專利名稱：非接觸式楔塊超越離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于超越離合器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種現(xiàn)代機(jī)械傳動中通用零部 件，是利用主、從動部分速度變化或旋轉(zhuǎn)方向的變換，實(shí)現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩或超越、精確定位、防止 逆轉(zhuǎn)，具有自動離合的功能的非接觸式楔塊超越離合器。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代機(jī)械傳動技術(shù)的迅速發(fā)展，對通用零部件超越離合器的性能高轉(zhuǎn)速、大 轉(zhuǎn)矩、楔合可靠、解脫輕便、壽命長等都提出更高的要求，可實(shí)現(xiàn)在高、中、低速中楔合(傳 遞轉(zhuǎn)矩)或解脫(超越)，來代替復(fù)雜的轉(zhuǎn)換裝置。應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，使用數(shù)量速增，特別是傳 送機(jī)械中的應(yīng)用，為了安全，在其傳動系統(tǒng)中裝有逆止功能的超越離合器，防止旋轉(zhuǎn)軸因停 電或事故沿著相反的方向旋轉(zhuǎn)或倒退，造成突發(fā)故障，機(jī)損人亡的重大事故。但是，在中國超越離合器的研發(fā)起步比較晚，早期的超越離合器(如棘輪式)結(jié)構(gòu) 簡單，外形尺寸大，工作時(shí)有沖擊和噪音，常用于低速傳動中。五、六十年代曾普遍使用滾柱 式超越離合器，但因工作可靠性差，承載低，星輪加工困難等原因，繼后研發(fā)了較為優(yōu)越的 楔塊式超越離合器。但是無論滾柱式或楔塊式超越離合器都是屬于摩擦式離合器，因此在運(yùn)行時(shí)因摩 擦而發(fā)熱，特別是高速時(shí)發(fā)熱更為嚴(yán)重，因此影響超越離合器的正常工作，縮短使用壽命， 甚至造成離合器的破壞。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的為了克服和改進(jìn)滾柱式和接觸式楔塊超越離合器運(yùn)行時(shí)摩擦發(fā) 熱、磨損、使用壽命短等缺點(diǎn)，應(yīng)用旋轉(zhuǎn)的物體產(chǎn)生離心力的原理，提供一種非接觸式楔塊 超越離合器，實(shí)現(xiàn)在機(jī)械傳動中能傳遞轉(zhuǎn)矩或超越，防止逆轉(zhuǎn)或倒退，并且是無摩擦，無磨 損的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此無發(fā)熱，延長使用壽命。為了達(dá)到上述設(shè)計(jì)目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下—種非接觸式楔塊超越離合器，包括內(nèi)環(huán)、端蓋、擋圈、外環(huán)、軸承、固定擋環(huán)、擋環(huán) 和楔塊保持架，所述內(nèi)環(huán)套置在外環(huán)內(nèi)，內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的滾道內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)楔塊保持 架，所述楔塊保持架兩側(cè)分別設(shè)有端蓋，端蓋設(shè)置在內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間，兩端蓋外分別設(shè)有卡 固在外環(huán)內(nèi)的擋圈，所述端蓋與內(nèi)環(huán)之間設(shè)有軸承，左側(cè)的軸承與楔塊保持架之間設(shè)有固 定在內(nèi)環(huán)外圓周的擋環(huán)，右側(cè)的軸承與楔塊保持架之間設(shè)有固定在內(nèi)環(huán)外圓周的固定擋 環(huán)，通過固定擋環(huán)將楔塊保持架與內(nèi)環(huán)連接。所述固定擋環(huán)和擋環(huán)外形尺寸相同，固定擋環(huán)內(nèi)徑小于擋環(huán)內(nèi)徑。所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)均為圓環(huán)形狀。所述楔塊保持架主要包括軛板、左旋扭簧、楔塊、右旋扭簧、擋銷、止動銷，所述兩 并列的軛板套在內(nèi)環(huán)外，通過擋銷、止動銷連接，兩軛板之間軸接楔塊，楔塊兩端的圓柱軸 分別穿套在兩軛板的軸孔中，所述楔塊與左側(cè)的軛板之間設(shè)有套在楔塊左端的圓柱軸上的左旋扭簧，所述楔塊與右側(cè)的軛板之間設(shè)有套在楔塊右端的圓柱軸上的右旋扭簧。所述左旋扭簧、右旋扭簧一端分別固定在楔塊的端面小孔中，左旋扭簧、右旋扭簧 另一端卡在擋銷上。所述楔塊兩側(cè)為半徑不相同并且不同心的耐磨弧形工作面，兩個(gè)耐磨弧形工作面 分別與內(nèi)環(huán)的外徑、外環(huán)的內(nèi)徑接觸。