CN107654533A - 一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器 - Google Patents

Abstract

本发明属于扭矩限制器技术领域，尤其涉及一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器，它包括阻尼器、卡位机构、支撑机构，其中卡位机构安装在支撑机构内；阻尼器安装在支撑机构上；本发明支撑机构的作用是支撑卡位机构与阻尼器；卡位机构安装在支撑机构内的作用是限制涡卷弹簧的运动，同时又可以识别输出轴上的扭矩值大小；阻尼器安装在支撑机构上的作用是使得涡卷弹簧的回位运动受到阻尼作用，使得涡卷弹簧带动内圈可以缓慢旋转一圈，容纳槽与方槽可以只正对一次。

Description

一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器

所属技术领域

本发明属于扭矩限制器技术领域，尤其涉及一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器。

背景技术

目前现有的扭矩限制器结构上复杂、功能单一，当输出端的负载超出扭矩限制器的临界扭矩值时，此时的扭矩限制器将会工作，从而使得输入端将不会再驱动输出端运动，从而到达保护输入端的目的，此扭矩限制器的输出端旋转过程中将会影响输入端的运动，同时扭矩限制器传递的运动有时双向传递的，所以就需要设计一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器，达到单向驱动的目的。

本发明设计一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器，它是采用以下技术方案来实现的。

一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器，其特征在于：它包括阻尼器、卡位机构、支撑机构，其中卡位机构安装在支撑机构内；阻尼器安装在支撑机构上。

上述支撑机构包括驱动环、输出轴、内圈、涡卷弹簧、第一卡槽、容纳槽、第二卡槽、方槽、第一导块、第一倒刺、第二倒刺，其中支撑环安装输出轴外圆面上；内圈内圆面上开有方槽；内圈一端内圆面安装在支撑环外圆面上；两个第一导块对称安装在方槽两侧面上；驱动环内圆面上开有容纳槽；容纳槽两侧面上开有第一卡槽与第二卡槽；驱动环安装在内圈外圆面上，且容纳槽与方槽配合；6个第一倒刺依次安装在输出轴外圆面上，且6个第一倒刺均位于内圈内；6个第二倒刺依次安装在涡卷弹簧内端内侧上，且6个第二倒刺与相应的第一倒刺配合；涡卷弹簧通过第一倒刺与第二倒刺的配合安装在内圈内。

上述卡位机构包括驱动齿轮、驱动齿条、支撑环、第一齿条、连接块、空槽、回位弹簧、推动柱、第二导槽、第二导块、固定轴、第一导槽、第二齿条、第二滑槽、支撑块、第一滑槽、圆孔，其中支撑块一端面两侧上对称开有两个未贯通的第一导槽；支撑块开第一导槽的端面上开有圆孔；圆孔内圆面上对称开有两个未贯通的第二导槽；圆孔内端面上开有空槽；空槽两侧面上开有第一滑槽与第二滑槽；支撑块通过第一导块与第一导槽的配合安装在方槽与容纳槽内；驱动齿轮通过固定轴安装在空槽内；两个第二导块对称安装在推动柱外圆面上；推动柱一端安装在涡卷弹簧外端上，另一端穿过圆孔位于空槽内，且第二导块与第二导槽配合；连接块端面安装在推动柱端面上；驱动齿条一端安装在连接块端面上，且驱动齿条与驱动齿轮啮合；第一齿条与第一滑槽滑动配合安装，第一齿条一端与驱动齿轮啮合，另一端穿过第一滑槽***第一卡槽内；第二齿条与第二滑槽滑动配合安装，第二齿条一端与驱动齿轮啮合，另一端穿过第二滑槽***第二卡槽内；第一齿条位于靠近涡卷弹簧处，第二齿条位于远离涡卷弹簧处；回位弹簧嵌套在推动柱外侧；回位弹簧一端安装在连接块端面上，另一端安装在空槽端面上。

上述阻尼器包括盖板、阻尼壳、第一挡板、第二挡板、进油口、出油口、第一油腔、第二油腔，其中阻尼壳端面按在内圈端面上；第一挡板位于阻尼壳内，第一挡板一端安装在输出轴上，另一端与阻尼壳内壁配合；第二挡板位于阻尼壳内，第二挡板一端安装在阻尼壳内壁上，另一端与输出轴配合；第二挡板与第二挡板的配合；第一挡板与第二挡板将阻尼壳内腔分成了第一油腔与第二油腔；盖板安装在阻尼壳远离驱动环的端面上；第一油腔内壁上开有出油口；第二油腔内壁上开有进油口；出油口与进油口均靠近第一挡板；出油口与进油口之间通过3-5mm的管径相接通。

