專利名稱：聯(lián)軸制動限載器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聯(lián)軸制動限載器。
背景技術：
現(xiàn)有的聯(lián)軸器只有聯(lián)軸的功能，是聯(lián)接兩軸或軸和回轉件在傳遞運動和動力過程 中一同回轉而不脫開的一種裝置；現(xiàn)有的制動器是用于機構或機器減速或停止的一種裝 置，有時也用作調節(jié)或限制機構或機器的運動速度，它是保證機構或機器安全正常工作的 重要部件。從性能方面來分有兩大類剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器，雖然兩類聯(lián)軸器均可達到 聯(lián)軸傳動的效果，但是當機器在超載的情況下不會因為超載而保護機器，從而易造成機器 損壞，也不會因為機器的停止而馬上制動，從而易造成質量和安全方面的問題，因此現(xiàn)有聯(lián) 軸器不能直接適用有過載保護和需要機器斷電制動同時完成的工作環(huán)境。同樣，現(xiàn)有的制 動器也只有制動功能，限載器也只有單一的限載功能，但是具備聯(lián)軸制動和限載功能于一 體的聯(lián)軸制動限載器就沒有了。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的設計一種既有聯(lián)軸功能，又有制動功能和限載保護功能的聯(lián)軸制 動限載器，彌補現(xiàn)有的單一的聯(lián)軸器、制動器和限載器的不足方面，使它們的功能集中在一 起，使結構更緊湊，成本更低。本發(fā)明新型解決其技術問題所采用的技術方案是殼體固定在工作機的機架上，在殼體上，上端蓋、上定位套組件、彈簧受力板、制動 彈簧組件、彈簧座、平面軸承、下定位套組件、半主動聯(lián)軸器、摩擦片支架組件、半從動聯(lián)軸 器組件沿軸心線方向順次排列安裝。其中，上端蓋用內六角螺栓固定在殼體上，上定位套組 件由帶內花鍵的上定位套和套在上定位套外圓的滾動軸承以及卡在上定位套上的軸用擋 圈組成；制動彈簧組件由以彈簧座外圓中心線為參照均勻分布并固定在彈簧座上四個導向 桿、套在四個導向桿上的四支制動彈簧和套在四支導向桿并且壓在四支制動彈簧上的彈簧 受力板和穿在彈簧受力板上的四件內六角螺栓組成；下定位套組件由帶內花鍵的下定位套 和套在下定位套外圓的滾動軸承以及卡在下定位套上的軸用擋圈組成；摩擦片支架組件由 摩擦片、摩擦片支架和摩擦片順次沿軸心線排列貼合，依靠膠接和四個(或更多)銅鉚釘31 的鉚接聯(lián)接在一起，摩擦片支架被夾在中間。半從動聯(lián)軸器組件由半從動聯(lián)軸器以過盈配 合方式聯(lián)接的兩個滾動軸承、與滾動軸承外圓過渡配合的下端蓋和卡在半從動聯(lián)軸器上的 軸用彈性擋圈組成。上述中，半主動聯(lián)軸器和半從動聯(lián)軸器齒面形狀為多齒面齒形(其中 有起動左螺旋面或起動右螺旋面、平面、工作左螺旋面或工作右螺旋面)，半主動聯(lián)軸器內 孔為花鍵孔，可沿主動花鍵軸套軸心線方向移動。半從動聯(lián)軸器為固定在從動軸上的半聯(lián)軸器，半主動聯(lián)軸器通過花鍵內孔套在主 動花鍵軸套上(一般指電機軸)，可沿軸心線方向在主動花鍵套上滑動，摩擦片支架卡在殼 體上，沿軸向有一定量的位移，不能產(chǎn)生角位移，兩片摩擦片將摩擦片支架膠接和用銅鉚釘鉚接后夾在中間。