所述楔塊與內(nèi)環(huán)外徑接觸的圓弧工作面曲率半徑大于同外環(huán)內(nèi)徑接觸的圓弧工 作面曲率半徑。本實(shí)用新型所述的非接觸式楔塊超越離合器的有益效果是能適用于低、中、高傳 動速度的自動切換，可實(shí)現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩(或超越)及防止逆轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊、與主機(jī)連接方便、應(yīng) 用范圍廣、高速運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)非接觸無摩擦運(yùn)行，無磨損、無發(fā)熱、提高承載能力、延長使用壽 命；其主要功能是傳遞轉(zhuǎn)矩或超越，精確定位及逆止。其結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，安全可靠，應(yīng) 用范圍廣，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的非接觸式楔塊超越離合器的示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的非接觸式楔塊超越離合器的側(cè)視圖；圖3為圖2的A-A視圖；圖4為圖2的B-B視圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的非接觸式楔塊超越離合器的接觸運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的非接觸式楔塊超越離合器的非接觸運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的非接觸式楔塊超越離合器在主輔傳動中的應(yīng)用 示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方案作進(jìn)一步的詳細(xì)的描述。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的非接觸式楔塊超越離合器，包括內(nèi)環(huán)1、端 蓋2、擋圈3、外環(huán)4、軸承5、固定擋環(huán)6、擋環(huán)8和楔塊保持架7，所述內(nèi)環(huán)1套置在外環(huán)4 內(nèi)，內(nèi)環(huán)1與外環(huán)4之間的滾道內(nèi)設(shè)有楔塊保持架7，所述楔塊保持架7兩側(cè)分別設(shè)有端蓋 2，端蓋2設(shè)置在內(nèi)環(huán)1與外環(huán)4之間，兩端蓋2外分別設(shè)有卡固在外環(huán)4內(nèi)的擋圈3，通過 擋圈3可將端蓋2卡固在外環(huán)4內(nèi)，所述端蓋2與內(nèi)環(huán)1之間設(shè)有軸承5，軸承5可支撐內(nèi) 環(huán)1和外環(huán)4，承受軸向力和徑向力，保證安裝使用同軸度，不別勁，減少零件發(fā)熱，左側(cè)的 軸承5與楔塊保持架7之間設(shè)有固定在內(nèi)環(huán)1外圓周的擋環(huán)8，右側(cè)的軸承5與楔塊保持架 7之間設(shè)有固定在內(nèi)環(huán)1外圓周的固定擋環(huán)6。所述固定擋環(huán)6和擋環(huán)8外形尺寸相同，內(nèi)徑公差為一正一負(fù)，通過固定擋環(huán)6將 楔塊保持架7與內(nèi)環(huán)1連在一起。所述內(nèi)環(huán)1和外環(huán)4均為圓環(huán)形狀，結(jié)構(gòu)簡單，有利加工，根椐要求可以加工成各 種尺寸的孔徑，精度容易控制。如圖2-4所示，所述楔塊保持架7主要包括軛板71、左旋扭簧72、楔塊73、右旋扭 簧74、螺母75、擋銷76、止動銷77、止動環(huán)78，所述兩并列的軛板71套在內(nèi)環(huán)1外，兩軛板71之間軸接多個(gè)楔塊73，楔塊73兩端的圓柱軸分別穿套在兩軛板71的軸孔中，楔塊73可 以在兩軛板71軸孔中自由轉(zhuǎn)動，所述楔塊73與左側(cè)的軛板71之間設(shè)有套在楔塊73左端 的圓柱軸上的左旋扭簧72，所述楔塊73與右側(cè)的軛板71之間設(shè)有套在楔塊73右端的圓柱 軸上的右旋扭簧74。所述兩軛板71通過擋銷76、止動銷77連接，擋銷76兩端穿過兩軛板71后鎖接螺 母75，止動銷77兩端穿過兩軛板71后卡接止動環(huán)78。所述左旋扭簧72、右旋扭簧74 一端分別固定在楔塊73的端面小孔中，左旋扭簧 72、右旋扭簧74另一端卡在擋銷76上。所述楔塊73兩側(cè)為半徑不相同并且不同心的耐磨弧形工作面，兩個(gè)耐磨弧形工 作面分別與內(nèi)環(huán)1的外徑、外環(huán)4的內(nèi)徑接觸，楔塊73與內(nèi)環(huán)1外徑接觸的圓弧工作面曲 率半徑大于同外環(huán)4內(nèi)徑接觸的圓弧工作面曲率半徑。