柔性减震型离合机构的制作方法

本发明涉及一种采煤机截割部用的柔性减震型离合机构。

背景技术：

采煤机截割部离合机构是通过其端盖固定安装于采煤机截割电机上的，该离合机构的推拉杆与柔性轴同轴旋转连接，推拉杆前端固定有手柄，通过推、拉该手柄实现柔性轴的外花键和采煤机截割部一轴齿轮内花键的啮合和脱开，从而实现动力的传递和断开。

传统的采煤机截割部离合机构的端盖与柔性轴之间存在制造与安装误差，同心度难以保证，在同心度不好的情况下，截割电机转动过程中，离合机构的手柄易发生高频率的振动，噪音比较大，特别是在采煤机仰采的情况下，由于高频振动，手柄很有可能发生旋转，当手柄旋转到解锁位置时，由于本身重力的原因，手柄、手柄底座和推拉杆一起发生前移，导致离合机构自动脱开，影响采煤机截割部的正常工作。

王振乾，周常飞，章立强等的专利“一种带有辅助挂档装置的离合装置”公开了一种带辅助挂挡装置的离合机构，其解决离合机构由离至合操作不便的缺陷，但未解决离合机构手把高频振动的问题。

刘峰的科技论文《薄煤层双电机摇臂新型离合器的开发研制》公开了一种用于薄煤层双电机摇臂的新型离合器，其解决了薄煤层双电机摇臂的离合问题，但同样未解决离合机构手把高频振动的问题。

张永权，赵书斐，张鹏的科技论文《采煤机摇臂离合器的改进设计》公开了一种解决采煤机摇臂离合器销子容易被剪断的方法和结构，但也同样未解决离合机构手把高频振动的问题。

有鉴于此，如今迫切需要提出解决采煤机截割部离合机构手柄高频振动的方法和结构，以便有效提高采煤机的可靠性和安全性。

技术实现要素：

为解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种柔性减震型离合机构，其能解决传统离合机构的手柄高频振动问题。

本发明的主要技术方案有：

一种柔性减震型离合机构，包括手柄、手柄底座、端盖、推拉杆和柔性轴，所述推拉杆包括第一推拉杆和第二推拉杆，所述第一推拉杆的后端与所述第二推拉杆的前端柔性连接，所述第一推拉杆穿过所述端盖的中央并与所述端盖同轴滑动连接，所述手柄底座位于所述端盖的前方，并与所述第一推拉杆的前部固定连接，所述手柄固定在所述手柄底座上，所述第二推拉杆的后端与所述柔性轴的前端同轴旋转连接。

所述柔性连接优选采用如下结构实现：所述第一推拉杆的后部设有左右水平延伸的T型槽，所述第二推拉杆的前部设置成能够在所述T型槽内左右水平滑动的T型头部，该T型头部嵌在所述T型槽中并通过上下两个竖直方向同轴布置的销轴连接，所述销轴为阶梯轴，所述销轴小端和大端分别位于所述第一推拉杆和第二推拉杆中，所述第二推拉杆上用于容纳上下两个所述销轴大端的销孔为同一个通孔，所述销孔内两个所述销轴之间设有一压缩弹簧，所述压缩弹簧始终处于压缩状态，并迫使上、下两个所述销轴的台阶面分别压在所述第一推拉杆上所述T型槽的上、下槽壁平面上，所述T型头部的竖直方向和前后方向直线尺寸分别小于所述T型槽的相应方向上的结构直线尺寸，以及销轴大端的直径小于T型头部上的销孔孔径，销轴小端的直径小于第一推拉杆上的销孔孔径。

所述T型槽可以左右单侧敞口或左右双侧贯通。

所述第二推拉杆的后端与所述柔性轴的前端可以通过轴承连接。

所述手柄底座的中部设有通孔，所述手柄底座可以通过该通孔套设并固定在所述第一推拉杆上。

所述手柄底座的中部通孔周围可以设有向前延伸的柱状凸缘，所述柱状凸缘与所述第一推拉杆之间优选通过径向插销固定。

所述第二推拉杆还可以包括位于所述T型头部后面依次设置的第一轴段、第二轴段和螺纹段，所述第一轴段的前端面与所述第一推拉杆的后端面有一定间隙，所述轴承安装在第二轴段上，所述螺纹段上连接有螺母，所述轴承的内圈的后端面抵靠在所述螺母的前端面上。

