下低轉(zhuǎn)速無法啟動而高轉(zhuǎn)速可靠慣性啟動的所有傳動裝置。
文檔編號F16D41/00GK101016923SQ20061003352
公開日2007年8月15日 申請日期2006年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月7日
發(fā)明者曹輝 申請人:廈門恒耀金屬有限公司, 曹輝