低轉(zhuǎn)矩保護轉(zhuǎn)矩傳動結(jié)構(gòu)以及低轉(zhuǎn)矩保護開度儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)矩傳動保護結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及一種低轉(zhuǎn)矩保護轉(zhuǎn)矩傳動結(jié)構(gòu)以及采用該結(jié)構(gòu)的低轉(zhuǎn)矩保護開度儀。
【背景技術(shù)】
[0002]開度儀，一般又稱為閘門開度儀或者閘門開度檢測儀，主要用于對各種江河、水庫、電站以及供排水工程的閘門開度進行測量的裝置。然而現(xiàn)有的開度儀在發(fā)生斷繩之后，由于鋼絲繩的拉力迅速變?yōu)榱?，輸出轉(zhuǎn)矩突然降低，渦卷彈簧將帶動卷筒快速轉(zhuǎn)動，整個儀器將受到嚴重的破壞；為了在發(fā)生斷繩時起到相應(yīng)的保護作用，需要在斷繩后及時將卷筒鎖定，防止鋼絲繩快速回收時破壞油缸內(nèi)壁或打壞活塞桿等事故的發(fā)生。在公開號為CN2893654Y的中國專利中公開了一種在斷繩后利用卷筒轉(zhuǎn)動回收鋼絲繩的過程中產(chǎn)生的角速度甩開棘爪嚙合棘輪實現(xiàn)斷繩保護的結(jié)構(gòu)，但是由于其采用轉(zhuǎn)動速度作為信號反饋的控制量，也就是只有當卷筒的轉(zhuǎn)動速度達到一定值后，相應(yīng)的棘爪才會被甩出，實現(xiàn)相應(yīng)的鎖定效果；因此其存在斷繩保護反應(yīng)慢的缺點，同時在鎖定時，由于卷筒已經(jīng)具有一定的轉(zhuǎn)動速度，因此在鎖定瞬間，將產(chǎn)生較大的沖擊作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種在傳遞轉(zhuǎn)矩較低時可迅速鎖定轉(zhuǎn)矩傳遞的低轉(zhuǎn)矩保護轉(zhuǎn)矩傳動結(jié)構(gòu)，以及采用該機構(gòu)的低轉(zhuǎn)矩保護開度儀；可在開度儀發(fā)生斷繩時，及時鎖定卷筒，避免造成相應(yīng)設(shè)備的損壞。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:低轉(zhuǎn)矩保護轉(zhuǎn)矩傳動結(jié)構(gòu)，包括串聯(lián)飛輪、鎖定凸輪、卷筒軸、彈簧和固定設(shè)置的端蓋；所述串聯(lián)飛輪與卷筒軸同軸設(shè)置；所述鎖定凸輪設(shè)置在串聯(lián)飛輪與卷筒軸之間，并且分別與串聯(lián)飛輪和卷筒軸傳動配合；所述鎖定凸輪相對串聯(lián)飛輪僅可做軸向移動，所述彈簧設(shè)置在串聯(lián)飛輪與鎖定凸輪之間；在卷筒軸上設(shè)置有第二從動齒圈，在鎖定凸輪上與第二從動齒圈對應(yīng)設(shè)置有第二主動齒圈，所述第二主動齒圈與第二從動齒圈為斜面配合；在端蓋上與鎖定凸輪對應(yīng)的壁面處設(shè)置有從動鎖定結(jié)構(gòu)，在鎖定凸輪上設(shè)置有主動鎖定結(jié)構(gòu)，所述主動鎖定結(jié)構(gòu)與上述從動鎖定結(jié)構(gòu)對應(yīng)配合，當鎖定凸輪移動至使主動鎖定結(jié)構(gòu)與從動鎖定結(jié)構(gòu)卡合時，所述彈簧處于壓縮狀態(tài)或者自然狀態(tài)。
[0005]進一步的是:在串聯(lián)飛輪上與鎖定凸輪對應(yīng)的一側(cè)設(shè)置有第一主動齒圈，在鎖定凸輪上與上述第一主動齒圈對應(yīng)側(cè)設(shè)置有第一從動齒圈，所述第一主動齒圈與第一從動齒圈為凹凸配合。
[0006]進一步的是:所述從動鎖定結(jié)構(gòu)為以卷筒軸軸線為旋轉(zhuǎn)軸均勻分布的凸齒，所述主動鎖定結(jié)構(gòu)為設(shè)置在串聯(lián)飛輪周向上的卡齒。
[0007]進一步的是:所述第二主動齒圈內(nèi)的每個齒槽包括主動斜面段和主動臺階段，所述第二從動齒圈內(nèi)的每個齒槽包括從動斜面段和從動臺階段，所述主動斜面段與從動斜面段對應(yīng)，所述主動臺階段與從動臺階段對應(yīng)。
