CN106594102B - 一种扭矩过载保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种过载保护装置，具体来说是一种扭矩过载保护装置，所述扭矩过载保护装置包括用于装配的壳体，所述壳体内部中空，在壳体内部设有用于传送动力的传动轴，所述传动轴包括第一传动轴和第二传动轴，在第一传动轴与第二传动轴之间设有用于过载保护的保护组件。本发明能够实现正反向运动，可以在过载扭矩消除后立即恢复传动状态，同时结构简单、容易装配，有效降低制作成本和维修费用；扭矩调整范围广泛，使用方便精准，解决了现有技术中存在的结构复杂、装配繁琐、适用性差的技术问题，且与设备本身集成，尺寸上可以微型化，低成本，故障率低，安全可靠。

Description

一种扭矩过载保护装置
技术领域
本发明涉及一种过载保护装置，具体来说是一种扭矩过载保护装置。
背景技术
在诸多传动机构中，为了避免核心功能部件受突发冲击产生的扭矩过载而损坏或因扭矩过载造成重大安全事故，一般会在该传动链中设置扭矩过载保护装置或机构。目前市场上，扭矩过载保护装置分为嵌入式(通过牙、齿、键或滚珠等传递扭矩)和摩擦式(利用摩擦力传递扭矩)。都是通过过载打滑的方式起到扭矩过载保护作用。而其中摩擦式由于材料限制等因素，打滑后在使用很难保证精度。嵌入式中的利用牙、齿和键等方式结构相对复杂，可修复性不高。而滚珠式过载保护器由于打滑时滚珠与离合片中间滚动摩擦，所以不会对材料造成损坏，所以越来越广泛的应该用到各类传动领域。但是传统的滚珠式过载保护器结构比较复杂，尺寸无法微型化，成本较高，适用性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于保护装置过载后不被损害的过载保护装置。
为实现这样的目的，本发明提供的技术方案：
一种扭矩过载保护装置，所述扭矩过载保护装置包括用于装配的壳体，所述壳体内部中空，在壳体内部设有用于传送动力的传动轴，所述传动轴包括第一传动轴和第二传动轴，在第一传动轴与第二传动轴之间设有用于过载保护的保护组件。
所述保护组件包括设置在第一传动轴与第二传动轴相接触端面上的滚珠以及第一传动轴和第二传动轴相互接触的端面上设有用于放置滚珠的球窝。
所述球窝包括设置在第一传动轴上的第一球窝以及设置在第二传动轴上与第一球窝相对应的第二球窝，所述第二球窝与滚珠相适配，第二球窝的高度为滚珠直径的二分之一，第一球窝与滚珠相适配，第一球窝的深度小于滚珠直径的二分之一。
所述在第一传动轴上设有与第二球窝相对应的球槽，在球槽内设有与第二球窝相对应的第一球窝，所述第一球窝的高度、第二球窝的高度和球槽本身的高度之和与滚珠直径相同。
所述第一传动轴与第二传动轴上都设有二个以上用于放置滚珠的球窝，并且均匀设置在第一传动轴与第二传动轴相接触的端面上。
在第一传动轴上设有用于第一传动轴与第二传动轴脱离后复位贴合的弹簧。
所述第一传动轴上套接有用于放置弹簧以及与止推片搭配使用用于对第一传动轴限位的弹簧座。
所述弹簧座包括用于支撑弹簧的支撑台以及设置在支撑台上与止推片相配合使用用于限制第一传动轴与第二传动轴分离距离的支撑柱。
所述第一传动轴上套接有与弹簧座相配合使用用于限制第一传动轴与第二传动轴分离距离的止推片。
所述止推片与弹簧座装配间隙尺寸不大于滚珠的半径尺寸。
在第一传动轴与第二传动轴上设有用于传动的传动齿轮。
本发明的有益效果：
本发明能够实现正反向运动，可以在过载扭矩消除后立即恢复传动状态，同时结构简单、容易装配，有效降低制作成本和维修费用；扭矩调整范围广泛，使用方便精准，解决了现有技术中存在的结构复杂、装配繁琐、适用性差的技术问题，且与设备本身集成，尺寸上可以微型化，低成本，故障率低，安全可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的剖视图。
图3为本发明第一传动轴的立体图。
1、传动齿轮，2、第二传动轴，3、弹簧座，31、支撑台，32、支撑柱，4、壳体，5、止推片，6、第一传动轴，7、弹簧，8、第一球窝，9、第二球窝，10、螺栓，11、滚珠、12、球槽。
具体实施方式