作为本技术的进一步改进，上述驱动环通过轴承安装在内圈上。

作为本技术的进一步改进，上述内圈通过键安装在输出轴上。

作为本技术的进一步改进，上述回位弹簧为压缩弹簧。

作为本技术的进一步改进，上述第一齿条与第二齿条的完全相同。

作为本技术的进一步改进，上述阻尼壳焊接在内圈端面上。

作为本技术的进一步改进，上述出油口与进油口之间通过4mm的管径相接通。

相对于传统的扭矩限制器技术，本发明支撑机构的作用是支撑卡位机构与阻尼器；卡位机构安装在支撑机构内的作用是限制涡卷弹簧的运动，同时又可以识别输出轴上的扭矩值大小；阻尼器安装在支撑机构上的作用是使得涡卷弹簧的回位运动受到阻尼作用，使得涡卷弹簧带动内圈可以缓慢旋转一圈，容纳槽与方槽可以只正对一次。

本发明中支撑机构的作用是支撑卡位机构与阻尼器；支撑环安装输出轴外圆面上的作用是便于安装内圈；内圈内圆面上开有方槽的作用是容纳支撑块；内圈一端内圆面安装在支撑环外圆面上的作用是便于安装驱动环；两个第一导块对称安装在方槽两侧面上的作用是与支撑块上所开的第一导槽的配合，达到限制支撑块运动的目的；驱动环内圆面上开有容纳槽的作用是便于安装卡位机构；容纳槽两侧面上开有第一卡槽与第二卡槽的作用是与卡位机构上的第一齿条与第二齿条配合，从而达到限制涡卷弹簧运动的目的；驱动环安装在内圈外圆面上，且容纳槽与方槽配合的作用是便于将输入端的运动传递到内圈上，同时容纳槽与方槽配合的作用是便于支撑块在其上运动；6个第一倒刺依次安装在输出轴外圆面上，且6个第一倒刺均位于内圈内的作用是与安装在涡卷弹簧内端上的第二倒刺配合，从而达到涡卷弹簧通过第二倒刺可以带动第一倒刺运动的目的，第二倒刺将会带动输出轴运动的目的，第一倒刺与第二倒刺另一个作用是，可以使得输出轴单方向的旋转的运动不会影响驱动环运动，从而达到输出端单向运动不会影响输入端运动；涡卷弹簧通过第一倒刺与第二倒刺的配合安装在内圈内的作用是使得当扭矩限制器输入端只可以沿涡卷弹簧涡卷弹簧涡卷的方向旋转时，方可以驱动输出轴旋转，因为此时的涡卷弹簧上的内端上的第二倒刺才可以与第一倒刺接触，达到单向限制扭矩的目的。