[0008]另外，本發(fā)明還提供一種低轉(zhuǎn)矩保護開度儀，包括殼體、渦卷彈簧支架、渦卷彈簧和卷筒；還包括上述低轉(zhuǎn)矩保護轉(zhuǎn)矩傳動結(jié)構(gòu)，所述端蓋安裝在殼體上；所述卷筒軸的一端通過軸承可轉(zhuǎn)動的安裝在殼體上，其另一端通過軸承可轉(zhuǎn)動的安裝在端蓋上；所述卷筒套在卷筒軸上并與卷筒軸固定連接；所述渦卷彈簧支架固定安裝在殼體上；所述渦卷彈簧安裝在渦卷彈簧支架上，并且渦卷彈簧與串聯(lián)飛輪傳動配合。
[0009]進一步的是:所述串聯(lián)飛輪可轉(zhuǎn)動的套在卷筒軸上；所述鎖定凸輪可轉(zhuǎn)動的套在卷筒軸上，并可沿著卷筒軸軸向移動；所述第二從動齒圈設(shè)置在卷筒軸的一端，所述鎖定凸輪位于第二從動齒圈與串聯(lián)飛輪之間。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:在本發(fā)明所述的低轉(zhuǎn)矩保護轉(zhuǎn)矩傳動結(jié)構(gòu)中，當傳動轉(zhuǎn)矩由正常情況突然變?yōu)檩^低時，或者突然變?yōu)榱銜r，通過第二主動齒圈與第二從動齒圈的斜面配合產(chǎn)生的對鎖定凸輪的推力迅速減小，彈簧彈力大于上述推力，因此彈簧推動鎖定凸輪，使鎖定凸輪上的主動鎖定結(jié)構(gòu)與端蓋上的從動鎖定結(jié)構(gòu)卡合，以此實現(xiàn)快速的鎖定效果。本發(fā)明所述的低轉(zhuǎn)矩保護開度儀在發(fā)生斷繩時，傳動轉(zhuǎn)矩迅速降低，通過第二主動齒圈與第二從動齒圈的斜面配合產(chǎn)生的對鎖定凸輪的推力迅速減小，彈簧彈力大于上述推力，因此彈簧推動鎖定凸輪，使鎖定凸輪上的主動鎖定結(jié)構(gòu)與端蓋上的從動鎖定結(jié)構(gòu)卡合，由此實現(xiàn)對鎖定凸輪以及相應(yīng)的串聯(lián)飛輪、卷筒軸、卷筒等的鎖定，使串聯(lián)飛輪、卷筒軸、卷筒等停止轉(zhuǎn)動，避免由于快速回收鋼絲繩時造成相應(yīng)設(shè)備的損壞。另外，通過進一步將串聯(lián)飛輪和鎖定凸輪采用套設(shè)在卷筒軸上的結(jié)構(gòu)，可最大限度的縮小開度儀的整體結(jié)構(gòu)尺寸。由于本發(fā)明通過傳動轉(zhuǎn)矩作為鎖定的信號控制量，因此在轉(zhuǎn)矩較低時或者發(fā)生斷繩后可迅速做出反應(yīng)，及時對卷筒進行鎖定，可更及時、快速、有效的避免安全事故的發(fā)生。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明中端蓋、卷筒軸、串聯(lián)飛輪和鎖定凸輪各部件的爆炸視圖；
[0012]圖2為本鎖定凸輪的三維視圖；
[0013]圖3為卷筒軸的三維視圖；
[0014]圖4為串聯(lián)飛輪的三維視圖；
[0015]圖5為本發(fā)明的剖視圖；
[0016]圖6為圖5中局部區(qū)域I的放大示意圖；
[0017]圖7為正常傳遞額定轉(zhuǎn)矩時鎖定凸輪徑向展開結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖8為傳遞低轉(zhuǎn)矩時鎖定凸輪徑向展開結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖中標記為:殼體1、從動鎖定結(jié)構(gòu)11、渦卷彈簧支架2、渦卷彈簧3、卷筒4、卷筒軸5、第二從動齒圈51、動斜面段511、從動臺階段512、串聯(lián)飛輪6、第一主動齒圈61、鎖定凸輪7、第一從動齒圈71、第二主動齒圈72、主動斜面段721、主動臺階段722、主動鎖定結(jié)構(gòu)73、彈簧8、端蓋9、軸承10、鋼絲繩101。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。