半主動聯(lián)軸器和半從動聯(lián)軸器由于螺旋齒面嚙合外加四個制動彈簧的軸向壓力 作用而實現(xiàn)扭矩的傳遞，實現(xiàn)聯(lián)軸的功能；過載時，為了達到與四個制動彈簧壓力的平衡， 半主動聯(lián)軸器只有沿軸向向半主動聯(lián)軸器方向進一步壓縮四個制動彈簧，直到鑲嵌在彈簧 座上的感應磁石移動至接近開關在殼體的固定位置上，使接近開關接受磁石的感應，接近 開關發(fā)信號給電控系統(tǒng)，促使主轉電機斷電，達到了過載保護工作機的功能；當半主動聯(lián)軸 器失去動力，四個制動彈簧被壓縮時儲存的能量立即釋放出來，推動半主動聯(lián)軸器在主動 花鍵套上沿軸向向半從動聯(lián)軸器方向滑動，使半主動聯(lián)軸器和半從動聯(lián)軸器均與相鄰摩擦 片產(chǎn)生摩擦，通過卡在殼體上的摩擦片支架產(chǎn)生摩擦力，形成制動力矩，實現(xiàn)制動的目的。本發(fā)明的有益效果是，具備聯(lián)軸器的功能，同時又具有制動器和限載器的功能，做 到停機立即制動和過載保護工作機功能。下面結合說明書附圖對本發(fā)明加以詳細說明。


附圖1 聯(lián)軸制動限載器內部結構圖。附圖2 聯(lián)軸制動限載器外形立體圖。附圖3 半從動聯(lián)軸器外形結構圖。附圖4 半主動聯(lián)軸器外形結構圖。附圖5 在制動狀態(tài)下的內部局部結構圖。附圖6 在工作狀態(tài)下的內部局部結構圖。附圖7 工作狀態(tài)下的半主動聯(lián)軸器和半從動聯(lián)器齒形嚙合圖。附圖8 制動狀態(tài)下的半主動聯(lián)軸器和半從動聯(lián)軸器齒形嚙合圖。附圖9 過載狀態(tài)下的半主動聯(lián)軸器和半從動聯(lián)軸器齒形嚙合圖。附圖10 半從動聯(lián)軸器33做成單齒面時外形結構圖。附圖11 半主動聯(lián)軸器16做成單齒面時外形結構圖。附圖中1-下端蓋，2-內六角螺釘，3-摩擦片支架，4-摩擦片，5-殼體，6-感應磁 石，7-接近開關，8-接近開關固定板，9-內六角螺栓，10-上端蓋，11-內六角螺栓，12-彈簧 受力板，13-孔用彈性擋圈，14-上定位套，15-主動花鍵軸套，16-主動半聯(lián)軸器，17-滾動 軸承，18-軸用彈性擋圈，19-內六角調節(jié)螺栓，20-制動彈簧，21-導向桿，22-外六角螺母， 23-彈簧座，24-平面軸承，25-軸用彈性擋圈，26-滾動軸承，27-孔用彈性擋圈，28-下定位 套，29-波形彈簧，30-摩擦片，31-銅鉚釘，32-滾動軸承，33-半從動聯(lián)軸器，34-軸用彈性 擋圈，35-滾動軸承。
具體實施例方式說明書中附圖1所示滾動軸承35和滾動軸承32與半從動聯(lián)軸器33采用過盈配 合的方式聯(lián)接在一起，以軸用彈性擋圈34卡在半從動聯(lián)軸器33軸端環(huán)形槽內，下端蓋1用 多個內六角螺釘2固定在殼體5上，波形彈簧29安放在下端蓋1的上面，并且卡在殼體5 的內環(huán)槽內。說明書中附圖1所示，摩擦片4和摩擦片30依靠膠接和四個(或更多)銅鉚釘31的鉚接固定在摩擦片支架3上，帶齒形摩擦片支架3卡在殼體5下端的幾個凹槽上。