本发明中卡位机构的作用是限制涡卷弹簧的运动，同时又可以识别输出轴上的扭矩值大小；支撑块一端面两侧上对称开有两个未贯通的第一导槽的作用是与第一导块配合，从而达到限制支撑块运动的目的；支撑块开第一导槽的端面上开有圆孔的作用是便于推动柱通过；圆孔内圆面上对称开有两个未贯通的第二导槽的作用是与安装在推动柱上的第二导块滑动配合，从而达到限制推动柱运动的目的；圆孔内端面上开有空槽的作用是便于容纳驱动齿轮、驱动齿条、第一齿条、第二齿条、连接块、回位弹簧；空槽两侧面上开有第一滑槽与第二滑槽的作用是便于第一齿条与第二齿条穿出；驱动齿轮通过固定轴安装在空槽内的作用是当涡卷弹簧带动推动柱运动时，运动的推动柱将会带动安装在其上的连接块运动，运动的连接块将会带动驱动齿轮运动，驱动齿轮将会带动第一齿条与第二齿条运动，此时的第一齿条将会从第一卡槽内出来，第二齿条将会从第二卡槽内出来。此时的第一齿条与第二齿条将不会再限制支撑块的运动，此时的支撑块将会在涡卷弹簧的作用下从容纳槽内出来；推动柱一端安装在涡卷弹簧外端上，另一端穿过圆孔位于空槽内，且第二导块与第二导槽配合的作用是将涡卷弹簧的运动传递到驱动齿条上；连接块端面安装在推动柱端面上的作用是便于安装驱动齿条；驱动齿条一端安装在连接块端面上，且驱动齿条与驱动齿轮啮合的作用是便于将驱动齿条上运动传递到驱动齿轮上；第一齿条与第一滑槽滑动配合安装，第一齿条一端与驱动齿轮啮合，另一端穿过第一滑槽***第一卡槽内的作用是到达限制支撑块运动的目的；第二齿条与第二滑槽滑动配合安装，第二齿条一端与驱动齿轮啮合，另一端穿过第二滑槽***第二卡槽内的作用是限制支撑块运动；第一齿条位于靠近涡卷弹簧处，第二齿条位于远离涡卷弹簧处的作用是当推动柱在涡卷弹簧的作下，向靠近涡卷弹簧的方向运动，将会带动连接块运动，连接块将会带动驱动齿条运动，驱动齿条将会带动驱动齿轮运动，驱动齿轮将会带动第一齿条从第一卡槽内运动出来，驱动齿轮将会带动第二齿条从第二卡槽内运动出来；回位弹簧嵌套在推动柱外侧；回位弹簧一端安装在连接块端面上，另一端安装在空槽端面上的作用是给连接块一个恢复力作用。

本发明中阻尼器的作用是使得涡卷弹簧的回位运动受到阻尼作用，使得涡卷弹簧带动内圈可以缓慢旋转一圈，容纳槽与方槽可以只正对一次；阻尼壳端面按在内圈端面上的作用是当涡卷弹簧带动内圈旋转时，将会对内圈的旋转运动产生一个阻尼作用；第一挡板位于阻尼壳内，第一挡板一端安装在输出轴上，另一端与阻尼壳内壁配合；第二挡板位于阻尼壳内，第二挡板一端安装在阻尼壳内壁上，另一端与输出轴配合的作用是将阻尼壳的内腔形成第一油腔与第二油腔；第二挡板与第二挡板的配合的作用是使得阻尼壳可以旋转一圈；第一挡板与第二挡板将阻尼壳内腔分成了第一油腔与第二油腔的作用是便于容纳液压油；盖板安装在阻尼壳远离驱动环的端面上的作用是使得阻尼壳可以形成一个密闭的空间；第一油腔内壁上开有出油口的作用是便于第一油腔内的液压油流出；第二油腔内壁上开有进油口便于第一油腔内的液压油流入；出油口与进油口之间通过4mm的管径相接通的作用是此时的涡卷弹簧运动非常的平缓；出油口与进油口均靠近第一挡板的作用是便于第一油腔内的液压油全部排出。

在使用过程中，当输出轴上的所需的扭矩值在临界扭矩值之下时，此时的输入端带动驱动环向涡卷弹簧涡卷的方向旋转，旋转的驱动环将会通过支撑块带动内圈旋转，旋转的内圈将会使得涡卷弹簧被压缩，此时的涡卷弹簧将会使得其上的第二倒刺与第一倒刺接触，从而使得第二倒刺可以带动第一倒刺旋转，此时运动的第一倒刺将会带动输出轴运动，从而使得输出轴可以带动输出端运动，达到输入端可以带动输出端运动的目的；当输出端向涡卷弹簧涡卷相反的方向旋转时，在第一倒刺的作用下，此时运动的输出轴上所安装的第一倒刺将会与第二倒刺发生相对运动，从而使得输出轴将不会带动涡卷弹簧运动，从而达到输出轴运动不会影响驱动环运动的目的；当输出轴上的负载所需扭矩值将超过临界扭矩值时，此时驱动环依然在旋转，旋转的驱动环将会带动支撑块运动，支撑块将会是使得涡卷弹簧被压缩，此时的涡卷弹簧无法驱动输出轴运动，所以此时的涡卷弹簧之间的间隙被缩小，此时的涡卷弹簧的外端将会向内端靠近，从而使得涡卷弹簧外端将会拉动推动柱向靠近涡卷弹簧一侧运动，运动的推动柱将会依次带动连接块、驱动齿条、驱动齿轮、第一齿条与第二齿条运动，运动的第一齿条与第二齿条将会从第一卡槽与第二卡槽内出来，此时的支撑块将会在涡卷弹簧的作用下将会沿第一导槽运动，从而使好的支撑块从容纳槽内出来，此时的支撑块将不会将驱动环与内圈连接在一起，此时的涡卷弹簧将会带动支撑块运动，支撑块将会带动内圈运动，运动的内圈将会带动阻尼壳运动，阻尼壳将会带动第二挡板运动，从而使得第一油腔内的液压油将会通过管道流入第二油腔内，当第二挡板运动一圈时，此时的方槽与容纳槽将会正对在一起，此时的输出轴上负载也将减小，在涡卷弹簧的作用下，支撑块将会进入容纳槽内，此时的回位弹簧将会使得连接块恢复到原来的位置上去，在回位弹簧的回位作用下，将会使得第一齿条重新***第一卡槽内，第二齿条重新***第二卡槽内，从而使得扭矩限制器可以恢复工作状态；此时的使得阻尼器的作用是，当输出轴上负载超过扭矩限制器的临界扭矩值时，此时的涡卷弹簧有可能被压缩了好几圈，如果没有阻尼器的作用，涡卷弹簧将会快速恢复原状，此时的支撑块将多次进入方槽与容纳槽内或者不会进入，从而使得本发明中的扭矩限制器工作的可持续利用率降低。

