CN106438740B - 联结套、联结套的装配方法及安全联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种联结套、联结套的装配方法及安全联轴器，其中的联结套，包括本体，本体具有轴孔，在轴孔的内壁面的内部设有两个或两个以上围绕轴孔的轴线对称分布且相互独立的油腔，油腔靠近轴孔的内壁面一侧的表面为弧面，并且弧面与轴孔的内壁面之间形成厚度相等的薄壁结构，每个油腔通过设置在本体上的注油孔与外部连通；优选地，本体的一端设有法兰连接部，用于与法兰结构连接。本发明提供的一种联结套及安全联轴器，采用多个相互独立的油腔，每个油腔能够单独控制，与现有技术的安全联轴器采用整体为环状的油腔相比，本发明提供的安全联轴器使用具有多个独立油腔的联结套，更容易控制扭矩精度。

Description

联结套、联结套的装配方法及安全联轴器

技术领域

本发明属于机械传动部件技术领域，尤其涉及一种联结套、联结套的装配方法及安全联轴器。

背景技术

安全联轴器在传动***中起扭矩保护作用。当由于设备故障造成扭矩超过承载能力时，通过安全联轴器切断功能，切断扭矩的传递路径，保护相关设备。

目前的安全联轴器，例如CN2192762Y公开的“液压安全联轴器”，其油腔(3c)为一个整体呈圆筒状结构。现有技术的安全联轴器的结构特点，使安全联轴器在传递的扭矩过大时会产生两方面的问题：

1)安全联轴器的工作范围受液压和机械两方面影响，偏差会增大。工作扭矩过大，需要的油压增大，油腔体积增大。过大的油量和油腔使油的压力分布不均，造成工作扭矩产生较大偏差。

2)安全联轴器的扭矩过大，也导致安全联轴器的扭矩很难进行标定；例如：假定安全联轴器的最大工作扭矩为20MN.m，而扭矩试验台工作扭矩为15MN.m，这样的情况下就使得扭矩试验台无法对安全联轴器的扭矩进行标定。

发明内容

本发明实施例提供了一种联结套、联结套的装配方法及安全联轴器，解决安全联轴器扭矩过大时油腔内部油压分布不均，并且对扭矩标定困难的问题。

第一方面，提供了一种联结套，包括本体，本体具有轴孔，所述轴孔用于套接在传动轴上，并且所述轴孔与所述传动轴配合，在所述轴孔的内壁面的内部设有两个或两个以上围绕所述轴孔的轴线对称分布且相互独立的油腔，所述油腔靠近所述轴孔一侧的表面为弧面，并且弧面与轴孔的内壁面之间形成薄壁结构，每个所述油腔分别通过一个设置在本体上的注油孔与外部连通。

所述对称包括旋转对称、中心对称、轴对称中的任意一种。

优选地，所述油腔包括4个，4个所述油腔成两两对称布置。

优选地，所述油腔围绕所述轴孔的轴线均匀分布且大小相等。

优选地，所述本体包括内套和外套，所述内套与所述外套套接后在二者之间形成两个或两个以上所述油腔。

优选地，所述内套为圆筒形状，套接在所述外套内，并且所述内套的外壁直径小于所述外套的轴孔直径，使所述内套与所述外套间隙配合，所述内套的一个端面上设有两个或两个以上沿着内套轴向延伸的缺口槽，并对应地在所述外套的轴孔内壁面上设有沿着外套轴向延伸的凸起条，所述缺口槽与所述凸起条一一对应配合。

优选地，本体的一端设有法兰连接部，用于与法兰结构连接。

第二方面，提供了一种联结套的装配方法，所述联结套包括内套和外套，所述外套和所述内套沿着轴向对接，使外套的凸起条与内套的缺口槽配合，然后在外套和内套的接口处采用焊接的方式密封连接，形成两个或两个以上围绕所述轴孔的轴线对称分布且相互独立的油腔。

第三方面，提供了一种安全联轴器，包括传动轴和所述的联结套，所述联结套套接在所述传动轴上。

优选地，所述联结套的每个注油孔与一个注油管密封连接，并且所述注油管的注油帽凸出于所述联结套的外表面；在所述传动轴上设有与所述注油孔对应的切断部件，所述切断部件在所述联结套相对于所述传动轴转动时，能够切断所述注油管或所述注油帽，释放对应的所述油腔内的油压。