如图1所表示的一种扭矩过载保护装置，扭矩过载保护装置包括用于装配的壳体4，所述壳体4内部中空，在壳体4内部设有用于传送动力的传动轴，传动轴包括第一传动轴6和第二传动轴2，在第一传动轴6与第二传动轴2之间设有用于过载保护的保护组件，保护组件包括设置在第一传动轴6与第二传动轴2相接触面上的滚珠11以及第一传动轴6和第二传动轴2相互接触一端设有用于放置滚珠11的球窝，球窝包括设置在第一传动轴6上的第一球窝8以及设置在第二传动轴2上与第一球窝8相对应的第二球窝9，所述第二球窝9与滚珠11相适配，第二球窝的深度为滚珠11直径的二分之一，第一球窝8与滚珠11相适配，深度小于滚珠11体积的二分之一，本发明采用第一传动轴6的第一球窝8与第二传动轴2的第二球窝9相适配，第一球窝8采用小于半圆的设计，使得滚珠11在第一球窝8内的受力沿第一球窝8与滚珠11结合的边缘处倾斜向上，当第一传动轴6与第二传动轴2传输的力矩小于设定保护扭矩时，第一传动轴6与第二传动轴2在弹簧7的作用下保持整体无滑移传动扭矩，当第一传动轴6与第二传动轴2之间传动的力矩大于设定保护扭矩时，由于第一传动轴6与第二传动轴2以及滚珠11之间的静摩擦力不足以提供传动力矩时，在滚珠11表面产生挤压，滚珠11在第一球窝8的边缘处受到倾斜的切向力，滚珠11切向力分解成径向和轴向的分力，当轴向分力大于弹簧7压力时，第一传动轴6在滚珠11表面形成位移，导致第一传动轴6与第二传动轴2之间脱离，这时轴向力进一步扩大，导致第一传动轴6被顶起，且滚珠11在上半轴的球槽中滑动。这时第一传动轴6与第二传动轴2之间产生相对位移，达到动力断开的作用。当第一传动轴6与第二传动轴2上受到的力矩撤销或者小于设定扭矩时，第一传动轴6在弹簧7的作用下回到原来的位置，且被压在第二传动轴2摩擦面上，恢复动力传输，这样就可以在一定程度上可以起到断开动力传动，实现装置过载保护的作用。
作为优选的，本发明中第一传动轴6与第二传动轴2上都设有二个以上用于放置滚珠11的球窝，并且均匀设置在第一传动轴6与第二传动轴2相接触的一端，当在第一传动轴6与第二传动轴2上设有二个以上用于放置滚珠11的球窝，所述球窝要均匀设置在第一传动轴6与第二传动轴2相接触的一端，均匀设置球窝也就是均匀设置滚珠11，滚珠11均匀的设置有利于受力的平衡，有利于本扭矩保护装置的稳定性。
作为优选的，本发明中球窝包括设置在第一传动轴上的第一球窝以及设置在第二传动轴上与第一球窝8相对应的第二球窝9，所述第二球窝9与滚珠11相适配，第二球窝9的高度为滚珠直径的二分之一，第一球窝8与滚珠11相适配，第一球窝8的深度小于滚珠直径的二分之一，第一球窝8的深度为了保证传动的稳定性和实用性，第一球窝8的深度不能小于滚珠11直径的二十分之一，这样的设置能够在保证第一传动轴6与第二传动轴2相互传动，还能减少滚珠的磨损。
作为优选的，本发明中在第一传动轴6上设有与第二球窝9相对应的球槽，在球槽内设有与第二球窝9相对应的第一球窝8，所述第一球窝8的高度、第二球窝9的高度和球槽12本身的高度之和与滚珠直径相同，球槽12的设置可以在保证滚珠传动的同时，还能保证第一传动轴6与第二传动轴2端面相接触，增加传动的稳定性，同时还能够减少滚珠11的磨损。
作为优选的，本发明中在第一传动轴6上设有用于第一传动轴6与第二传动轴2脱离后复位贴合的弹簧7，弹簧7的设置可以起到很好的复位作用，当扭矩过大时，在第一传动轴6与第二传动轴2脱离后，弹簧7能够使得第一传动轴6与第二传动轴2重新相互接触，能够实现继续动力传动。
作为优选的，本发明中第一传动轴6上套接有用于放置弹簧7以及与止推片5搭配使用用于对第一传动轴6限位的弹簧座3，弹簧座3的设置可以对复位用的弹簧7提供一个更好的安装位置，有利于安装的方便，同时因为弹簧座3设计的优化，弹簧座3具有一个很好地限位作用，弹簧座3与止推片5搭配使用能够控制因为扭矩过大造成第一传动轴6与第二传动轴2分离的分离距离，进而保证滚珠11不会从球窝中脱离。
作为优选的，本发明中弹簧座3包括用于支撑弹簧7的支撑台31以及设置在支撑台31上与止推片5相配合使用用于限制第一传动轴6与第二传动轴2分离距离的支撑柱32，支撑台31用于放置弹簧7，弹簧7一端与支撑台31相连接，另一端可以与壳体4相连接也可以与止推片5相连接，支撑柱32套接在第一传动轴6上，支撑柱32可以与止推片5相互配合，来实现对第一传动轴6于第二传动轴2的分离的控制。
