专利名称：一种钻孔机用安全离合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻孔机用安全离合器，属于建筑钻孔机机械技术领域。
目前，国内使用的工程钻孔机都没有机械式过载保护装置，使得钻孔机在工程施工过程中，经常出现因过载而发生齿轮断齿、钻头胎体掉块、电机烧坏等机械事故。现今国内西安飞机制造公司劳动服务公司使用的带有剪切销式安全离合器和日本涉谷株式会社生产的带有摩擦片式安全离合器的钻孔机。剪切销式安全离合器由于受制造精度、材料均匀性以及载荷增加速度的影响，过载时动作精度不高，另外，由于疲劳损伤累积，破坏元件本身，强度也随工作时间增加而降低。并且，当发生过载销钉被剪断后，需要停机修复，维修不便。摩擦片式安全离合器轴向压力较大，润滑脂润滑时摩擦系数稳定性差，动作精度不高，经常过载时，摩擦片易发热而影响摩擦性能和强度，而且结构复杂，摩擦片的轴向压力需要经常调整。
本实用新型的目的是克服上述钻孔机安全离合器的不足，采用弹簧钢球式结构的离合器，提供一种既能安全保护钻孔机的零部件，又能安全保护电动机和金刚石钻头胎体的过载保护装置。
本实用新型的技术解决方案是本实用新型包括带有6-12个角度为60-90度锥形孔的齿轮、齿轮轴套、钢球、弹簧、半离合器、轴、推力球轴承、支承座、键、止动垫圈、螺母，其特征在于钻孔机的离合器采用弹簧钢球式结构，齿轮轴套以紧配合的形式与齿轮相联，并能在轴上自由滑动，推力球轴承设置在齿轮和轴的轴肩之间，半离合器与键相联，键与轴相联，半离合器带有与齿轮相对应的盲孔，弹簧和支承座设置在这些盲孔内，盲孔深度与弹簧的长度相配，保证弹簧有一定的压紧力，压紧力的大小与齿轮传递的转矩有关。钢球设置在齿轮与支承座之间，并由弹簧压入齿轮的锥形孔内。螺母设置在半离合器的另一端，并与轴相联，起定位作用，止动垫圈设置在螺母和半离合器之间，起防松作用。
为了保证钢球能够及时从锥形孔内脱开，半离合器的端面与钢球的凸出顶部之间的距离h和钢球直径d0的关系h＝(0.2--0.4)d0最好h＝(0.25--0.35)d0齿轮与半离合器端面间的间隙e＝1--3mm。当负载较小时，弹簧将钢球压入齿轮的锥形孔内，这时，齿轮就带动钢球、半离合器、键和轴转动；当负载较大超过一定数值时，钢球所受齿轮沿轴线方向的力大于弹簧的压紧力，弹簧被压缩，钢球退出锥形孔，中断转动，齿轮空转而半离合器、键和轴不转动，以精确限定齿轮所传递的转矩。当负载小于限定值时，该装置起到联轴器的作用，当负载大于限定值时，该装置起到离合器的作用，并可以随着负载的减少，自动恢复联轴器的作用。
本实用新型包括带有6-12个角度为60-90度的锥形孔的齿轮轴套、齿轮、钢球、弹簧、半离合器、轴、推力球轴承、支承座、键、止动垫圈、螺母，其特征在于钻孔机的离合器采用弹簧钢球式结构，齿轮轴套以键的方式与齿轮相联，并能在轴上自由滑动，推力球轴承设置在齿轮和轴的轴肩之间，半离合器与键相联，键与轴相联，半离合器带有与齿轮轴套相对应的盲孔，弹簧和支承座设置在这些盲孔内，盲孔深度与弹簧的长度相配，保证弹簧有一定的压紧力，压紧力的大小与齿轮传递的转矩有关。钢球设置在齿轮轴套与支承座之间，并由弹簧压入齿轮轴套的锥形孔内。螺母设置在半离合器的另一端，并与轴相联，起定位作用，止动垫圈设置在螺母和半离合器之间，起防松作用。
为了保证钢球能够及时从锥形孔内脱开，半离合器的端面与钢球的凸出顶部之间的距离h和钢球直径d0的关系h＝(0.2--0.4)d0最好h＝(0.25--0.35)d0齿轮轴套与半离合器端面间的间隙e＝1--3mm。当负载较小时，弹簧将钢球压入齿轮轴套的锥形孔内，这时，齿轮轴套就带动钢球、半离合器、键和轴转动；当负载较大超过一定数值时，钢球所受齿轮轴套沿轴线方向的力大于弹簧的压紧力，弹簧被压缩，钢球退出锥形孔，中断转动，齿轮空转而半离合器、键和轴不转动，以精确限定齿轮所传递的转矩。当负载小于限定值时，该装置起到联轴器的作用，当负载大于限定值时，该装置起到离合器的作用，并可以随着负载的减少，自动恢复联轴器的作用。