优选地，所述传动轴上设有环状凸台，所述切断部件固定连接在所述环状凸台上。

优选地，所述环状凸台与所述联结套之间通过第一密封圈密封，优选地，所述第一密封圈为截面为U形的环状密封圈。

优选地，还包括端盖，所述端盖固定连接在所述传动轴的端部，用于将所述联结套定位在所述传动轴上。

优选地，所述端盖通过螺钉固定连接在所述传动轴的端面上。

优选地，所述端盖与所述联结套之间通过第二密封圈密封，优选地，所述第二密封圈为截面为U形的环状密封圈。

优选地，所述联结套与所述传动轴连接部位的两端分别安装有轴承。

本发明提供的一种联结套、联结套的装配方法及安全联轴器，其中的联结套采用多个相互独立的油腔，每个油腔能够单独控制，与现有技术的安全联轴器采用整体为环状的油腔相比，本发明提供的安全联轴器使用具有多个独立油腔的联结套，更容易控制扭矩精度；将油腔采用对称设计，也便于对油腔进行扭矩标定，解决现有技术的安全联轴器扭矩过大时，一般的标定设备(例如扭矩试验台)不能对安全联轴器的工作扭矩进行标定的技术问题；同时，采用多个相互独立的油腔，在对油腔进行充压的过程中，也降低了对充压设备的要求；此外，采用多个相互独立的油腔，单个油腔内承受的油压，也大大降低，所以整体上降低了对安全联轴器结构强度的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的外套的结构示意图。

图2是本发明实施例的内套的结构示意图。

图3是本发明实施例的联结套的结构示意图。

图4是本发明实施例的联结套的截面示意图。

图5是本发明实施例的安全联轴器在释放状态的结构示意图。

图6是本发明实施例的安全联轴器在使用状态的结构示意图。

图中：

10、联结套；11、内套；111、缺口槽；12、外套；121、凸起条；14、法兰连接部；15、轴孔；16、油腔；17、注油孔；19、注油管；

20、传动轴；21、切断部件；22、环状凸台；23、轴承；24、第一密封圈；25、第二密封圈；

30、端盖；31、螺钉。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的主要技术创意。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

如图1-5所示，本发明实施例1提供一种联结套10，包括本体，本体具有轴孔15，轴孔15用于套接在传动轴20上，并且轴孔15与传动轴20配合，在轴孔15的内壁面的内部设有两个或两个以上围绕轴孔15的轴线对称分布且相互独立的油腔16，油腔16靠近轴孔15一侧的表面为弧面，并且弧面与轴孔15的内壁面之间形成厚度相等的薄壁结构，每个油腔16通过一个设置在本体上的注油孔17与外部连通。弧面的轴线与轴孔15的轴线为同轴，以使弧面与轴孔15的内壁面之间形成薄壁结构。注油孔17设置在本体外侧面与油腔16之间。

当油腔16处于释放状态时，联结套10与传动轴20之间采用间隙配合；当油腔16处于工作状态时，油腔16内通过注油孔17注油，油压升高使油腔16内侧的壁膨胀，从而抱紧传动轴20，二者之间的抱紧力用于传递轴系的扭矩。

所述对称包括旋转对称、中心对称、轴对称中的任意一种。

优选方式之一，油腔16设为2个，2个油腔16围绕轴孔15的轴线呈轴对称分布，并且2个油腔16大小相等，以便于对2个油腔16进行充压。

优选方式之二，油腔16设为3个，3个油腔16围绕轴孔15的轴线呈120度旋转对称分布。

优选方式之三，所述油腔16包括4个，相邻两个油腔16之间分隔开，4个油腔16均为90度的弧形，围绕轴孔15的轴线呈中心对称分布。

以上三种优选的方式，采用对称的布置方式，将油腔16均匀分布在轴孔周围，而对称的油腔16内部充入相等的油压，使多个油腔16从圆周方向对轴孔内部的传动轴进行均衡的施加压力(即抱紧力)，从而确保扭矩平衡。

基于本领域技术人员对本发明技术方案的理解，也可以使油腔16设置为大于4个，在此不再一一举例。

优选地，以上三种优选方式的油腔16围绕轴孔15的轴线均匀分布且大小相等。

优选地，本体包括内套11和外套12，内套11与外套12套接后在二者之间形成两个或两个以上油腔16。通过外套12和内套11的配合形成两个或两个以上油腔16，可以具有多种的实施方案，特别地，可以通过附加若干个间隔结构来实现。

优选地，本体的一端设有法兰连接部14，用于与法兰结构连接。

本实施例提供一种优选的实施方案，具体地：内套11为圆筒形状，套接在外套12内，并且内套11的外壁直径小于外套12的轴孔直径，使内套11与外套12间隙配合，内套11的一个端面上设有两个或两个以上沿着内套11轴向延伸的缺口槽111，并对应地在外套12的轴孔内壁面上设有沿着外套12轴向延伸的凸起条121，缺口槽111与凸起条121一一对应配合。内套11与外套12之间的配合间隙一般在2mm以内，优选的方式是内套11与外套12之间的配合间隙在1mm左右。

