专利名称：一种超越自锁器的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械传动装置领域，特别是指一种超越自锁器。
背景技术：
目前随着现代技术的发展，机械传动应用领域在不断拓展，使用的工况更加复杂。在机械传动中不仅有水平方向传动、垂直方位传动，还有螺旋传动等。滚珠丝杠传动随机电一体化技术而迅速发展起来，要求传动精度的提高，因此，螺旋传动广泛应用于各种精度的数控机床、加工中心、电子设备、运输起重设备、冶金设备、化工设备及常规兵器等。过去在以传动运动为主，多用滑动螺旋传动(如梯形丝杠)，结构简单，传动平稳，能自锁，但传动效率较低，而滚动螺旋传动效率高、工作寿命长、运转平稳、传动精度高，但是承受径向载荷能力差，不能自锁。在垂直方位传动时，不但要传动能升降自如，同时如果部件重量没有平衡，必须防止当传动停止或当电机断电后，因部件自重而产生的逆转(倒退)、惯性的坠落而引发传动系统的重大事故。
发明内容
本发明提出一种超越自锁器，解决了现有技术中滑动螺旋传动效率较低，以及滚动螺旋传动承受径向载荷能力差、不能自锁、部件重量不平衡引起事故的问题。本发明的技术方案是这样实现的一种超越自锁器，包括壳体，所述壳体为空心圆柱体，所述壳体一端的内端面设有内凸缘；超越离合器，设置于所述壳体内，包括设置于所述壳体内的外环、设置于所述外环内的内环、设置于所述外环与所述内环之间的楔合件和设置于所述外环与所述内环之间且设置于所述楔合件两侧的垫片，所述外环上设有内滚道，所述内环上设有外滚道；摩擦片，设置于所述壳体内，包括设置于所述内凸缘与所述外环一端之间的第一摩擦片和设置于所述外环另一端的第二摩擦片；加载装置，用于为所述摩擦片加载压力，使所述摩擦片与所述壳体依靠摩擦力无刚性连接为一体，包括一侧抵靠于所述第二摩擦片上的压环、设置于所述压环另一侧的弹性装置、抵靠于所述弹性装置上的压紧装置。进一步地,所述楔合件包括 滚柱，用于使所述楔合件装配后具有良好同心度，所述滚柱为若干个，设置于所述外环内滚道和所述内环外滚道内；楔块，用于使所述外环与所述内环楔合或空转，任意相邻的两个所述滚柱之间设有若干个所述楔块，所述楔块上设有两个分别与所述外环内滚道和所述内环外滚道接触的工作圆弧面，所述楔块上设有槽孔；弹簧，用于使所述楔块的两个所述工作圆弧面始终与所述外环内滚道和所述内环外滚道接触，提供楔合的初始摩擦力，并使所述楔块动作一致，所述弹簧沿所述外环和所述内环的一个圆周方向穿过所述楔块上的所述槽孔。进一步地，所述压紧装置包括调节螺母，用于调节弹性装置加载于所述摩擦片上的压力，与所述壳体连接，抵靠于所述弹性装置上；锁紧螺钉，用于锁紧所述调节螺母，与所述调节螺母连接。本发明所述的超越自锁器，还包括止动销，所述止动销沿所述壳体径向设置于所述壳体内，所述止动销一端抵靠在所述第二摩擦片上。本发明所述的超越自锁器，还包括挡圈，用于进行轴向限位，所述挡圈的数量为两个，设置于所述两个垫片远离所述楔合件的一侧，与所述外环连接。本发明所述的超越自锁器，还包括轴承，用于保证所述内环与所述外环同心度，并承受轴向力、径向力，设置于所述垫片与所述挡圈之间。优选地，所述摩擦片为无石棉摩擦片。优选地，所述摩擦片的摩擦系数为O. 35、. 4。优选地，所述弹性装置具体为蝶簧。本发明的有益效果为1、本发明所述的超越自锁器，结构紧凑、新颖，传动效率高，其外环不仅与内环组成超越离合器滚道，而且还通过外环两端面的摩擦片与壳体、压环组成摩擦副，进而通过壳体与其它传动件连接，只要外环承受的摩擦力在预设的某一限定范围内，就可充分发挥超越自锁器的功能，确保传动系统升降自如，防止逆转，精确定位，安全可靠运行，避免因自重惯性坠落危险的发生，自锁可靠，解脱轻便，并且当力矩达到一定范围时，自锁方向也可超越，避免重大事故的发生，有广阔的应用前景。