所述柔性轴的前端设有轴承座孔，所述轴承安装在所述轴承座孔中，所述轴承座孔中还设有定位套，所述轴承的外圈的前端面抵靠在所述定位套的后端面上，所述轴承座孔中还设有卡簧槽，所述卡簧槽中安装有孔用弹性挡圈，所述定位套的前端面靠在所述弹性挡圈的后端面上。

所述柔性轴的前部外径上优选套设有导向套，通过一径向设置的紧定螺钉所述导向套、柔性轴和所述定位套实现相对固定。

所述端盖的前方还优选设有定位盘，所述定位盘为底面呈扇环形的柱状结构，所述定位盘绕着所述端盖的周向包裹在所述端盖的外围，并与所述端盖相对固定，所述定位盘的内侧柱面上设有一沿柱面母线延伸的径向沟槽，所述手柄底座上设有能够与所述径向沟槽相嵌合并相对所述径向沟槽前后滑动的径向凸部，所述定位盘的内侧柱面上前、后各设有一个周向延伸的前周向沟槽和后周向沟槽，所述径向沟槽与所述前周向沟槽和后周向沟槽相通，所述前周向沟槽和后周向沟槽内以所述径向沟槽为分界的左、右两侧各设有一个限位凸起结构。

本发明的有益效果是：

本发明提出的柔性减震型离合机构由于在第一推拉杆和第二推拉杆之间设置了柔性减震过渡环节，因此不会将端盖与柔性轴之间存在的同心度误差转化为振动并通过第一推拉杆传递给手柄，从而解决了传统离合机构的手柄的高频振动问题，有效提高采煤机的可靠性和安全性。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的主视结构示意图；

图2是图1的纵向剖视图；

图3是图2的局部放大图I。

具体实施方式

本发明公开了一种柔性减震型离合机构(以下简称离合机构)，如图1、2、3所示，包括手柄4、手柄底座5、端盖12、推拉杆和柔性轴15。所述推拉杆包括第一推拉杆7和第二推拉杆22，所述第一推拉杆的后端与所述第二推拉杆的前端柔性连接，所述第一推拉杆穿过所述端盖的中央并与所述端盖同轴滑动连接，当然，旋转所述手柄时，第一推拉杆也可以相对所述端盖旋转。所述手柄底座位于所述端盖的前方，并与所述第一推拉杆的前部固定连接，所述手柄固定在所述手柄底座上，所述第二推拉杆的后端与所述柔性轴的前端同轴旋转连接，具体说是轴向固定、周向旋转连接。所述端盖是该离合机构的安装基础零件，所述离合机构可以通过所述端盖和若干螺钉10固定安装在采煤机截割电机上。推拉所述手柄时，所述手柄连同所述手柄底座通过所述推拉杆带动所述柔性轴向后、向前移动，使所述柔性轴的外花键和采煤机截割部一轴齿轮内花键啮合和脱开，从而实现动力的传递和断开。由于第一推拉杆和第二推拉杆之间采用柔性连接，即第一推拉杆和第二推拉杆之间因存在间隙而允许二者间产生一定的相对位移，本发明中主要指径向位移、轴向位移和角向位移，因此既可以避免第二推拉杆的振动经第一推拉杆、手柄底座传递到手柄上，又能一定程度上起到减震作用，因而解决了手柄的高频振动问题。本发明未作具体限定的径向、轴向和角向都是以所述柔性轴为参照的。