本实施例中，通过缺口槽111和凸起条121的设计，使内套11和外套12之间连接后，将二者之间的间隙配合空间分隔成多个油腔16，由于间隙配合的缝隙比较小，所以采用焊接的方式即可将二者连接并且将配合的缝隙填充，从而保证油腔16具有良好的承压能力。

通过上述设计的联结套10，采用多个相互独立的油腔16，每个油腔16能够单独控制，与现有技术的安全联轴器采用整体为环状的油腔相比，更容易控制扭矩精度；将油腔采用对称设计，也便于对油腔进行扭矩标定，解决现有技术的安全联轴器扭矩过大时，一般的标定设备(例如扭矩试验台)不能对安全联轴器的工作扭矩进行标定的技术问题；同时，采用多个相互独立的油腔，在对油腔进行充压的过程中，也降低了对充压设备的要求；此外，采用多个相互独立的油腔，单个油腔内承受的油压，也大大降低，所以整体上降低了对安全联轴器结构强度的要求。

实施例2

本发明实施例2提供一种联结套10的装配方法，所述联结套包括内套11和外套12，所述外套12和所述内套11沿着轴向对接，使外套12的凸起条与内套12的缺口槽配合，然后在外套12和内套11的接口处采用焊接的方式密封连接。密封连接后，要求保证其承压能力，形成两个或两个以上围绕轴孔15的轴线对称分布且相互独立的油腔16。

实施例3

如图5-6所示，本发明实施例3提供一种安全联轴器，包括传动轴20和联结套10，联结套10套接在传动轴20上。

如图5所示，当油腔16处于释放状态时，联结套10与传动轴20之间采用间隙配合；如图6所示，当油腔16处于工作状态时，油腔16内通过注油孔17内部的注油管19注油，油压升高使油腔16内侧的壁膨胀，从而抱紧传动轴20，二者之间的抱紧力用于传递轴系的扭矩。

优选地，联结套10的每个注油孔17与一个注油管19密封连接，并且注油管19的注油帽凸出于联结套10的外表面；在传动轴20上设有与注油孔17对应的切断部件21，切断部件21在联结套10相对于传动轴20转动时，能够切断注油管19或注油帽，释放对应的油腔16内的油压。

优选地，传动轴20上设有环状凸台22，切断部件21固定连接在环状凸台22上。当传动轴20与联结套10之间的抱紧力不足以维持二者之间的扭矩时，即传动轴20与联结套10之间的扭矩超过额定安全扭矩时，联结套10就会相对于传动轴20转动，传动轴20与联结套10的抱紧面会摩擦滑动，为了避免摩擦破坏抱紧面，通过传动轴20上安装的切断部件21将注油帽或注油管19切断，从而使油腔16内部的油压随着空腔16内部的液压油的减少而降低，从而使联结套10与传动轴20的抱紧力快速消除，使安全联轴器发挥作用。

优选地，环状凸台22与联结套10之间通过第一密封圈24密封，优选地，第一密封圈24为截面为U形的环状密封圈。采用第一密封圈24可以将传动轴与联结套10之间进行密封，防止外部杂质进入传动轴20与联结套10之间的空隙。

优选地，本实施例提供的安全联轴器，还包括端盖30，端盖30固定连接在传动轴20的端部，用于将联结套10定位在传动轴20上。通过端盖30将传动轴20与联结套10的端面进行固定，确保传动轴20与联结套10之间的位置固定。

优选地，端盖30通过螺钉31固定连接在传动轴20的端面上。

优选地，端盖30与联结套10之间通过第二密封圈25密封，优选地，第二密封圈25为截面为U形的环状密封圈。通过第二环状密封圈25将传动轴20与联结套10的连接端面进行密封。

优选地，联结套10与传动轴20连接部位的两端分别安装有轴承23。两个轴承23可以对联结套10的连接部位的两端提供支撑，确保联结套10与传动轴20的同轴连接，并且轴承23还可以对联结套10提供支撑，使联结套10在释放状态下，联结套10与传动轴20之间保留足够的间隙。