說明書中附圖1所示，滾動軸承26的內孔與下定位套28的外圓采用過盈配合方式聯(lián)接，軸用彈性擋圈25卡在下定位套28的軸端環(huán)形槽內，防止?jié)L動軸承26軸向竄動，滾 動軸承26的外圓與殼體5中內圓采用過渡配合的方式聯(lián)接，在殼體5上安裝滾動軸承26 的位置設置有一個內環(huán)槽，孔用彈性擋圈27卡在這個內環(huán)槽內，保證了滾動軸承26和下定 位套28的軸向定位，半主動聯(lián)軸器16的外圓上的大花鍵與下定位套28的內花鍵采用精密 的滑動配合聯(lián)接，并可沿軸向有一定量的滑動位移量。說明書中附圖1所示，平面軸承24的內孔緊圈采用過渡配合的方式與半主動聯(lián)軸 器16聯(lián)接，軸向上擋在大外花鍵上，平面軸承24內孔松圈的外圓與彈簧座23的外圓采用 過渡配合方式聯(lián)接。說明書中附圖1所示，四支導向桿21采用過盈配合聯(lián)接的方式與彈簧座23聯(lián)接 在一起，四個制動彈簧20分別套在四支導向桿21上；制動彈簧受力板12卡在殼體5上端 的幾個凹槽內，不能產(chǎn)生角位移，四個內六角調節(jié)螺栓19穿過制動彈簧受力板12和殼體5 套上螺母22，約束在殼體5上，可以對四支制動彈簧的壓縮量進行調節(jié)并鎖定，四支制動彈 簧20分別套在四支導向桿21上，夾在制動彈簧受力板12和彈簧座23中間。說明書中附圖1所示，滾動軸承17內孔與上定位套14的外圓以過盈配合的方式 聯(lián)接，以軸用彈性擋圈18對其實行軸向定位，滾動軸承18的外圓與上端蓋10的內孔以滑 動配合的方式聯(lián)接，以孔用彈性擋圈13對其實行軸向定位，最終將滾動軸承17和軸用彈性 擋圈18和孔用彈性擋圈13安裝定位在上端蓋10上。說明書中附圖1所示，上端蓋10以止口定位的方式與殼體5以滑動配合的方式聯(lián) 接，以多個內六角螺釘11為緊固件將上端蓋10固定在殼體5上。說明書中附圖1所示，主動花鍵軸套15的外花鍵以滑動配合的方式穿在半主動聯(lián) 軸器16的內花鍵孔上，內孔與動力輸入軸以過盈配合的方式聯(lián)接。說明書中附圖1所示，感應磁石6鑲嵌在彈簧座23內，接近開關7依靠開關固定 板8和多個內六角螺栓9固定在殼體5上。說明書中附圖2所示，主動花鍵軸套15的一端面高于殼體上的止口，接近開關7 通過開關固定板固定在殼體的外面。說明書中附圖3所示，半從動聯(lián)軸器33為三齒形多齒面半聯(lián)軸器，多齒面上有一 組(三個)面依次是這樣排列的起動右旋螺旋面、平面、工作右旋螺旋面、平面、起動右旋 螺旋面；多齒面上有另一組(三個)面依次是這樣排列的起動右旋螺旋面、平面、工作右 旋螺旋面、平面、起動右旋螺旋面；其中起動左螺旋面和起動右螺旋面為小導程螺旋面，工 作螺旋面為大導程螺旋面。半從動聯(lián)軸器33也可做成說明書附圖10所示的三齒形單齒面 聯(lián)軸器，即單一的左旋螺旋面或右旋螺旋面，半從動聯(lián)軸器33的制動盤上設制有一個用于 制動的制動平面。說明書中附圖4所示，半主動聯(lián)軸器16為三齒多齒面半聯(lián)軸器，多齒面上有一組 (三個)面依次是這樣排列的起動左旋螺旋面、平面、工作左旋螺旋面、平面、起動左旋螺 旋面；多齒面上有另一組(三個)面依次是這樣排列的起動左旋螺旋面、平面、工作左旋 螺旋面、平面、起動左旋螺旋面；其中起動左螺旋面和起動右螺旋面為小導程螺旋面，工作 螺旋面為大導程螺旋面。半主動聯(lián)軸器16也可做成說明書附圖11所示的三齒形單齒面聯(lián)軸器，即單一的左旋螺旋面或右旋螺旋面；半主動聯(lián)軸器16的制動盤上設制有一個用于制 動的制動平面。說明書中附圖4所示，半主動聯(lián)軸器16的外圓上有一處大外花鍵和一處小外花 鍵，內孔為帶內花鍵的通孔。