作为优选的，本发明中第一传动轴6上套接有与弹簧座3相配合使用用于限制第一传动轴6与第二传动轴2分离距离的止推片5，止推片5与弹簧座3相适配，来实现对第一传动轴6于第二传动轴2的分离的控制，同时还具有对壳体4的密封效果。
作为优选的，本发明中在保证过载装置能够实现过载保护的前提下，止推片5与弹簧座3装配间隙尺寸不大于滚珠11的半径尺寸，这样的设置可以保证球窝中设置的滚珠11不会完全脱离，避免弹簧7复位时滚珠11与球窝不对应，造成本装置不能重复使用。
作为优选的，本发明中在第一传动轴6与第二传动轴2上设有用于传动的传动齿轮1，在两个传动轴上都设有传动齿轮1，可以方便传动，同时根据本发明的结构，本装置对于安装方向没有要求，第一传动轴6与第二传动轴2都可以作为主动轴或者从动轴在任何装置中使用，提高了扭矩过载装置的使用范围，也优化了装配工艺，有利于优化生产，提高生产效率。
作为优选的，本发明中止推片5通过螺栓10连接着壳体4上，止推片5与壳体4之间设有用于调节的弹簧7垫片，止推片5通过螺栓10连接在壳体4上，连接方便，便于安装，同时具有很好的密封效果，在止推片5与壳体4之间设有弹簧7垫片，弹簧7垫片弹性强度选择较大的，在不影响装置过载保护的情况下，可以起到一个减震效果，还能起到一个调节止推片5与弹簧座3之间的距离，当需要调节时，可以通过螺栓10与止推片5和壳体4之间的预紧力，来实现弹簧7垫片的压缩量，作为更大的优化，我们可以子啊止推片5下方设有挡板，挡板通过螺栓10连接在止推片5上，挡板通过螺栓10的旋转量，来控制处于壳体4内部挡板的位置，进而实现调节挡板与弹簧座3之间的距离。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种扭矩过载保护装置，所述扭矩过载保护装置包括用于装配的壳体，所述壳体(4)内部中空，在壳体(4)内部设有用于传送动力的传动轴，其特征在于，所述传动轴包括第一传动轴(6)和第二传动轴(2)，在第一传动轴(6)与第二传动轴(2)之间设有用于过载保护的保护组件；
所述保护组件包括设置在第一传动轴(6)与第二传动轴(2)相接触端面上的滚珠(11)以及第一传动轴(6)和第二传动轴(2)相互接触的端面上设有用于放置滚珠(11)的球窝；
所述球窝包括设置在第一传动轴(6)上的第一球窝(8)以及设置在第二传动轴(2)上与第一球窝(8)相对应的第二球窝(9)，所述第二球窝(9)与滚珠(11)相适配，第二球窝的高度为滚珠(11)直径的二分之一，第一球窝(8)与滚珠(11)相适配，第一球窝的深度小于滚珠(11)直径的二分之一；
所述在第一传动轴(6)上设有与第二球窝相对应的球槽(12)，在球槽(12)内设有与第二球窝相对应的第一球窝(8)，所述第一球窝(8)的高度、第二球窝(9)的高度和球槽(12)本身的高度之和与滚珠(11)直径相同；
所述第一传动轴(6)与第二传动轴(2)上都设有二个以上用于放置滚珠(11)的球窝，并且均匀设置在第一传动轴(6)与第二传动轴(2)相接触的端面上；
在第一传动轴(6)上设有用于第一传动轴(6)与第二传动轴(2)脱离后复位贴合的弹簧(7)；
所述第一传动轴(6)上套接有用于放置弹簧(7)以及与止推片(5)搭配使用用于对第一传动轴(6)限位的弹簧座(3)，弹簧座(3)包括用于支撑弹簧的支撑台(31)以及设置在支撑台(31)上与止推片(5)相配合使用用于限制第一传动轴(6)与第二传动轴(2)分离距离的支撑柱(32)；
所述第一传动轴(6)上套接有与弹簧座(3)相配合使用用于限制第一传动轴(6)与第二传动轴(2)分离距离的止推片(5)；
所述止推片(5)与弹簧座(3)装配间隙尺寸不大于滚珠(11)的半径尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种扭矩过载保护装置，其特征在于，在第一传动轴(6)与第二传动轴(2)上设有用于传动的传动齿轮(1)。
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