本实用新型以上技术方案中齿轮或齿轮轴套的锥形孔可用相同数量和相同角度的＂V＂形槽代替。
本实用新型由于将弹簧钢球式结构的离合器引入钻孔机，这样就避免元件本身强度随工作时间增加而降低，从而既能安全保护钻孔机的零部件，又能安全保护电动机和金刚石钻头，并且使精度提高，结构简单，操作方便，克服了停机维修现象，提高了工作效率。
以下结合附图对本实用新型作详细描述
图1为一种钻孔机用齿轮带有锥形孔的安全离合器的剖视图。
图2为一种钻孔机用齿轮轴套带有＂V＂形槽的安全离合器的剖视图。
其中1--推力球轴承 2--齿轮 3--齿轮轴套4--钢球5--支承座 6--弹簧7.12--键 8--半离合器 9--轴10--止动垫圈 11--螺母实施例1如
图1所示，齿轮2的端面带有6-12个锥形孔，角度为60--90度，齿轮2和齿轮轴套3相联，齿轮轴套3可在轴9上自由滑动，推力球轴承1设置在齿轮2的一端与轴9的轴肩相联，半离合器8在齿轮2的另一端，并与键7相联，键7与轴9相联，半离合器8的一端带有与齿轮2数目一致的盲孔，盲孔内装有弹簧6、支承座5和钢球4，弹簧6与支承座5相联，支承座5和钢球4相联，半离合器8的盲孔深度与弹簧6的长度相配，保证弹簧有一定的压紧力，压紧力的大小与齿轮2传递的转矩有关。螺母11与半离合器8相联，同时也与轴9相联，止动垫圈10与螺母11相联，防止螺母11卸扣。为了保证钢球4能够及时从锥形孔内脱开，半离合器8的端面与钢球4的凸出顶部之间的距离h和钢球4直径d0的关系h＝(0.2--0.4)d0最好h＝(0.25--0.35)d0齿轮2与半离合器8端面间的间隙e＝1--3mm。当负载较小时，弹簧6将钢球4压入齿轮2的锥形孔内，这时，齿轮2就带动钢球4、半离合器8、键7和轴9转动；当负载较大超过一定数值时，钢球4所受齿轮2沿轴线方向的力大于弹簧6的压紧力，弹簧6被压缩，钢球4退出锥形孔，中断转动，齿轮2空转而半离合器8、键7和轴9不转动，以精确限定齿轮所传递的转矩。当负载小于限定值时，该装置起到联轴器的作用，当负载大于限定值时，该装置起到离合器的作用，并可以随着负载的减少，自动恢复联轴器的作用。
实施例2如图2所示，齿轮轴套3的端面沿径向方向带有6-12个＂V＂形槽，角度为60--90度，齿轮2和键12相联，键12和齿轮轴套3相联，齿轮轴套3可在轴9上自由滑动，推力球轴承1设置在齿轮2的一端与轴9的轴肩相联，半离合器8在齿轮2的另一端，并与键7相联，键7与轴9相联，半离合器8的一端带有与齿轮轴套3数目一致的盲孔，盲孔内装有弹簧6、支承座5和钢球4，弹簧6与支承座5相联，支承座5和钢球4相联，半离合器8的盲孔深度与弹簧6的长度相配，保证弹簧有一定的压紧力，压紧力的大小与齿轮2传递的转矩有关。螺母11与半离合器8相联，同时也与轴9相联，止动垫圈10与螺母11相联，防止螺母11卸扣。为了保证钢球4能够及时从＂V＂形槽内脱开，半离合器8的端面与钢球4的凸出顶部之间的距离h和钢球4直径d0的关系h＝(0.2--0.4)d0最好h＝(0.25--0.35)d0齿轮轴套3与半离合器8端面间的间隙e＝1--3mm。当负载较小时，弹簧6将钢球4压入齿轮轴套3的＂V＂形槽内，这时，齿轮轴套3就带动钢球4、半离合器8、键7和轴9转动；当负载较大超过一定数值时，钢球4所受齿轮轴套3沿轴线方向的力大于弹簧6的压紧力，弹簧6被压缩，钢球4退出＂V＂形槽，中断转动，齿轮2空转而半离合器8、键7和轴9不转动，以精确限定齿轮所传递的转矩。当负载小于限定值时，该装置起到联轴器的作用，当负载大于限定值时，该装置起到离合器的作用，并可以随着负载的减少，自动恢复联轴器的作用。