說明書中附圖5所示，在停機狀態(tài)時，四個制動彈簧20以彈簧受力板12為受力支 點，均勻地通過四支導向桿21、彈簧座23和平面軸承24將壓力依次傳遞給半主動聯(lián)軸器 16、摩擦片4、摩擦片支架3、摩擦片30、半從動聯(lián)軸器33，使半主動聯(lián)軸器16和半從動聯(lián)軸 器33與摩擦片產(chǎn)生摩擦，使卡在殼體5上的摩擦片支架3接收到摩擦力轉變成制動力，并 且將制動力傳遞給殼體5，形成制動力矩，其中制動彈簧受力板(12)帶有外齒。說明書中附圖6所示，在開機時，半主動聯(lián)軸器16輸入轉矩后，由于半主動聯(lián)軸器 16和半從動聯(lián)軸器33螺旋齒面的嚙合，使半主動聯(lián)軸器16沿軸向產(chǎn)生一個軸向力，使半主 動聯(lián)軸器16進一步壓縮四個制動彈簧20，四個制動彈簧20以彈簧受力板12為受力支點， 均勻地沿導向桿21軸向壓縮，使壓力依次從半主動聯(lián)軸器16、摩擦片支架3、摩擦片4、摩擦 片30、半從動聯(lián)軸器33上撤除，摩擦力取消，制動力同時也消失了，制動力矩為零。說明書中附圖7所示，半主動聯(lián)軸器16和半從動聯(lián)軸器33在開機時的嚙合狀態(tài) 圖，此時半主動聯(lián)軸器16和半從動聯(lián)軸器33工作螺旋面嚙合(正轉時工作左旋螺旋面嚙 合，反轉時工作右旋螺旋面嚙合)。說明書中附圖8所示，半主動聯(lián)軸器16和半從動聯(lián)軸器33在停機制動時的嚙合 狀態(tài)圖，此時半主動聯(lián)軸器16和半從動聯(lián)軸器33的起動螺旋面嚙合(正轉時起動左旋螺 旋面嚙合，反轉時起動右旋螺旋面嚙合)。說明書中附圖9所示，半主動聯(lián)軸器16和半從動聯(lián)軸器33過載時的嚙合狀態(tài)圖， 此時半主動聯(lián)軸器16和半從動聯(lián)軸器33的工作螺旋面嚙合，但是半主動聯(lián)軸器和半從動 聯(lián)軸器的嚙合工作螺旋面將要脫開但未脫開(正轉時起動左旋螺旋面嚙合，反轉時起動右 旋螺旋面嚙合)，感應磁石6感應接近開關7，將信號發(fā)給主控制部分，主電機停止運轉；接 近開關感應失效時，超載時，半主動聯(lián)軸器和半從動聯(lián)軸器的工作螺旋面脫開，實現(xiàn)機械打 滑限載。
說明書中附圖10所示，半從動聯(lián)軸器33做成三齒形單齒面時，其中只有一組左旋 螺旋面和一組右旋螺旋面沿軸心線均勻分布，制動盤上設制有一個用于制動的制動平面。說明書中附圖11所示，半主動聯(lián)軸器16做成三齒形單齒面時，其中只有一組左旋 螺旋面和一組右旋螺旋面沿軸心線均勻分布，制動盤上設制有一個用于制動的制動平面。該聯(lián)軸制動限載器的工作過程動力源從主動花鍵軸套15輸入，傳遞給半主動聯(lián) 軸器16，通過半主動聯(lián)軸器16的螺旋齒面與半從動聯(lián)軸器33的螺旋齒面的嚙合，并以半主 動聯(lián)軸器16軸心線為中心均勻分布的四個制動壓縮彈簧20的壓力而實現(xiàn)聯(lián)軸傳動，由于 工作機的阻力和螺旋齒面的嚙合結構，在半主動聯(lián)軸器16的軸心線上產(chǎn)生一個指向輸入 軸端方向的軸向推力，使半主動聯(lián)軸器33產(chǎn)生軸向位移，進一步壓縮四個制動彈簧20，直 到軸向推力與彈簧壓力平衡，同時，摩擦片30、摩擦片4和摩擦片支架3在波形彈簧29的作 用下，半主動聯(lián)軸器16和半從動聯(lián)軸器33與摩擦片30和摩擦片4的的制動力撤除并且沿 軸心線方向分離出一定的間隙，解除制動，發(fā)揮聯(lián)軸器的功效，進行傳動。