附图说明

图1是整体部件分布示意图。

图2是阻尼器安装结构示意图。

图3是阻尼壳安装结构示意图。

图4是第二挡板安装结构示意图。

图5是驱动环结构（一）示意图。

图6是驱动环结构（二）示意图。

图7是内圈结构示意图。

图8是第一导块安装结构示意图。

图9是第一挡板安装结构示意图。

图10是第一倒刺安装结构示意图。

图11是第二倒刺安装结构示意图。

图12是驱动齿轮安装结构示意图。

图13是驱动齿条安装结构示意图。

图14是支撑块结构（一）示意图。

图15是支撑块结构（二）示意图。

图16是支撑块结构（三）示意图。

图17是推动柱安装结构示意图。

图18是第二导块安装结构示意图。

图中标号名称：1、阻尼器；2、卡位机构；3、支撑机构；4、盖板；5、阻尼壳；6、驱动环；7、输出轴；8、内圈；9、涡卷弹簧；10、第一挡板；11、第二挡板；13、出油口；14、进油口；16、第一卡槽；17、容纳槽；18、第二卡槽；19、方槽；20、第一导块；21、第一倒刺；22、第二倒刺；23、驱动齿轮；24、驱动齿条；25、第一齿条；26、连接块；27、空槽；28、回位弹簧；29、推动柱；30、第二导槽；31、第二导块；32、第一导槽；33、第二齿条；34、第二滑槽；35、支撑块；36、第一滑槽；37、圆孔；38、第一油腔；39、第二油腔；40、支撑环；41、固定轴。

具体实施方式

如图1、2、3所示，它包括阻尼器1、卡位机构2、支撑机构3，其中卡位机构2安装在支撑机构3内；阻尼器1安装在支撑机构3上。

如图3所示，上述支撑机构3包括驱动环6、输出轴7、内圈8、涡卷弹簧9、第一卡槽16、容纳槽17、第二卡槽18、方槽19、第一导块20、第一倒刺21、第二倒刺22，如图3所示，其中支撑环40安装输出轴7外圆面上；如图7、8所示，内圈8内圆面上开有方槽19；如图3所示，内圈8一端内圆面安装在支撑环40外圆面上；如图8所示，两个第一导块20对称安装在方槽19两侧面上；如图5所示，驱动环6内圆面上开有容纳槽17；如图6所示，容纳槽17两侧面上开有第一卡槽16与第二卡槽18；驱动环6安装在内圈8外圆面上，且容纳槽17与方槽19配合；如图9、10、11所示，6个第一倒刺21依次安装在输出轴7外圆面上，且6个第一倒刺21均位于内圈8内；如图17所示，6个第二倒刺22依次安装在涡卷弹簧9内端内侧上，且6个第二倒刺22与相应的第一倒刺21配合；如图3所示，涡卷弹簧9通过第一倒刺21与第二倒刺22的配合安装在内圈8内。