2、本发明所述的超越自锁器，其楔合件采用楔块，承载能力大、自锁可靠、解脱轻便。3、本发明所述的超越自锁器，其外环两端面的摩擦片的摩擦力可根据工况而定，并且可调，即用带数显的力矩扳手或自制的专用扳手，通过调节螺母对弹性装置加载，调节摩擦片的摩擦力到某一限定范围，从而根据需要对摩擦力自由调整。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明一种超越自锁器的结构示意图；图2为本发明一种超越自锁器的楔合件的结构示意图；图3为本发明一种超越自锁器的使用状态参考图。图中
1、壳体；2、内凸缘；3、外环；4、内环；5、垫片；6、第一摩擦片；7、第二摩擦片；8、压环；9、弹性装置；10、滚柱；11、楔块；12、弹簧；13、调节螺母；14、锁紧螺钉；15、止动销；16、挡圈；17、轴承；18、楔合件；19、工作台；20、顶盘；21、螺母；22、滚珠丝杠；23、联轴器；24、减速机；25、电机。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图1所示，本发明所述的一种超越自锁器，包括壳体I，所述壳体I为空心圆柱体，所述壳体I 一端的内端面设有内凸缘2 ；超越离合器，设置于所述壳体I内，包括设置于所述壳体I内的外环3、设置于所述外环3内的内环4、设置于所述外环3与所述内环4之间的楔合件18和设置于所述外环3与所述内环4之间且设置于所述楔合件18两侧的垫片5，所述外环3上设有内滚道，所述内环4上设有外滚道；摩擦片，设置于所述壳体I内，包括设置于所述内凸缘2与所述外环3 —端之间的第一摩擦片6和设置于所述外环3另一端的第二摩擦片7 ；加载装置，用于为所述摩擦片加载压力，使所述摩擦片与所述壳体I依靠摩擦力无刚性连接为一体，包括一侧抵靠于所述第二摩擦片7上的压环8、设置于所述压环8另一侧的弹性装置9、抵靠于所述弹性装置9上的压紧装置。其中，所述外环3的外圆与壳体I的内孔之间采用间隙配合。本发明所述的超越自锁器，结构紧凑、新颖，传动效率高，其外环3不仅与内环4组成超越离合器滚道，而且还通过外环3两端面的摩擦片与壳体1、压环8组成摩擦副，进而通过壳体I与其它传动件连接，只要外环3承受的摩擦力在预设的某一限定范围内，就可充分发挥超越自锁器的功能，确保传动系统升降自如，防止逆转，精确定位，安全可靠运行，避免因自重惯性坠落危险的发生，自锁可靠，解脱轻便，并且当力矩达到一定范围时，自锁方向也可超越，避免重大事故的发生，即其具有独特功能，利用加载装置，靠摩擦力使超越离合器的外环3固定，传递动力，过载时，外环3打滑，传递中断，有广阔的应用前景。如图2所示，在本发明所述超越自锁器的另一实施例中，所述楔合件18可以包括滚柱10，用于使所述楔合件18装配后具有良好同心度，所述滚柱10为若干个，设置于所述外环3内滚道和所述内环4外滚道内；楔块11，用于使所述外环3与所述内环4楔合或空转，任意相邻的两个所述滚柱10之间设有若干个所述楔块11，所述楔块11上设有两个分别与所述外环3内滚道和所述内环4外滚道接触的工作圆弧面，所述楔块11上设有槽孔；弹簧12，用于使所述楔块11的两个所述工作圆弧面始终与所述外环3内滚道和所述内环4外滚道接触，提供楔合的初始摩擦力，并使所述楔块11动作一致，所述弹簧12沿所述外环3和所述内环4的一个圆周方向穿过所述楔块11上的所述槽孔。
