專利名稱：摩擦式偶合器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種偶合器，具體地說，涉及一種摩擦式偶合器。
背景技術：
礦用刮板機、帶式輸送機等機電設備，為使電動機與減速機在啟動時自動接合，在超載時自動解除連接，主要采用液力離合器或離心式摩擦離合器。液力離合器是在離合器內(nèi)腔局部充入液體介質(zhì)，當電動機帶動離合器轉(zhuǎn)動時，液體介質(zhì)在離心力的作用下沖擊離合器的透平輪葉片，從而帶動輸出軸轉(zhuǎn)動。液力離合器由于一般以油或水作為力的傳遞介質(zhì)，運行中易產(chǎn)生高溫引起油或水膨脹、升壓，導致設置在離合器外殼上的易熔塞熔化，油、水泄露，最終導致停機，影響正常工作，因此使用壽命較短。離心式摩擦離合器是依靠離心塊與離合器盤的摩擦結合或分開而實現(xiàn)離合的，使用該結構的離合器由于本體重、摩擦塊與離合器盤瞬間接觸，因此易導致輸出軸因沖擊力過大而斷裂；另外，因瓦斯爆炸燃點為305°C，國家安標辦規(guī)定，煤礦井下使用的離合器表面溫度不得超過200士2°C，現(xiàn)有的離心式摩擦離合器超載時，表面溫度將超過400°C，為防止溫度超標，均采用一次性使用的措施，即一旦離合器表面溫度超過200°C，摩擦塊立即粉化后脫落，致使離合器只能一次性使用。由于上述原因，離心式摩擦離合器使用壽命也較短。2004年8月18日公告的中國實用新型專利說明書公開了本申請人申請的一種“摩擦式離合器”(申請?zhí)?2241064. 3，公告號C擬634180Y)，該摩擦式離合器，包括主傳動軸、 連接盤、離合箍、輸出軸，所述連接盤的內(nèi)花鍵與主傳動軸一端的斜齒輪配合，連接盤的外圓周斜面與固定在離合箍內(nèi)側(cè)面上的摩擦環(huán)表面吻合；連接盤通過其兩側(cè)的兩對外擋盤、 內(nèi)擋盤以及外擋盤與內(nèi)擋盤之間的壓縮彈簧定位。當電機啟動運行時，主傳動軸上的斜齒輪對連接盤內(nèi)花鍵作用的軸向分力克服內(nèi)擋盤和外擋盤之間壓縮彈簧的彈簧力，推動連接盤軸向移動，使連接盤外圓周的斜面同離合箍內(nèi)側(cè)面的摩擦環(huán)接觸摩擦，帶動離合箍和固定連接在離合箍上的輸出軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)動力傳遞。該摩擦式離合器與上述已有離心式摩擦離合器相比，因摩擦面之間為莫氏摩擦，而具有重量輕、摩擦接觸面大、接觸沖擊小、使用壽命長等優(yōu)點。為使主傳動軸上的斜齒輪對連接盤更快捷地施加軸向作用力，該摩擦式離合器在連接盤的外圓周周邊均勻設置風葉，以便主傳動軸轉(zhuǎn)動時，風葉的旋轉(zhuǎn)阻力使連接盤轉(zhuǎn)動滯后于主傳動軸。但使用中發(fā)現(xiàn)，風葉的旋轉(zhuǎn)阻力不足以使連接盤轉(zhuǎn)動顯著滯后于主傳動軸，啟動時連接盤與主傳動軸接近同步空轉(zhuǎn)，導致連接盤外圓周的斜面與離合箍內(nèi)側(cè)面的摩擦環(huán)接觸摩擦力不足，且動力傳遞不夠靈敏。另外，該摩擦式離合器，為防止溫度超標，采用的也是一次性使用的措施。