通过上述设计的安全联轴器，其主要的有益效果包括：

联结套10采用多个相互独立的油腔，每个油腔能够单独控制，与现有技术的安全联轴器采用整体为环状的油腔相比，更容易控制扭矩精度；

将油腔采用对称设计，也便于对油腔进行扭矩标定，解决现有技术的安全联轴器扭矩过大时，一般的标定设备(例如扭矩试验台)不能对安全联轴器的工作扭矩进行标定的技术问题；具体地，例如安全联轴器采用两对油腔，每对油腔的最大扭矩为15MN.m，整个安全联轴器的最大扭矩是30MN.m，这时采用一个工作扭矩为15MN.m的扭矩试验台就可以对这个安全联轴器进行标定；但如果安全联轴器采用现有技术的整体为环状的油腔结构，那么工作扭矩为15MN.m的扭矩试验台就无法进行标定了，此时只能选择工作扭矩至少为30MN.m的扭矩试验台进行标定。

同时，采用多个相互独立的油腔，单腔的油压低于现有技术的油腔的油压，在对油腔进行充压的过程中，也降低了对充压设备的要求；

采用多个相互独立的油腔，单个油腔内承受的油压，也大大降低，所以整体上降低了对安全联轴器结构强度的要求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种联结套（10），包括本体，本体具有轴孔（15），其特征在于，在所述轴孔（15）的内壁面的内部设有两个以上围绕所述轴孔（15）的轴线对称分布且相互独立的油腔（16），所述油腔（16）靠近所述轴孔（15）的内壁面一侧的表面为弧面，并且弧面与轴孔（15）的内壁面之间形成薄壁结构，每个所述油腔（16）分别通过一个设置在所述本体上的注油孔（17）与外部连通；

所述本体包括内套(11)和外套(12)，所述内套(11)与所述外套(12)二者之间通过附加多个间隔结构，使所述外套(12)和所述内套(11)配合形成两个以上所述油腔(16)。

2.如权利要求1所述的联结套（10），其特征在于，所述油腔（16）包括4个，4个所述油腔（16）成两两对称布置。

3.如权利要求2所述的联结套（10），其特征在于，所述油腔（16）围绕所述轴孔（15）的轴线均匀分布且大小相等。

4.如权利要求1所述的联结套（10），其特征在于，所述内套（11）为圆筒形状，套接在所述外套（12）内，并且所述内套（11）的外壁直径小于所述外套（12）的轴孔直径，使所述内套（11）与所述外套（12）间隙配合，所述内套（11）的一个端面上设有两个以上沿着所述内套（11）轴向延伸的缺口槽（111），并对应地在所述外套（12）的轴孔内壁面上设有沿着外套（12）轴向延伸的凸起条（121），所述缺口槽（111）与所述凸起条（121）一一对应配合。

5.如权利要求1-4之一所述的联结套（10），其特征在于，所述本体的一端设有法兰连接部（14），用于与法兰结构连接。

6.如权利要求1-4之一所述联结套（10）的装配方法，其特征在于，所述联结套（10）包括内套（11）和外套（12），所述外套（12）和所述内套（11）沿着轴向对接，使外套（12）的凸起条（121）与内套（11）的缺口槽（111）配合，然后在外套（12）和内套（11）的接口处采用焊接的方式密封连接，形成两个以上围绕所述轴孔（15）的轴线对称分布且相互独立的油腔（16）。

7.一种安全联轴器，其特征在于，包括传动轴（20）和权利要求1-5之一所述的联结套（10），所述联结套（10）套接在所述传动轴（20）上。

8.如权利要求7所述的安全联轴器，其特征在于，所述联结套（10）的每个注油孔（17）与一个注油管（19）密封连接，并且所述注油管（19）的注油帽凸出于所述联结套（10）的外表面；在所述传动轴（20）上设有与所述注油孔（17）对应的切断部件（21），所述切断部件（21）在所述联结套（10）相对于所述传动轴（20）转动时，能够切断所述注油管（19）或所述注油帽，释放对应的所述油腔（16）内的油压。

9.如权利要求8所述的安全联轴器，其特征在于，所述传动轴（20）上设有环状凸台（22），所述切断部件（21）固定连接在所述环状凸台（22）上。

10.如权利要求9所述的安全联轴器，其特征在于，所述环状凸台（22）与所述联结套（10）之间通过第一密封圈（24）密封。

11.如权利要求7-10之一所述的安全联轴器，其特征在于，还包括端盖（30），所述端盖（30）固定连接在所述传动轴（20）的端部，用于将所述联结套（10）定位在所述传动轴（20）上。

12.如权利要求11所述的安全联轴器，其特征在于，所述端盖（30）通过螺钉（31）固定连接在所述传动轴（20）的端面上。

13.如权利要求12所述的安全联轴器，其特征在于，所述端盖（30）与所述联结套（10）之间通过第二密封圈（25）密封。

14.如权利要求7-10，12-13任一所述的安全联轴器，其特征在于，所述联结套（10）与所述传动轴（20）连接部位的两端分别安装有轴承（23）。