如圖5、6所示，本實(shí)用新型的工作原理是在未實(shí)現(xiàn)非接觸運(yùn)行時(shí)，當(dāng)外環(huán)4主動 時(shí)，并當(dāng)外環(huán)4正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速等于內(nèi)環(huán)1正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時(shí)離合器楔合，當(dāng)外環(huán)4正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速小于內(nèi)環(huán)1 正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時(shí)離合器超越，當(dāng)內(nèi)環(huán)1主動時(shí)，內(nèi)環(huán)1反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速小于外環(huán)4反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時(shí)，離合器 超越，當(dāng)內(nèi)環(huán)1反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速等于外環(huán)4反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時(shí)離合器楔合。當(dāng)主機(jī)啟動時(shí)、帶動內(nèi)環(huán)1和楔塊73—起轉(zhuǎn)動，必然要產(chǎn)生離心力，離心力對楔塊 73支撐點(diǎn)就有一個(gè)轉(zhuǎn)矩，其方向與左旋扭簧72、右旋扭簧74施加給楔塊73的轉(zhuǎn)矩相反。這 個(gè)轉(zhuǎn)矩有使楔塊73與外環(huán)4脫離接觸的趨勢。楔塊73離心力隨著軸伸轉(zhuǎn)速的提高而迅速 增加，當(dāng)主機(jī)剛啟動時(shí)，楔塊73產(chǎn)生的離心力不足以克服左旋扭簧72、右旋扭簧74施加給 楔塊73的轉(zhuǎn)矩，楔塊73與內(nèi)環(huán)1、外環(huán)4工作面互相接觸，楔塊73離心力隨著內(nèi)環(huán)1轉(zhuǎn)速 的提高而增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過該離合器的最小非接觸轉(zhuǎn)速時(shí)，離心轉(zhuǎn)矩而增大到左旋 扭簧72、右旋扭簧74施加給楔塊73的轉(zhuǎn)矩，這樣就迫使楔塊73在軛板71支撐孔中偏轉(zhuǎn) 而與外環(huán)4脫離接觸并靠在擋銷76上，因而使超越離合器實(shí)現(xiàn)了非接觸運(yùn)轉(zhuǎn)，無摩擦、無磨 損，無發(fā)熱、延長使用壽命。如圖7為非接觸式楔塊超越離合器在傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例，在該傳動系統(tǒng)當(dāng) 中，安裝有主電機(jī)101 (W = 132kff,n = 980r/min)和輔電機(jī)105 (W = llkW，經(jīng)減速機(jī)104后 轉(zhuǎn)速n = 69r/min)兩套驅(qū)動裝置來驅(qū)動。一個(gè)從動裝置102 (高溫風(fēng)機(jī))，根椐需要開啟主 電機(jī)101、輔電機(jī)105，主電機(jī)101 (高速)或輔電機(jī)105 (低速)驅(qū)動從動裝置102的自動 切換是由超越離合器100來實(shí)現(xiàn)的。傳動系統(tǒng)開始啟動時(shí)，一般先開啟輔電機(jī)105，經(jīng)減速機(jī)104減速(n = 69r/min) 后，通過超越離合器100的外環(huán)4帶動其內(nèi)環(huán)1連接的軸旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動從動裝置102緩慢的運(yùn) 轉(zhuǎn)(此時(shí)離合器傳遞轉(zhuǎn)矩)。然后再啟動主電機(jī)101來驅(qū)動從動裝置102運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)離合器 100的內(nèi)環(huán)1連接軸轉(zhuǎn)速為980r/min，大于外環(huán)4的轉(zhuǎn)速(n = 69r/min)，離合器100處于 超越。從動裝置102處于正常工作狀態(tài)。如果需要維護(hù)保養(yǎng)或不工作了，可關(guān)主電機(jī)101， 這時(shí)又通過超越離合器100由超越到傳遞轉(zhuǎn)矩的切換，由輔電機(jī)105驅(qū)動從動裝置102，這 樣在該傳動系統(tǒng)中裝有超越離合器100自動切換，減少開啟時(shí)的阻力，更主要的目的節(jié)省 能源。本具體實(shí)施方式