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種動力傳遞靈敏、接觸摩擦力大、可控制偶合器表面溫度、可長效使用的摩擦式偶合器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型摩擦式偶合器包括主傳動軸、摩擦盤、離合殼、內(nèi)花鍵連接套、使摩擦盤軸向定位并受軸向彈簧壓力的裝置；摩擦盤的內(nèi)斜齒與主傳動軸一端的斜齒輪配合，摩擦盤的外圓周為雙斜面，摩擦環(huán)固定在離合殼的內(nèi)側(cè)面，摩擦盤的左、右斜面斜角分別與左、右摩擦環(huán)表面斜角相等，內(nèi)花鍵連接套與所述離合殼通過螺栓固定連接；在摩擦盤內(nèi)靠近雙斜面的部位設有密閉的空腔，空腔內(nèi)裝有燃點高于300°C的液體；在摩擦盤的徑向側(cè)面均布至少兩個摩擦塊，該摩擦塊在與摩擦盤接觸的一側(cè)的周向兩端設有凸臺，杠桿支架一端固定在摩擦盤的徑向側(cè)面上，摩擦塊活動安裝在兩個杠桿支架之間；杠桿鉸接在杠桿支架上，杠桿的一端通過芯軸與相鄰的另一杠桿的端部鉸接、另一端抵壓在摩擦塊的凸臺上；在摩擦盤徑向設有與摩擦塊相同數(shù)量的柱塞座，柱塞座的軸線通過相鄰兩杠桿的鉸接軸心和摩擦盤的旋轉(zhuǎn)軸心，柱塞桿一端液密封地安裝在柱塞座中、另一端與鉸接相鄰兩杠桿的芯軸鉸接。電機一旦啟動，摩擦塊在離心力的作用下即與離合殼徑向內(nèi)表面接觸摩擦，使摩擦盤的轉(zhuǎn)動速度滯后于主傳動軸的轉(zhuǎn)動速度，摩擦盤隨之在斜齒輪軸向分力的推動下軸向運動，摩擦盤的外圓周斜面與離合殼內(nèi)側(cè)面的摩擦環(huán)摩擦，實現(xiàn)動力傳遞；因此，本實用新型與申請?zhí)枮?2241064. 3的“摩擦式離合器”相比，具有動力傳遞靈敏、接觸摩擦力大的特點。運行中一旦超載，摩擦盤的外圓周斜面與離合殼內(nèi)側(cè)面的摩擦環(huán)摩擦升溫，使摩擦盤密閉空腔中的液體立即升溫膨脹，在柱塞桿和杠桿的作用下，摩擦塊與離合殼分離，摩擦盤隨之與主傳動軸同步空轉(zhuǎn)、失去軸向分力，在壓縮彈簧推力的作用下，摩擦盤的外圓周斜面同離合殼內(nèi)側(cè)面的摩擦環(huán)分開，實現(xiàn)電機與負載的分離。由于超載分離過程，在偶合器表面溫度不高于150°C即可迅速完成，低于國家安標辦規(guī)定的溫度標準，偶合器無需一次性使用； 另外，由于分離速度快，摩擦盤與摩擦環(huán)之間不會出現(xiàn)過磨損現(xiàn)象，同時，本偶合器在電機正反轉(zhuǎn)時皆可使用，因此，本實用新型與申請?zhí)枮?2241064. 3的“摩擦式離合器”和已有離心式摩擦離合器相比，具有可長效使用的優(yōu)點，同時徹底消除了超溫安全隱患。

圖1是本實用新型摩擦式偶合器的軸向剖視圖。圖2是圖1所示本實用新型摩擦式偶合器的徑向剖視圖。圖3是圖1中A處的局部放大視圖，視出了散熱閥的結構。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行說明。以下所述“已有摩擦式離合器”，是指背景技術部分描述的申請?zhí)枮?2241064. 3
的“摩擦式離合器”。如圖1、圖2所示，本實用新型摩擦式偶合器包括主傳動軸3、摩擦盤7、離合殼5、 內(nèi)花鍵連接套17、使摩擦盤7軸向定位并受軸向彈簧壓力的裝置；摩擦盤7的內(nèi)斜齒2與主傳動軸3 —端的斜齒輪4配合，摩擦盤7的外圓周為雙斜面，摩擦環(huán)6、11用沉頭螺釘或用耐高溫膠粘合的方式固定在離合殼5的內(nèi)側(cè)面，摩擦盤7的左、右斜面斜角分別與左、右摩擦環(huán)6、11表面斜角相等(圖1中，主傳動軸一側(cè)為左，下同)；內(nèi)花鍵連接套17與所述離合殼5通過螺栓18固定連接，為保證內(nèi)花鍵連接套17與主傳動軸3的同軸度，在內(nèi)花鍵連接套17的徑向外表面與主傳動軸3的徑向內(nèi)表面之間間隙配合一耐磨銅套軸承15。