其中，所述楔块11被滚柱10分为若干组，且均匀分布在外环3与内环4之间的圆周上，从而使外环3与内环4楔合或空转，任意两个相邻的滚柱10之间的楔块11的数量可以为2飞个，优选为4个，可根据实际情况确定；滚柱10可以保证楔合件18装配好后具有良好的同心度；弹簧12为螺旋弹簧，其使楔块11的两个工作圆弧面始终与滚道接触，在楔合时提供初始摩擦力，有利于所有楔块11的动作一致性；外环3、内环4滑动表面经过硬化和精磨处理，成为一个完全圆柱体，保证它们能够承受与楔块11楔合过程中产生的正压力以及超越过程中产生的滑动摩擦力；垫片5是将楔块11固定在预定的轴向位置上，使楔块11有足够的轴向支撑面。本发明所述的超越自锁器，其楔合件18采用楔块11，承载能力大、自锁可靠、解脱轻便。在本发明所述超越自锁器的另一实施例中，所述压紧装置可以包括调节螺母13，用于调节弹性装置9加载于摩擦片上的压力，与壳体I连接，抵靠于弹性装置9上；锁紧螺钉14，用于锁紧调节螺母13，与调节螺母13连接。本发明所述的超越自锁器，其外环3两端面的摩擦片的摩擦力可根据工况而定，并且可调，即用带数显的力矩扳手或自制的专用扳手，通过调节螺母13对弹性装置9加载，调节摩擦片的摩擦力到某一限定范围，从而根据需要对摩擦力自由调整。在本发明所述超越自锁器的另一实施例中，还可以包括止动销15，所述止动销15沿壳体I径向设置于壳体I内，止动销15 —端抵靠在第二摩擦片7上。在本发明所述超越自锁器的另一实施例中，还可以包括挡圈16，用于进行轴向限位，挡圈16的数量为两个，设置于两个垫片5远离楔合件18的一侧，与外环3连接。其中，具体地,两个垫片5设置于两个挡圈16之间，楔合件18设置于两个垫片5之间。在本发明所述超越自锁器的另一实施例中，还可以包括轴承17，用于保证所述内环4与所述外环3同心度，并承受轴向力、径向力，设置于所述垫片5与所述挡圈16之间。其中，轴承17不仅用于保证内环4与外环3同心度，还可以承担轴向、径向力，保证楔合时负载均匀，根据实际工况及安装条件也可以减去。其中，优选地，所述摩擦片为无石棉摩擦片。无石棉摩擦片可以为半金属摩擦片、少金属摩擦片、有机摩擦片例如陶瓷摩擦片、粉末冶金摩擦片等。当然，所述摩擦片还可以为其它种类的摩擦片，例如铜摩擦片，只要其能满足实际需要即可，本发明对此不进行限定。其中，优选地，所述摩擦片的摩擦系数为O. 35、. 4。当然，摩擦片的摩擦系数根据实际需要，还可以为其它值，本发明对此不进行限定。其中，优选地，所述弹性装置9具体为蝶簧。当然，弹性装置9还可以为其它类型的弹性装置，本发明对此不进行限定。本发明所述超越自锁器的原理是
超越自锁器的壳体I内的外环3内孔和内环4外径构成滚道，楔合件18放置在滚道内，而且外环3两端面与摩擦片成为摩擦对偶件，通过调节螺母13和弹性装置9对摩擦片施加力矩，靠摩擦力的作用将外环3和壳体I固定连成一体。当使用时，首先将内环4采用键或其它方式与传动系统中某一主轴联接，外环3两端面靠摩擦力与壳体I连成一体，而壳体I通过螺栓或其它方式被联接在传动系统中。当内环4转动时，由于外环4是固定不动的，弹性装置9的压力和滚道与楔块11的摩擦力迫使楔块11绕其与外环3接触点转动，因楔块11某高度(支撑线)尺寸大于内环4、外环3构成的滚道间隙的径向距离(由楔块11两个圆弧工作面偏心所致)，则楔块11被楔紧，从而使内环4被楔紧，达到逆止(自锁)状态。若当内环反方向转动时，则楔块11绕接触点反方向转动，使楔块11另一方向高度尺寸的部位处于内环4、外环3构成的滚道之间，因为此尺寸小于内环4与外环3之间的径向间隙，楔块11不能被楔紧，内环4沿反方向空转运行。为了更好的说明本发明所述的超越自锁器，现举例如下如图3所示，滚珠丝杠22是右旋螺纹，当螺母21受轴向力及工作台19因自重惯性下落时，会促使滚珠丝杠22逆时针转动，因此装配时应使本发明所述的超越自锁器(设置于减速机24下方)逆时针转动时为逆止(自锁)、顺时针转动时为超越(空转)。当电机25启动时，电机25通过联轴器23、减速机24带动滚珠丝杠22顺时针转动，这时本发明所述的超越自锁器处在超越(空转)状态，螺母21随着滚珠丝杠22右旋转而上升，顶着顶盘20及工作台19上升。