當工作機過載時， 在半主動聯(lián)軸器16上軸線方向的軸向力也隨之增大，半主動聯(lián)軸器16必會沿軸心線方向產(chǎn)生位移，進一步壓縮四個制動彈簧20，為了達到與四個制動彈簧20壓力的平衡，主動聯(lián) 軸器16的螺旋齒面與半從動聯(lián)軸器33的螺旋齒面沿軸心線向向制動彈簧方向移動，此時 鑲嵌在彈簧座23上的感應磁石與接近開關7產(chǎn)生感應，接近開關7發(fā)出信號，動力源斷電， 不再傳動，保護了機器，實現(xiàn)了限載保護；接近開關感應失效時，超載時，半主動聯(lián)軸器和半 從動聯(lián)軸器的工作螺旋面脫開 ，實現(xiàn)機械打滑限載。輸入動力的電機停止運行，轉矩消失， 在半主動聯(lián)軸器16上，受到的制動彈簧20壓力也隨之復原到停機前的狀態(tài)，此時四個制動 彈簧20儲蓄的能量立即釋放出來，推動半主動聯(lián)軸器16向半從動聯(lián)軸器33軸心線方向軸 向移動，使半主動聯(lián)軸器16和半從動聯(lián)軸器33上制動盤的制動平面分別與摩擦片4和摩 擦片30在四個制動彈簧壓力下貼合摩擦，產(chǎn)生摩擦力，通過卡在殼體5上的摩擦片支架3 將制動力傳遞給殼體5，形成制動力矩，實現(xiàn)制動。聯(lián)軸制動限載器設計合理，結構緊湊，靈 敏可靠，可廣泛應用于多類機械傳動聯(lián)軸器中。
權利要求
一種聯(lián)軸制動限載器，其特征是滾動軸承(35)和滾動軸承(32)與半從動聯(lián)軸器(33)采用過盈配合的方式聯(lián)接在一起，軸用彈性擋圈(34)卡在半從動聯(lián)軸器(33)軸端環(huán)形槽內，下端蓋(1)用多個內六角螺釘(2)固定在殼體(5)上，波形彈簧(29)放在下端蓋(1)的上面，并且卡在殼體(5)的內環(huán)槽內，摩擦片(4)和摩擦片(30)依靠膠接和四個(或更多)銅鉚釘(31)的鉚接固定在摩擦片支架(3)上，摩擦片支架(3)卡在殼體(5)下端的幾個凹槽上，半主動聯(lián)軸器(16)的外圓上的大花鍵與下定位套(28)的內花鍵采用精密的滑動配合聯(lián)接，制動彈簧受力板(12)卡在殼體(5)的上端幾個凹槽內，不能產(chǎn)生角位移，四個內六角調節(jié)螺栓(19)穿過制動彈簧受力板(12)和殼體(5)并且套上螺母(22)，約束在殼體(5)上，可以對四支制動彈簧(20)的壓縮量進行調節(jié)并鎖定，四支制動彈簧(20)分別套在四支導向桿(21)上，并且夾在制動彈簧受力板(12)和彈簧座(23)中間，主動花鍵軸套(15)的外花鍵以滑動配合的方式穿在半主動聯(lián)軸器(16)的內花鍵孔上，感應磁石(6)鑲嵌在彈簧座(23)上，接近開關(7)依靠開關固定板(8)和多個內六角螺栓(9)固定在殼體(5)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的聯(lián)軸制動限載聯(lián)軸器，其特征在于，所述的半主動聯(lián)軸器 (16)為三齒形多齒面半聯(lián)軸器。
3.根據(jù)權利要求1所述的聯(lián)軸制動限載聯(lián)軸器，其特征在于，所述的半從動聯(lián)軸器 (33)為三齒形多齒面半聯(lián)軸器。