如图12、13所示，上述卡位机构2包括驱动齿轮23、驱动齿条24、支撑环40、第一齿条25、连接块26、空槽27、回位弹簧28、推动柱29、第二导槽30、第二导块31、固定轴41、第一导槽32、第二齿条33、第二滑槽34、支撑块35、第一滑槽36、圆孔37，如图14、15、16所示，其中支撑块35一端面两侧上对称开有两个未贯通的第一导槽32；如图14、15、16所示，支撑块35开第一导槽32的端面上开有圆孔37；如图14、15、16所示，圆孔37内圆面上对称开有两个未贯通的第二导槽30；如图14、15、16所示，圆孔37内端面上开有空槽27；空槽27两侧面上开有第一滑槽36与第二滑槽34；如图3所示，支撑块35通过第一导块20与第一导槽32的配合安装在方槽19与容纳槽17内；如图12、13所示，驱动齿轮23通过固定轴41安装在空槽27内；如图18所示，两个第二导块31对称安装在推动柱29外圆面上；如图12、13所示，推动柱29一端安装在涡卷弹簧9外端上，另一端穿过圆孔37位于空槽27内，且第二导块31与第二导槽30配合；如图12、13所示，连接块26端面安装在推动柱29端面上；如图12、13所示，驱动齿条24一端安装在连接块26端面上，且驱动齿条24与驱动齿轮23啮合；如图12所示，第一齿条25与第一滑槽36滑动配合安装，第一齿条25一端与驱动齿轮23啮合，另一端穿过第一滑槽36***第一卡槽16内；如图13所示，第二齿条33与第二滑槽34滑动配合安装，第二齿条33一端与驱动齿轮23啮合，另一端穿过第二滑槽34***第二卡槽18内；如图12、13所示，第一齿条25位于靠近涡卷弹簧9处，第二齿条33位于远离涡卷弹簧9处；如图12、13所示，回位弹簧28嵌套在推动柱29外侧；回位弹簧28一端安装在连接块26端面上，另一端安装在空槽27端面上。

如图4所示，上述阻尼器1包括盖板4、阻尼壳5、第一挡板10、第二挡板11、进油口14、出油口13、第一油腔38、第二油腔39，如图4所示，其中阻尼壳5端面按在内圈8端面上；如图4所示，第一挡板10位于阻尼壳5内，第一挡板10一端安装在输出轴7上，另一端与阻尼壳5内壁配合；如图4所示，第二挡板11位于阻尼壳5内，第二挡板11一端安装在阻尼壳5内壁上，另一端与输出轴7配合；如图4所示，第二挡板11与第二挡板11的配合；如图4所示，第一挡板10与第二挡板11将阻尼壳5内腔分成了第一油腔38与第二油腔39；如图3所示，盖板4安装在阻尼壳5远离驱动环6的端面上；如图4所示，第一油腔38内壁上开有出油口13；如图4所示，第二油腔39内壁上开有进油口14；出油口13与进油口14均靠近第一挡板10；出油口13与进油口14之间通过3-5mm的管径相接通。

上述驱动环6通过轴承安装在内圈8上。

上述内圈8通过键安装在输出轴7上。

上述回位弹簧28为压缩弹簧。

上述第一齿条25与第二齿条33的完全相同。

上述阻尼壳5焊接在内圈8端面上。

上述出油口13与进油口14之间通过4mm的管径相接通。

综上所述：

本发明支撑机构3的作用是支撑卡位机构2与阻尼器1；卡位机构2安装在支撑机构3内的作用是限制涡卷弹簧9的运动，同时又可以识别输出轴7上的扭矩值大小；阻尼器1安装在支撑机构3上的作用是使得涡卷弹簧9的回位运动受到阻尼作用，使得涡卷弹簧9带动内圈8可以缓慢旋转一圈，容纳槽17与方槽19可以只正对一次。