上述實施方式與已有摩擦式離合器基本相同，其作用是使摩擦盤在轉(zhuǎn)動滯后于主傳動軸時， 主傳動軸上的斜齒輪對摩擦盤內(nèi)斜齒施加軸向分力，推動摩擦盤軸向運動，從而使摩擦盤外圓周的斜面同離合殼內(nèi)側(cè)面的摩擦環(huán)接觸摩擦，實現(xiàn)動力傳遞。為避免啟動時摩擦盤與主傳動軸接近同步空轉(zhuǎn)，致使摩擦盤不能軸向移動現(xiàn)象的產(chǎn)生，如圖1、圖2所示，在摩擦盤7內(nèi)靠近雙斜面的部位設置密閉的空腔12，空腔12內(nèi)裝有燃點高于300°C的液體；在摩擦盤7的徑向側(cè)面均布至少兩個摩擦塊25，該摩擦塊25在與摩擦盤7接觸的一側(cè)的周向兩端設有凸臺，杠桿支架M —端固定在摩擦盤7的徑向側(cè)面上，摩擦塊25活動安裝在兩個杠桿支架M之間；杠桿22鉸接在杠桿支架M上，杠桿22的一端通過芯軸23與相鄰的另一杠桿的端部鉸接、另一端抵壓在摩擦塊25的凸臺上；在摩擦盤7徑向設有與摩擦塊25相同數(shù)量的柱塞座10，柱塞座10的軸線通過相鄰兩杠桿22的鉸接軸心和摩擦盤7的旋轉(zhuǎn)軸心，柱塞桿9 一端液密封地安裝在柱塞座10中、另一端與鉸接相鄰兩杠桿22的芯軸23鉸接(該端也可以與相鄰兩杠桿22的相交處相抵)。為使摩擦盤7軸向定位、并受軸向彈簧壓力，已有摩擦式離合器中，與外擋盤(即本實用新型的左、右擋盤)相對設置兩個內(nèi)擋盤，每個內(nèi)擋盤在其相對外擋盤的一側(cè)均布與外擋盤數(shù)量相同的圓柱體，壓縮彈簧安裝在內(nèi)外擋盤之間相對的一對圓柱體上；在內(nèi)擋盤與連接盤(即本實用新型的摩擦盤)之間均勻分布至少三個鋼球，使連接盤可通過鋼球相對內(nèi)擋盤轉(zhuǎn)動。這種技術方案，盡管也可以用于本實用新型，但具有制做較復雜和壓縮彈簧會因摩擦盤和擋盤相對轉(zhuǎn)動而扭曲的缺點。為避免這種技術方案存在的缺點，如圖1所示，本實用新型在主傳動軸3右端設有左擋盤1、右擋盤13，左擋盤1左端用主傳動軸上的凸臺定位或左擋盤與主傳動軸做成一體，右擋盤13右端用卡在主傳動軸上的卡簧14定位； 摩擦盤位于左擋盤1和右擋盤13之間，在摩擦盤7輻板上均布至少三個通孔，每個輻板通孔中安裝一根空心導管16 ；導柱20是一個帶凸臺的柱體，導柱20的柱端安插在空心導管 16中、凸臺端的端部開有安裝鋼球的凹槽，凹槽的深度小于所裝鋼球19的直徑，以便裝在凹槽中的鋼球19可抵在擋盤上滾動；壓縮彈簧21套裝在空心導管16上，一端抵在摩擦盤 7輻板上，另一端抵在導柱20的凸臺上。長期運行會使摩擦環(huán)產(chǎn)生一定的磨損。為此，如圖1、圖3所示，在離合殼5外圓周上安裝至少一個散熱閥8，該散熱閥8的軸向通孔觀與離合殼5內(nèi)腔相通；通孔觀在近離合殼內(nèi)腔端安放鋼球四、在遠離合殼內(nèi)腔端裝有帶軸向通孔的絲堵26，壓縮彈簧27—端抵在鋼球四上、另一端抵在絲堵沈上；所述通孔觀近離合殼內(nèi)腔端的直徑小于鋼球四的直徑。安裝散熱閥8后，偶合器運行旋轉(zhuǎn)時，鋼球四在離心力的作用下使彈簧27壓縮，開啟通孔觀，排出磨損產(chǎn)生的污物；停機時，鋼球四在壓縮彈簧27的作用下，自動封閉通孔觀， 保持偶合器機體內(nèi)腔的清潔。已有摩擦式離合器，直接在離合殼外圓周上開設通孔，在通孔內(nèi)放置壓縮彈簧和鋼球，這種排出離合殼內(nèi)部污物的方式，也可以在本實用新型中使用。(電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，本實用新型皆可使用，電機轉(zhuǎn)向不同，會造成摩擦盤軸向移動方向不同、摩擦盤向左或向右移動，工作原理與過程相同。