[0021]如圖1至圖8所示，本發(fā)明所述的低轉(zhuǎn)矩保護轉(zhuǎn)矩傳動結(jié)構(gòu)，包括串聯(lián)飛輪6、鎖定凸輪7、卷筒軸5、彈簧8和固定設(shè)置的端蓋9 ;所述串聯(lián)飛輪6與卷筒軸5同軸設(shè)置；所述鎖定凸輪7設(shè)置在串聯(lián)飛輪6與卷筒軸5之間，并且分別與串聯(lián)飛輪6和卷筒軸5傳動配合；所述鎖定凸輪7相對串聯(lián)飛輪6僅可做軸向移動，所述彈簧8設(shè)置在串聯(lián)飛輪6與鎖定凸輪7之間；在卷筒軸5上設(shè)置有第二從動齒圈51，在鎖定凸輪7上與第二從動齒圈51對應(yīng)設(shè)置有第二主動齒圈72，所述第二主動齒圈72與第二從動齒圈51為斜面配合；在端蓋9上與鎖定凸輪7對應(yīng)的壁面處設(shè)置有從動鎖定結(jié)構(gòu)11，在鎖定凸輪7上設(shè)置有主動鎖定結(jié)構(gòu)73，所述主動鎖定結(jié)構(gòu)73與上述從動鎖定結(jié)構(gòu)11對應(yīng)配合，當鎖定凸輪7移動至使主動鎖定結(jié)構(gòu)73與從動鎖定結(jié)構(gòu)11卡合時，所述彈簧8處于壓縮狀態(tài)或者自然狀態(tài)。
[0022]上述低轉(zhuǎn)矩保護轉(zhuǎn)矩傳動結(jié)構(gòu)的工作原理如下，其分為兩種工作狀態(tài)，第一種為正常傳動轉(zhuǎn)矩時的狀態(tài):如圖7所示，當在傳遞正常轉(zhuǎn)矩的情況下，卷筒軸5上的第二從動齒圈51與第二主動齒圈72通過斜面配合，并且由于正常的轉(zhuǎn)矩傳遞，因此，斜面配合時第二從動齒圈51對第二主動齒圈72產(chǎn)生軸向推力，該軸向推力克服彈簧8的彈力后使鎖定凸輪7向左移動，此時主動鎖定結(jié)構(gòu)73與從動鎖定結(jié)構(gòu)11為分開狀態(tài)，因此串聯(lián)飛輪6通過鎖定凸輪7可實現(xiàn)與卷筒軸5的正常轉(zhuǎn)矩傳動。第二種為低轉(zhuǎn)矩時的狀態(tài):如圖8所示，當一些特殊工況發(fā)生時，傳動轉(zhuǎn)矩由正常情況突然降至較低轉(zhuǎn)矩時，如本發(fā)明中的開度儀的鋼絲繩101斷裂時，即由第二從動齒圈51與第二主動齒圈72之間的斜面配合產(chǎn)生的軸向推力不足以克服彈費8的彈力時，彈費8推動鎖定凸輪7向右移動，此時主動鎖定結(jié)構(gòu)73將與從動鎖定結(jié)構(gòu)11相互嚙合配合，由此實現(xiàn)對鎖定凸輪7以及相應(yīng)的串聯(lián)飛輪6和卷筒軸5等的鎖定，此時鎖定凸輪7、串聯(lián)飛輪6和卷筒軸5等將停止轉(zhuǎn)動。
[0023]由上分析可見，本發(fā)明中，當傳遞轉(zhuǎn)矩低于一定值以后，也就是當?shù)诙膭育X圈51與第二主動齒圈72之間的斜面配合產(chǎn)生的軸向推力不足以克服彈簧8的彈力時，就會發(fā)生鎖定情況，使得卷筒軸5無法進一步轉(zhuǎn)動。并且，進一步可以得出，通過調(diào)整彈簧8的彈力大小，可以對應(yīng)發(fā)生鎖定情況的最小的傳遞轉(zhuǎn)矩的閥值，因此，在選取彈簧8時，應(yīng)當結(jié)合實際計算結(jié)果進行選擇。
[0024]另外，本發(fā)明所述的鎖定凸輪7相對串聯(lián)飛輪6僅可做軸向移動，指的是鎖定凸輪7相對串聯(lián)飛輪6僅僅可通過彈簧8伸縮進行軸向上的移動，而不得發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，也就是鎖定凸輪7始終與串聯(lián)飛輪6保持同時轉(zhuǎn)動，以便實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞。至于鎖定凸輪7與串聯(lián)飛輪6的具體配合關(guān)系，可采用各種結(jié)構(gòu)，如可采用導軌與相應(yīng)滑槽的配合結(jié)構(gòu)，只要確保鎖定凸輪7可軸向移動，同時又不可相對串聯(lián)飛輪6轉(zhuǎn)動即可。一般的，可采用如下結(jié)構(gòu):在串聯(lián)飛輪6上與鎖定凸輪7對應(yīng)的一側(cè)設(shè)置有第一主動齒圈61，在鎖定凸輪7上與上述第一主動齒圈61對應(yīng)側(cè)設(shè)置有第一從動齒圈71，所述第一主動齒圈61與第一從動齒圈71為凹凸配合。
[0025]上述，本發(fā)明所指的第一主動齒圈61與第一從動