所述柔性连接优选采用图3所示结构实现：所述第一推拉杆的后部设有左右水平延伸的T型槽，所述第二推拉杆的前部设置成能够在所述T型槽内左右水平滑动的T型头部，该T型头部嵌在所述T型槽中并通过上下两个竖直方向同轴布置的销轴23连接。通常销轴23优选设置在左右方向上的中部。所述销轴为阶梯轴，所述销轴小端和大端分别位于所述第一推拉杆和第二推拉杆中，所述第二推拉杆上用于容纳上下两个所述销轴大端的销孔为同一个通孔，所述销孔内两个所述销轴之间设有一压缩弹簧24，所述压缩弹簧始终处于压缩状态，并迫使上、下两个所述销轴的台阶面分别压在所述第一推拉杆上所述T型槽的上、下槽壁平面上。所述T型头部的竖直方向和前后方向直线尺寸分别小于所述T型槽的相应方向上的结构直线尺寸，以及销轴大端的直径小于T型头部上的销孔孔径，销轴小端的直径小于第一推拉杆上的销孔孔径，使得所述T型头部相对于所述T型槽在上下、前后、左右方向上都能够小范围窜动(其中上下和左右方向窜动相当于径向窜动，前后方向窜动相当于轴向窜动)以及角向(或称周向)的小角度转动。无论是第二推拉杆因所述柔性轴的动力传递瞬时偏离了理论设计位置，还是因所述端盖与所述柔性轴之间的制造误差和安装误差导致的第一推拉杆和第二推拉杆不同心，由于上述相应结构间的尺寸差所形成的间隙的存在，所述第一推拉杆和第二推拉杆相互间总能通过产生小量的径向相对位移(主要是指第二推拉杆相对第一推拉杆的径向窜动)和角向相对位移(主要是指第二推拉杆相对第一推拉杆沿着角向小幅翻转)而化解不良的力传递，也因此柔性轴侧的振动不会通过推拉杆传递给手柄，从而解决了传统离合机构存在的手柄高频振动问题。

所述压缩弹簧可以采用圆柱形螺旋弹簧，其外径优选为略小于所述T型头部上用于容纳该弹簧的销孔孔径，即该弹簧径向上与销孔之间也存在少量间隙。

所述T型槽左右单侧敞口或左右双侧贯通，以便于所述第一推拉杆和第二推拉杆间的连接安装。

所述第二推拉杆的后端与所述柔性轴的前端通过轴承17连接，从而实现轴向固定、周向旋转的连接，当柔性轴的外花键和采煤机截割部的轴齿轮内花键的啮合传动时，第二推拉杆仍然能够保持静止。

所述手柄底座可以在中部设有通孔，所述手柄底座通过该通孔套设并固定在所述第一推拉杆上。所述手柄底座与所述第一推拉杆的前部之间可以采用过盈配合。

所述手柄底座的中部通孔周围可以设有向前延伸的柱状凸缘，所述柱状凸缘和所述第一推拉杆通过径向贯穿销6实现二者固定连接或二者固定连接的强化。

所述第二推拉杆为多阶梯轴结构，其还包括位于所述T型头部后面依次设置的第一轴段、第二轴段和螺纹段。当第一推拉杆和第二推拉杆相互间处于理论设计位置时，所述T型头部居中位于所述T型槽中，所述第一轴段的前端面与所述第一推拉杆的后端面间有一定间隙，以不妨碍所述第二推拉杆相对所述第一推拉杆的小幅摆动。所述轴承安装在第二轴段上，所述螺纹段上连接有螺母16，用于所述轴承的内圈的轴向固定，所述轴承的内圈的后端面抵靠在所述螺母的前端面上。

所述柔性轴的前端设有轴承座孔，所述轴承安装在所述轴承座孔中，所述轴承座孔中还设有定位套18，所述轴承的外圈的前端面抵靠在所述定位套的后端面上，所述轴承座孔中还设有卡簧槽，所述卡簧槽中安装有孔用弹性挡圈21，所述定位套的前端面靠在所述弹性挡圈的后端面上，所述轴承通过所述定位套和所述螺母实现轴向双方向固定。