本发明中支撑机构3的作用是支撑卡位机构2与阻尼器1；支撑环40安装输出轴7外圆面上的作用是便于安装内圈8；内圈8内圆面上开有方槽19的作用是容纳支撑块35；内圈8一端内圆面安装在支撑环40外圆面上的作用是便于安装驱动环6；两个第一导块20对称安装在方槽19两侧面上的作用是与支撑块35上所开的第一导槽32的配合，达到限制支撑块35运动的目的；驱动环6内圆面上开有容纳槽17的作用是便于安装卡位机构2；容纳槽17两侧面上开有第一卡槽16与第二卡槽18的作用是与卡位机构2上的第一齿条25与第二齿条33配合，从而达到限制涡卷弹簧9运动的目的；驱动环6安装在内圈8外圆面上，且容纳槽17与方槽19配合的作用是便于将输入端的运动传递到内圈8上，同时容纳槽17与方槽19配合的作用是便于支撑块35在其上运动；6个第一倒刺21依次安装在输出轴7外圆面上，且6个第一倒刺21均位于内圈8内的作用是与安装在涡卷弹簧9内端上的第二倒刺22配合，从而达到涡卷弹簧9通过第二倒刺22可以带动第一倒刺21运动的目的，第二倒刺22将会带动输出轴7运动的目的，第一倒刺21与第二倒刺22另一个作用是，可以使得输出轴7单方向的旋转的运动不会影响驱动环6运动，从而达到输出端单向运动不会影响输入端运动；涡卷弹簧9通过第一倒刺21与第二倒刺22的配合安装在内圈8内的作用是使得当扭矩限制器输入端只可以沿涡卷弹簧9涡卷弹簧9涡卷的方向旋转时，方可以驱动输出轴7旋转，因为此时的涡卷弹簧9上的内端上的第二倒刺22才可以与第一倒刺21接触，达到单向限制扭矩的目的。

本发明中卡位机构2的作用是限制涡卷弹簧9的运动，同时又可以识别输出轴7上的扭矩值大小；支撑块35一端面两侧上对称开有两个未贯通的第一导槽32的作用是与第一导块20配合，从而达到限制支撑块35运动的目的；支撑块35开第一导槽32的端面上开有圆孔37的作用是便于推动柱29通过；圆孔37内圆面上对称开有两个未贯通的第二导槽30的作用是与安装在推动柱29上的第二导块31滑动配合，从而达到限制推动柱29运动的目的；圆孔37内端面上开有空槽27的作用是便于容纳驱动齿轮23、驱动齿条24、第一齿条25、第二齿条33、连接块26、回位弹簧28；空槽27两侧面上开有第一滑槽36与第二滑槽34的作用是便于第一齿条25与第二齿条33穿出；驱动齿轮23通过固定轴41安装在空槽27内的作用是当涡卷弹簧9带动推动柱29运动时，运动的推动柱29将会带动安装在其上的连接块26运动，运动的连接块26将会带动驱动齿轮23运动，驱动齿轮23将会带动第一齿条25与第二齿条33运动，此时的第一齿条25将会从第一卡槽16内出来，第二齿条33将会从第二卡槽18内出来。此时的第一齿条25与第二齿条33将不会再限制支撑块35的运动，此时的支撑块35将会在涡卷弹簧9的作用下从容纳槽17内出来；推动柱29一端安装在涡卷弹簧9外端上，另一端穿过圆孔37位于空槽27内，且第二导块31与第二导槽30配合的作用是将涡卷弹簧9的运动传递到驱动齿条24上；连接块26端面安装在推动柱29端面上的作用是便于安装驱动齿条24；驱动齿条24一端安装在连接块26端面上，且驱动齿条24与驱动齿轮23啮合的作用是便于将驱动齿条24上运动传递到驱动齿轮23上；第一齿条25与第一滑槽36滑动配合安装，第一齿条25一端与驱动齿轮23啮合，另一端穿过第一滑槽36***第一卡槽16内的作用是到达限制支撑块35运动的目的；第二齿条33与第二滑槽34滑动配合安装，第二齿条33一端与驱动齿轮23啮合，另一端穿过第二滑槽34***第二卡槽18内的作用是限制支撑块35运动；第一齿条25位于靠近涡卷弹簧9处，第二齿条33位于远离涡卷弹簧9处的作用是当推动柱29在涡卷弹簧9的作下，向靠近涡卷弹簧9的方向运动，将会带动连接块26运动，连接块26将会带动驱动齿条24运动，驱动齿条24将会带动驱动齿轮23运动，驱动齿轮23将会带动第一齿条25从第一卡槽16内运动出来，驱动齿轮23将会带动第二齿条33从第二卡槽18内运动出来；回位弹簧28嵌套在推动柱29外侧；回位弹簧28一端安装在连接块26端面上，另一端安装在空槽27端面上的作用是给连接块26一个恢复力作用。