4.根據(jù)權利要求2所述的聯(lián)軸制動限載聯(lián)軸器，其特征在于，半主動聯(lián)軸器(16)的多 齒面上有一組(三個)面依次是這樣排列的，起動右旋螺旋面、平面、工作右旋螺旋面、平 面、起動右旋螺旋面，多齒面上有另一組(三個)面依次是這樣排列的，起動右旋螺旋面、平 面、工作右旋螺旋面、平面、起動右旋螺旋面，其中，起動左螺旋面和起動右螺旋面為小導程 螺旋面，工作螺旋面為大導程螺旋面。
5.根據(jù)權利要求3所述的聯(lián)軸制動限載聯(lián)軸器，其特征在于，半從動聯(lián)軸器(33)的多 齒面上有一組(三個)面依次是這樣排列的，起動右旋螺旋面、平面、工作右旋螺旋面、平 面、起動右旋螺旋面，多齒面上有另一組(三個)面依次是這樣排列的，起動右旋螺旋面、平 面、工作右旋螺旋面、平面、起動右旋螺旋面，其中，起動左螺旋面和起動右螺旋面為小導程 螺旋面，工作螺旋面為大導程螺旋面。
6.根據(jù)權利要求2所述的聯(lián)軸制動限載聯(lián)軸器，其特征是，半主動聯(lián)軸器(16)的制動 盤上設制有一個用于制動的制動平面，半從動聯(lián)軸器(33)的制動盤上設制有一個用于制 動的制動平面。
7.根據(jù)權利要求2所述的聯(lián)軸制動限載聯(lián)軸器，其特征是，半主動聯(lián)軸器(16)也可將 三齒形多齒面做成三齒形單齒面半聯(lián)軸器，即一組左旋螺旋面和一組右旋螺旋面，半從動 聯(lián)軸器(33)也可將三齒形多齒面做成三齒形單齒面半聯(lián)軸器，即一組左旋螺旋面和一組 右旋螺旋面。
8.根據(jù)權利要求2所述的聯(lián)軸制動限載聯(lián)軸器，其特征是，半主動聯(lián)軸器(16)的外圓 上有一處大外花鍵和一處小外花鍵，內孔為帶內花鍵的通孔。
9.根據(jù)權利要求1所述的聯(lián)軸制動限載器，其特征是，接近開關(7)通過開關固定板 (8)固定在殼體(5)的外面。
10.根據(jù)權利要求1所述聯(lián)軸制動限載器，其特征是，摩擦片(4)、摩擦片支架(3)和摩擦片(30)沿軸心線方向順次排列，采用膠接和四個(多個)銅鉚釘鉚接，摩擦片支架(3)被夾在中間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聯(lián)軸制動限載器，包括殼體、上端蓋、上定位套組件、彈簧受力板、制動彈簧組件、彈簧座、平面軸承、下定位套組件，半主動聯(lián)軸器、摩擦片支架組件、半從動聯(lián)軸器組件，其特征是殼體、上端蓋、上定位套組件、彈簧受力板、制動彈簧組件、彈簧座、平面軸承、下定位套組件，半主動聯(lián)軸器、摩擦片支架組件、半從動聯(lián)軸器組件沿軸心線方向順次排列安裝，過載時，半主動聯(lián)軸器帶動感應磁石去感應接近開關，發(fā)信號切斷主電機電源，實現(xiàn)過載保護工作機的功能。當失去動力，制動彈簧被壓縮時儲存的能量立即釋放出來，推動半主動聯(lián)軸器、摩擦片組件和半從動聯(lián)軸器之間產(chǎn)生摩擦，形成制動力矩，實現(xiàn)制動，廣泛應用于機械傳動中。
文檔編號F16D67/00GK101813146SQ20091006080
公開日2010年8月25日 申請日期2009年2月20日 優(yōu)先權日2009年2月20日
發(fā)明者萬名炎, 汪作純 申請人:湖北省咸寧三合機電制業(yè)有限責任公司