為更清楚地說明本實用新型，本自然段以摩擦盤向右移動進行描述)啟動時，電機空載運行，主傳動軸上的斜齒輪4對摩擦盤內(nèi)斜齒2作用力的周向分力使摩擦盤7轉(zhuǎn)動，活動安裝在摩擦盤徑向側(cè)面上的摩擦塊25在離心力的作用下徑向向外運動，摩擦塊25的徑向外表面與離合殼5的徑向內(nèi)表面接觸摩擦后，摩擦盤7的轉(zhuǎn)動速度滯后于主傳動軸3的轉(zhuǎn)動速度，主傳動軸上的斜齒輪4對摩擦盤內(nèi)斜齒2作用力的軸向分力克服摩擦盤7與右擋盤13之間壓縮彈簧21的彈簧力，推動摩擦盤7向右移動，使摩擦盤7外圓周的右斜面同離合殼內(nèi)側(cè)面的右摩擦環(huán)11接觸摩擦，帶動離合殼5和固定連接在離合殼上的內(nèi)花鍵連接套17轉(zhuǎn)動，從而帶動安裝在內(nèi)花鍵連接套 17中的從動軸(即減速機的輸入軸)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)動力傳遞。超載時，摩擦盤7外圓周的右斜面同離合殼內(nèi)側(cè)面的右摩擦環(huán)11出現(xiàn)滑差，摩擦升溫，導致摩擦盤密閉空腔12中的液體膨脹，強迫摩擦盤上的柱塞桿9沿徑向向外運動，推動與柱塞桿9鉸接的杠桿22 —端沿徑向向外運動，杠桿22另一端推動摩擦塊25的凸臺徑向向內(nèi)運動，使摩擦塊25與離合殼5分離。摩擦塊25與離合殼5分離后，摩擦盤7與主傳動軸3同步空轉(zhuǎn)，主傳動軸上的斜齒輪 4對摩擦盤內(nèi)斜齒2作用力的軸向分力小于摩擦盤7與右擋盤13之間壓縮彈簧21的彈簧力，在彈簧推力的作用下，摩擦盤7外圓周的斜面同離合殼內(nèi)側(cè)面的右摩擦環(huán)11分開，實現(xiàn)電機與負載的分離。待解除超載故障后，密閉空腔12中的液體溫度下降，自動重復上述摩擦塊與離合殼接觸摩擦一摩擦盤外圓周的斜面同離合殼內(nèi)側(cè)面的摩擦環(huán)接觸摩擦過程，偶合器正常運轉(zhuǎn)。電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)皆可使用，具有以下作用當一側(cè)的摩擦環(huán)因長期使用而有所磨損時，可使用另一側(cè)的摩擦環(huán)，而不必更換偶合器；另外，用于刮板機、帶式輸送機等機電設備偶合時，如出現(xiàn)超載現(xiàn)象，可以通過讓電機反轉(zhuǎn)使刮板或輸送帶后退，排除故障后繼續(xù)運行。偶合器或離合器表面溫度控制是本領域技術人員一直想解決而無法解決的問題， 正是因為無法控制超載時表面溫度，現(xiàn)有偶合器或離合器才不得不一次性使用；一旦偶合器或離合器表面溫度超過20(TC，即自行報廢，不僅增加設備投入，而且更換偶合器或離合器還會造成生產(chǎn)停頓。根據(jù)本實用新型的技術方案，申請人生產(chǎn)樣機進行保密測試，結果發(fā)現(xiàn)啟動時，偶合器動力傳遞靈敏、接觸摩擦力大；超載時，偶合器表面溫度不高于150°C即可立即自動分離。本實用新型摩擦式偶合器是對已有摩擦式離合器的改進，因保留了原來的莫氏摩擦結構，而繼承了已有摩擦式離合器所具有的摩擦接觸面大、接合平穩(wěn)、接觸沖擊小等優(yōu)點。與已有摩擦式離合器相比，本實用新型摩擦式偶合器重量基本沒有改變，以傳遞40Kw 的額定功率為例，已有摩擦式離合器本體重3^(g，是傳遞同樣功率離心式摩擦離合器本體重的一半；本實用新型摩擦式偶合器與已有摩擦式離合器相比，摩擦盤由實心改為空心結構，空心結構中增加的液體重量小于摩擦盤減少的金屬重量，增加的摩擦塊是復合摩擦阻燃材料，每個摩擦塊僅約120克左右，使得本實用新型在使用4個摩擦塊時比該摩擦式離合器尚輕0. 5Kg。