本发明中阻尼器1的作用是使得涡卷弹簧9的回位运动受到阻尼作用，使得涡卷弹簧9带动内圈8可以缓慢旋转一圈，容纳槽17与方槽19可以只正对一次；阻尼壳5端面按在内圈8端面上的作用是当涡卷弹簧9带动内圈8旋转时，将会对内圈8的旋转运动产生一个阻尼作用；第一挡板10位于阻尼壳5内，第一挡板10一端安装在输出轴7上，另一端与阻尼壳5内壁配合；第二挡板11位于阻尼壳5内，第二挡板11一端安装在阻尼壳5内壁上，另一端与输出轴7配合的作用是将阻尼壳5的内腔形成第一油腔38与第二油腔39；第二挡板11与第二挡板11的配合的作用是使得阻尼壳5可以旋转一圈；第一挡板10与第二挡板11将阻尼壳5内腔分成了第一油腔38与第二油腔39的作用是便于容纳液压油；盖板4安装在阻尼壳5远离驱动环6的端面上的作用是使得阻尼壳5可以形成一个密闭的空间；第一油腔38内壁上开有出油口13的作用是便于第一油腔38内的液压油流出；第二油腔39内壁上开有进油口14便于第一油腔38内的液压油流入；出油口13与进油口14之间通过4mm的管径相接通的作用是此时的涡卷弹簧9运动非常的平缓；出油口13与进油口14均靠近第一挡板10的作用是便于第一油腔38内的液压油全部排出。

具体实施方式为，当输出轴7上的所需的扭矩值在临界扭矩值之下时，此时的输入端带动驱动环6向涡卷弹簧9涡卷的方向旋转，旋转的驱动环6将会通过支撑块35带动内圈8旋转，旋转的内圈8将会使得涡卷弹簧9被压缩，此时的涡卷弹簧9将会使得其上的第二倒刺22与第一倒刺21接触，从而使得第二倒刺22可以带动第一倒刺21旋转，此时运动的第一倒刺21将会带动输出轴7运动，从而使得输出轴7可以带动输出端运动，达到输入端可以带动输出端运动的目的；当输出端向涡卷弹簧9涡卷相反的方向旋转时，在第一倒刺21的作用下，此时运动的输出轴7上所安装的第一倒刺21将会与第二倒刺22发生相对运动，从而使得输出轴7将不会带动涡卷弹簧9运动，从而达到输出轴7运动不会影响驱动环6运动的目的；当输出轴7上的负载所需扭矩值将超过临界扭矩值时，此时驱动环6依然在旋转，旋转的驱动环6将会带动支撑块35运动，支撑块35将会是使得涡卷弹簧9被压缩，此时的涡卷弹簧9无法驱动输出轴7运动，所以此时的涡卷弹簧9之间的间隙被缩小，此时的涡卷弹簧9的外端将会向内端靠近，从而使得涡卷弹簧9外端将会拉动推动柱29向靠近涡卷弹簧9一侧运动，运动的推动柱29将会依次带动连接块26、驱动齿条24、驱动齿轮23、第一齿条25与第二齿条33运动，运动的第一齿条25与第二齿条33将会从第一卡槽16与第二卡槽18内出来，此时的支撑块35将会在涡卷弹簧9的作用下将会沿第一导槽32运动，从而使好的支撑块35从容纳槽17内出来，此时的支撑块35将不会将驱动环6与内圈8连接在一起，此时的涡卷弹簧9将会带动支撑块35运动，支撑块35将会带动内圈8运动，运动的内圈8将会带动阻尼壳5运动，阻尼壳5将会带动第二挡板11运动，从而使得第一油腔38内的液压油将会通过管道流入第二油腔39内，当第二挡板11运动一圈时，此时的方槽19与容纳槽17将会正对在一起，此时的输出轴7上负载也将减小，在涡卷弹簧9的作用下，支撑块35将会进入容纳槽17内，此时的回位弹簧28将会使得连接块26恢复到原来的位置上去，在回位弹簧28的回位作用向，将会使得第一齿条25重新***第一卡槽16内，第二齿条33重新***第二卡槽18内，从而使得扭矩限制器可以恢复工作状态；此时的使得阻尼器1的作用是，当输出轴7上负载超过扭矩限制器的临界扭矩值时，此时的涡卷弹簧9有可能被压缩了好几圈，如果没有阻尼器1的作用，涡卷弹簧9将会快速恢复原状，此时的支撑块35将多次进入方槽19与容纳槽17内或者不会进入，从而使得本发明中的扭矩限制器工作的可持续利用率降低。