所述柔性轴的前部外径上还套设有导向套20，通过一径向设置的紧定螺钉19所述导向套、柔性轴和所述定位套实现相对固定。所述导向套位于所述外花键的前方。

对于前述各种可能的技术方案，所述端盖的前方还可以设置定位盘1，所述定位盘可以为底面呈扇环形的柱状结构，所述定位盘绕着所述端盖的周向包裹在所述端盖的外围，并与所述端盖相对固定，固定可以通过螺钉8和垫圈9实现。采用扇环形的柱状结构可以更方便安装。所述定位盘的内侧柱面上设有一沿柱面母线延伸的径向沟槽，所述手柄底座上设有能够与所述径向沟槽相嵌合并相对所述径向沟槽前后滑动的径向凸部5-1，所述定位盘的内侧柱面上前、后各设有一个周向延伸的前周向沟槽1-1和后周向沟槽，所述径向沟槽与所述前周向沟槽和后周向沟槽相通。所述径向沟槽的前、后两端可以分别止于所述前周向沟槽和后周向沟槽。所述前周向沟槽和后周向沟槽内以所述径向沟槽为分界的左、右两侧各设有一个限位凸起结构1-2，分别用于所述径向凸部的左右极限位置限位，避免所述径向凸部从左、右方向滑出所述定位盘，所述限位凸起结构具体可以采用螺钉来充当。

所述端盖和手柄底座均为盘形零件，所述手柄处于推的极限位置时，所述手柄底座与所述端盖的前端面相贴合。所述手柄底座的后端面可以呈中部高、四周低的环形(因为有通孔)凸台状，这种情况下，当向后推动所述手柄到极限位置时，与所述端盖的前端面相贴合的是所述手柄底座的环形凸台的后端面。所述后周向沟槽的前端面到所述端盖的前端面的距离等于或者略大于所述径向凸部的前端面到所述环形凸台的后端面的距离，所述后周向沟槽的前端面与所述端盖的前端面之间的空间用于容纳处于推极限位置时的所述手柄底座的径向凸部，同时对所述径向凸部起到轴向限位作用。当需要使所述离合机构脱开时，先旋转所述手柄，将所述径向凸部转到角向上与所述径向沟槽正对的位置，即解锁位置(参见图1)，然后再向前方拉动所述手柄，使所述柔性轴的外花键脱离所述采煤机截割部的轴齿轮内花键。所述前周向沟槽的存在可以限制所述手柄底座的拉极限位置。

所述端盖的中央可以设有向后延伸的凸缘，所述凸缘的供所述第一推拉杆穿过的通孔内壁上设有若干密封槽，靠近前端的所述密封槽中设置有毛毡13，靠近后端的所述密封槽中设有O形圈14。该密封结构可以很好地密封、减震、防尘，以保持第一推拉杆与端盖间较好的滑动和转动效果。

所述前周向沟槽和后周向沟槽的距离优选为等于所述推拉杆处于推极限位置时所述柔性轴的前端到所述端盖的凸缘后端面的距离。

所述端盖的后端面上还设有环形密封槽，槽内设有O形圈11，用于所述端盖与采煤机截割电机间的密封。

所述手柄为门型的细长杆状构件，所述手柄的两端通过螺栓2、螺母3固定在所述手柄底座上。

本发明通过采用特定的接头结构和相关尺寸配合，形成了多个方向上的间隙，包括T形槽和T形头部间的径向间隙和轴向间隙，以及销轴径向上与销孔间的间隙，从而实现了所述第一推拉杆与所述第二推拉杆间的所述柔性连接。第二推拉杆的第一轴段的前端面和第一推拉杆的后端面间的轴向间隙和所述压缩弹簧径向上与容纳该弹簧的孔之间的间隙能够更好地保证T形槽和T形头部间径向位移和角向位移的顺畅。

本发明所称的前和后分别对应于图2所示的左和右，本发明所称的左右对应于图2上垂直于纸面的两个相反方向，本发明所称的竖直和水平均相对图2所示方位而言。还需要说明的是，本发明所谓的前后、左右以及水平和竖直均是为了表达相关零件的相对位置关系，并不构成对其绝对方位的限定。

本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。