權利要求1.一種摩擦式偶合器，包括主傳動軸(3)、摩擦盤(7)、離合殼(5)、內(nèi)花鍵連接套(17)、 使摩擦盤(7)軸向定位并受軸向彈簧壓力的裝置；摩擦盤(7)的內(nèi)斜齒( 與主傳動軸(3) 一端的斜齒輪(4)配合，摩擦盤(7)的外圓周為雙斜面，摩擦環(huán)(6、11)固定在離合殼(5) 的內(nèi)側(cè)面，摩擦盤(7)的左、右斜面斜角分別與左、右摩擦環(huán)(6、11)表面斜角相等；內(nèi)花鍵連接套(17)與所述離合殼(5)通過螺栓(18)固定連接，其特征是在摩擦盤(7)內(nèi)靠近雙斜面的部位設有密閉的空腔(12)，空腔(12)內(nèi)裝有燃點高于 300°C的液體；在摩擦盤(7)的徑向側(cè)面均布至少兩個摩擦塊(25)，該摩擦塊0 在與摩擦盤(7)接觸的一側(cè)的周向兩端設有凸臺，杠桿支架04) —端固定在摩擦盤(7)的徑向側(cè)面上，摩擦塊0 活動安裝在兩個杠桿支架04)之間；杠桿0 鉸接在杠桿支架04)上， 杠桿0 的一端通過芯軸與相鄰的另一杠桿的端部鉸接、另一端抵壓在摩擦塊05) 的凸臺上；在摩擦盤(7)徑向設有與摩擦塊0 相同數(shù)量的柱塞座(10)，柱塞座(10)的軸線通過相鄰兩杠桿0 的鉸接軸心和摩擦盤(7)的旋轉(zhuǎn)軸心，柱塞桿(9) 一端液密封地安裝在柱塞座(10)中、另一端與鉸接相鄰兩杠桿0 的芯軸鉸接。
2.根據(jù)權利要求1所述的摩擦式偶合器，其特征在于所述使摩擦盤(7)軸向定位并受軸向彈簧壓力的裝置，是在主傳動軸( 右端設有左擋盤(1)、右擋盤(13)，左擋盤(1) 左端用主傳動軸上的凸臺定位，右擋盤(1 右端用卡在主傳動軸上的卡簧(14)定位；摩擦盤位于左擋盤(1)和右擋盤(1 之間，在摩擦盤(7)輻板上均布至少三個通孔，每個輻板通孔中安裝一根空心導管(16)；導柱00)是一個帶凸臺的柱體，導柱00)的柱端安插在空心導管(16)中、凸臺端的端部開有安裝鋼球的凹槽，凹槽的深度小于所裝鋼球(19)的直徑；壓縮彈簧套裝在空心導管(16)上，一端抵在摩擦盤(7)輻板上，另一端抵在導柱 (20)的凸臺上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的摩擦式偶合器，其特征在于在所述離合殼(5)外圓周上設有至少一個散熱閥(8)，該散熱閥(8)的軸向通孔08)與離合殼(5)內(nèi)腔相通；通孔 (28)在近離合殼內(nèi)腔端安放鋼球(四)、在遠離合殼內(nèi)腔端裝有帶軸向通孔的絲堵( )，壓縮彈簧(XT) 一端抵在鋼球09)上、另一端抵在絲堵06)上；所述通孔08)近離合殼內(nèi)腔端的直徑小于鋼球09)的直徑。
專利摘要一種摩擦式偶合器，包括主傳動軸(3)、摩擦盤(7)、離合殼(5)、內(nèi)花鍵連接套(17)、使摩擦盤(7)軸向定位并受軸向彈簧壓力的裝置；啟動時，通過摩擦塊(25)在離心力的作用下與離合殼(5)徑向內(nèi)表面接觸摩擦，控制摩擦盤(7)與離合殼內(nèi)側(cè)面的摩擦環(huán)(6、11)摩擦，實現(xiàn)動力傳遞；超載時，摩擦盤與摩擦環(huán)摩擦升溫，摩擦盤密閉空腔(12)中的液體升溫膨脹，強迫摩擦盤同摩擦環(huán)分開，實現(xiàn)電機與負載的分離。本摩擦式偶合器，具有重量輕、接合平穩(wěn)、動力傳遞靈敏、接觸摩擦力大、可控制偶合器表面溫度、可長效使用等特點，徹底消除了超溫安全隱患，特別適用于溫度安全要求高的場所使用。
文檔編號F16D13/72GK202125546SQ20112024990
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月6日 優(yōu)先權日2011年7月6日
發(fā)明者王友山 申請人:王友山