Claims (7)

1.一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器，其特征在于：它包括阻尼器、卡位机构、支撑机构，其中卡位机构安装在支撑机构内；阻尼器安装在支撑机构上；

上述支撑机构包括驱动环、输出轴、内圈、涡卷弹簧、第一卡槽、容纳槽、第二卡槽、方槽、第一导块、第一倒刺、第二倒刺，其中支撑环安装输出轴外圆面上；内圈内圆面上开有方槽；内圈一端内圆面安装在支撑环外圆面上；两个第一导块对称安装在方槽两侧面上；驱动环内圆面上开有容纳槽；容纳槽两侧面上开有第一卡槽与第二卡槽；驱动环安装在内圈外圆面上，且容纳槽与方槽配合；6个第一倒刺依次安装在输出轴外圆面上，且6个第一倒刺均位于内圈内；6个第二倒刺依次安装在涡卷弹簧内端内侧上，且6个第二倒刺与相应的第一倒刺配合；涡卷弹簧通过第一倒刺与第二倒刺的配合安装在内圈内；

上述卡位机构包括驱动齿轮、驱动齿条、支撑环、第一齿条、连接块、空槽、回位弹簧、推动柱、第二导槽、第二导块、固定轴、第一导槽、第二齿条、第二滑槽、支撑块、第一滑槽、圆孔，其中支撑块一端面两侧上对称开有两个未贯通的第一导槽；支撑块开第一导槽的端面上开有圆孔；圆孔内圆面上对称开有两个未贯通的第二导槽；圆孔内端面上开有空槽；空槽两侧面上开有第一滑槽与第二滑槽；支撑块通过第一导块与第一导槽的配合安装在方槽与容纳槽内；驱动齿轮通过固定轴安装在空槽内；两个第二导块对称安装在推动柱外圆面上；推动柱一端安装在涡卷弹簧外端上，另一端穿过圆孔位于空槽内，且第二导块与第二导槽配合；连接块端面安装在推动柱端面上；驱动齿条一端安装在连接块端面上，且驱动齿条与驱动齿轮啮合；第一齿条与第一滑槽滑动配合安装，第一齿条一端与驱动齿轮啮合，另一端穿过第一滑槽***第一卡槽内；第二齿条与第二滑槽滑动配合安装，第二齿条一端与驱动齿轮啮合，另一端穿过第二滑槽***第二卡槽内；第一齿条位于靠近涡卷弹簧处，第二齿条位于远离涡卷弹簧处；回位弹簧嵌套在推动柱外侧；回位弹簧一端安装在连接块端面上，另一端安装在空槽端面上；

上述阻尼器包括盖板、阻尼壳、第一挡板、第二挡板、进油口、出油口、第一油腔、第二油腔，其中阻尼壳端面按在内圈端面上；第一挡板位于阻尼壳内，第一挡板一端安装在输出轴上，另一端与阻尼壳内壁配合；第二挡板位于阻尼壳内，第二挡板一端安装在阻尼壳内壁上，另一端与输出轴配合；第二挡板与第二挡板的配合；第一挡板与第二挡板将阻尼壳内腔分成了第一油腔与第二油腔；盖板安装在阻尼壳远离驱动环的端面上；第一油腔内壁上开有出油口；出油口与进油口均靠近第一挡板；第二油腔内壁上开有进油口；出油口与进油口之间通过3-5mm的管径相接通。

2.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器，其特征在于：上述驱动环通过轴承安装在内圈上。

3.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器，其特征在于：上述内圈通过键安装在输出轴上。

4.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器，其特征在于：上述回位弹簧为压缩弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器，其特征在于：上述第一齿条与第二齿条的完全相同。

6.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器，其特征在于：上述阻尼壳焊接在内圈端面上。

7.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧控制的扭矩限制器，其特征在于：上述出油口与进油口之间通过4mm的管径相接通。