实施例1、实施例2仅代表了本实用新型结构的两种形式，齿轮带有＂V＂形槽和齿轮轴套带有锥形孔的结构形式也可适用于本实用新型。
权利要求1.一种钻孔机用安全离合器包括齿轮(2)、齿轮轴套(3)、钢球(4)、弹簧(6)、半离合器(8)、轴(9)、推力球轴承(1)、支承座(5)、键(7)、止动垫圈(10)、螺母(11)，其特征在于这种钻孔机安全离合器采用弹簧钢球式结构，齿轮轴套(3)以紧配合的形式与齿轮(2)相联，并能在轴(9)上自由滑动，推力球轴承(1)设置在齿轮(2)和轴(9)的轴肩之间，半离合器(8)与键(7)相联，键(7)与轴(9)相联，半离合器(8)带有与齿轮(2)相对应的盲孔，弹簧(6)和支承座(5)设置在这些盲孔内，盲孔深度与弹簧(6)的长度相配，保证弹簧有一定的压紧力，钢球(4)设置在齿轮(2)与支承座(5)之间，并由弹簧(6)压入齿轮(2)的锥形孔内，螺母(11)设置在半离合器(8)的另一端，并与轴(9)相联，起定位作用，止动垫圈(10)设置在螺母(11)和半离合器(4)之间，起防松作用。
2.根据权利要求1所述的一种钻孔机用安全离合器，其特征在于齿轮(2)上的锥形孔可用相同数量和相同角度的＂V＂形槽代替。
3.根据权利要求1所述的一种钻孔机用安全离合器，其特征在于锥形孔也可以设置在齿轮轴套(3)上，齿轮(2)和键(12)相联，键(12)和齿轮轴套(3)相联。
4.根据权利要求1、3所述的一种钻孔机用安全离合器，其特征在于锥形孔的数量为6-12个，角度为60-90度。
5.根据权利要求2所述的一种钻孔机用安全离合器，其特征在于＂V＂形槽的数量为6-12个，角度为60-90度。
6.根据权利要求1、2、3所述的一种钻孔机用安全离合器，其特征在于推力球轴承(1)设置在齿轮(2)和轴(9)的轴肩之间，螺母(11)设置在半离合器(8)的另一端，并与轴(9)相联。
7.根据权利要求1、2、3所述的一种钻孔机用安全离合器，其特征在于弹簧钢球式结构离合器的两端分别设置推力球轴承(1)和锁紧螺母(11)。
8.根据权利要求1、2、3所述的一种钻孔机用安全离合器，其特征在于半离合器(8)的端面与钢球(4)的凸出顶部之间的距离h和钢球(4)直径d0的关系h＝(0.2--0.4)d0
9.根据权利要求8所述的一种钻孔机用安全离合器，其特征在于半离合器(8)的端面与钢球(4)的凸出顶部之间的距离h和钢球(4)直径d0的关系最好为h＝(0.25--0.35)d0
10.根据权利要求1、2所述的一种钻孔机用安全离合器，其特征在于齿轮(2)与半离合器(8)端面间的间隙e＝1--3mm。
11.根据权利要求1、3所述的一种钻孔机用安全离合器，其特征在于齿轮轴套(3)与半离合器(8)端面间的间隙e＝1--3mm。
专利摘要一种钻孔机用安全离合器,包括齿轮(2)、齿轮轴套(3)、钢球(4)、弹簧(6)、半离合器(8)、轴(9)、推力球轴承(1)、支承座(5)、键(7)、止动垫圈(10)、螺母(11),本实用新型将弹簧钢球式结构的离合器引入钻孔机,当负载小于限定值时,该装置起到联轴器的作用,当负载大时,该装置起到离合器的作用,并可以随着负载的减少,自动恢复联轴器的作用,既能安全保护钻孔机的零部件,又能安全保护电动机和金刚石钻头,精度高,结构简单,操作方便,提高了工作效率。
文档编号F16D43/00GK2374694SQ99210909
公开日2000年4月19日 申请日期1999年5月14日 优先权日1999年5月14日
发明者张培丰, 田树伟, 贾军 申请人:地质矿产部探矿工程研究所