只是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不能對本實(shí)用新型進(jìn)行限定， 具體各項(xiàng)權(quán)利保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求1.一種非接觸式楔塊超越離合器，其特征在于包括內(nèi)環(huán)、端蓋、擋圈、外環(huán)、軸承、固 定擋環(huán)、擋環(huán)和楔塊保持架，所述內(nèi)環(huán)套置在外環(huán)內(nèi)，內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的滾道內(nèi)設(shè)有至少一 個(gè)楔塊保持架，所述楔塊保持架兩側(cè)分別設(shè)有端蓋，端蓋設(shè)置在內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間，兩端蓋外 分別設(shè)有卡固在外環(huán)內(nèi)的擋圈，所述端蓋與內(nèi)環(huán)之間設(shè)有軸承，左側(cè)的軸承與楔塊保持架 之間設(shè)有固定在內(nèi)環(huán)外圓周的擋環(huán)，右側(cè)的軸承與楔塊保持架之間設(shè)有固定在內(nèi)環(huán)外圓周 的固定擋環(huán)，通過固定擋環(huán)將楔塊保持架與內(nèi)環(huán)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式楔塊超越離合器，其特征在于所述固定擋環(huán)和擋 環(huán)外形尺寸相同，固定擋環(huán)內(nèi)徑小于擋環(huán)內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式楔塊超越離合器，其特征在于所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)均 為圓環(huán)形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的非接觸式楔塊超越離合器，其特征在于所述楔塊 保持架主要包括軛板、左旋扭簧、楔塊、右旋扭簧、擋銷、止動銷，所述兩并列的軛板套在內(nèi) 環(huán)外，兩軛板之間軸接楔塊，楔塊兩端的圓柱軸分別穿套在兩軛板的軸孔中，所述楔塊與左 側(cè)的軛板之間設(shè)有套在楔塊左端的圓柱軸上的左旋扭簧，所述楔塊與右側(cè)的軛板之間設(shè)有 套在楔塊右端的圓柱軸上的右旋扭簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非接觸式楔塊超越離合器，其特征在于所述兩軛板通過擋 銷、止動銷連接，擋銷兩端穿過兩軛板后鎖接螺母，止動銷兩端穿過兩軛板后卡接止動環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非接觸式楔塊超越離合器，其特征在于所述左旋扭簧、右旋 扭簧一端分別固定在楔塊的端面小孔中，左旋扭簧、右旋扭簧另一端卡在擋銷上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非接觸式楔塊超越離合器，其特征在于所述楔塊兩側(cè)為半 徑不相同并且不同心的耐磨弧形工作面，兩個(gè)耐磨弧形工作面分別與內(nèi)環(huán)的外徑、外環(huán)的 內(nèi)徑接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非接觸式楔塊超越離合器，其特征在于所述楔塊與內(nèi)環(huán)外 徑接觸的圓弧工作面曲率半徑大于同外環(huán)內(nèi)徑接觸的圓弧工作面曲率半徑。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種非接觸式楔塊超越離合器，包括內(nèi)環(huán)、端蓋、擋圈、外環(huán)、軸承、固定擋環(huán)、擋環(huán)和楔塊保持架，所述內(nèi)環(huán)套置在外環(huán)內(nèi)，內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的滾道內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)楔塊保持架，所述楔塊保持架兩側(cè)分別設(shè)有端蓋，端蓋設(shè)置在內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間，兩端蓋外分別設(shè)有卡固在外環(huán)內(nèi)的擋圈，所述端蓋與內(nèi)環(huán)之間設(shè)有軸承，左側(cè)的軸承與楔塊保持架之間設(shè)有固定在內(nèi)環(huán)外圓周的擋環(huán)，右側(cè)的軸承與楔塊保持架之間設(shè)有固定在內(nèi)環(huán)外圓周的固定擋環(huán)，通過固定擋環(huán)將楔塊保持架與內(nèi)環(huán)連接。其優(yōu)點(diǎn)是，在機(jī)械傳動中能傳遞轉(zhuǎn)矩或超越，防止逆轉(zhuǎn)或倒退，并且是無摩擦，無磨損的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此無發(fā)熱，延長使用壽命。
文檔編號F16D43/14GK201908973SQ20112000303
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者朱春梅 申請人:北京新興超越離合器有限公司