当电机25停止时，螺母21受轴向力及工作台19因自重惯性下落力矩时，使滚珠丝杠22有逆时针转动倾向，但此时本发明所述的超越自锁器处于逆止(自锁)状态，从而阻止滚珠丝杠22逆转及工作台19下降。如需工作台19下降，这时就必须加一个大于摩擦片施加给外环3的摩擦力矩，使外环3失去与壳体I的固定联接，使其处于自由运转打滑状态。这时本发明所述的超越自锁器也失去逆止(自锁)作用，便可手动或自动使工作台19下降。当停到需要位置后，减小所加的力矩，使外环3无刚性的与壳体I固连一体，本发明所述的超越自锁器又恢复逆止(自锁)状态，此时工作台19停在要求的位置上。本发明所述的超越自锁器适用于垂直方位、螺旋传动等各种场合，特别是用于滚珠丝杠副或其他部件配套使用，可防止逆转，精确定位，自锁可靠，调节方便，安全可靠，避免重大事故的发生，有广阔的应用前景。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种超越自锁器，其特征在于，包括: 壳体(1)，所述壳体(I)为空心圆柱体，所述壳体(I) 一端的内端面设有内凸缘(2)； 超越离合器，设置于所述壳体(I)内，包括设置于所述壳体(I)内的外环(3)、设置于所述外环(3 )内的内环(4)、设置于所述外环(3 )与所述内环(4)之间的楔合件(18 )和设置于所述外环(3)与所述内环(4)之间且设置于所述楔合件(18)两侧的垫片(5)，所述外环(3)上设有内滚道，所述内环(4)上设有外滚道； 摩擦片，设置于所述壳体(I)内，包括设置于所述内凸缘(2)与所述外环(3) —端之间的第一摩擦片(6)和设置于所述外环(3)另一端的第二摩擦片(7)； 加载装置，用于为所述摩擦片加载压力，使所述摩擦片与所述壳体(I)依靠摩擦力无刚性连接为一体，包括一侧抵靠于所述第二摩擦片(7)上的压环(8)、设置于所述压环(8)另一侧的弹性装置(9 )、抵靠于所述弹性装置(9 )上的压紧装置。
2.根据权利要求1所述的超越自锁器，其特征在于，所述楔合件(18)包括: 滚柱(10)，用于使所述楔合件(18)装配后具有良好同心度，所述滚柱(10)为若干个，设置于所述外环(3)内滚道和所述内环(4)外滚道内； 楔块(11)，用于使所述外环(3 )与所述内环(4 )楔合或空转，任意相邻的两个所述滚柱(10)之间设有若干个所述楔块(11)，所述楔块(11)上设有两个分别与所述外环(3)内滚道和所述内环(4)外滚道接触的工作圆弧面，所述楔块(11)上设有槽孔； 弹簧(12 )，用于使所述楔块(11)的两个所述工作圆弧面始终与所述外环(3 )内滚道和所述内环(4)外滚道接触，提供楔合的初始摩擦力，并使所述楔块(11)动作一致，所述弹簧(12)沿所述外环(3)和所述内环(`
3.根据权利要求2所述的超越自锁器，其特征在于，所述压紧装置包括: 调节螺母(13)，用于调节弹性装置(9)加载于所述摩擦片上的压力，与所述壳体(I)连接，抵靠于所述弹性装置(9)上； 锁紧螺钉(14)，用于锁紧所述调节螺母(13)，与所述调节螺母(13)连接。
4.根据权利要求3所述的超越自锁器，其特征在于，还包括: 止动销(15)，所述止动销(15)沿所述壳体(I)径向设置于所述壳体(I)内，所述止动销(15)一端抵靠在所述第二摩擦片(7)上。
5.根据权利要求4所述的超越自锁器，其特征在于，还包括: 挡圈(16)，用于进行轴向限位，所述挡圈(16)的数量为两个，设置于所述两个垫片(5)远离所述楔合件(18)的一侧，与所述外环(3)连接。
6.根据权利要求5所述的超越自锁器，其特征在于，还包括: 轴承(17)，用于保证所述内环(4)与所述外环(3)同心度，并承受轴向力、径向力，设置于所述垫片(5 )与所述挡圈(16 )之间。
7.根据权利要求6所述的超越自锁器，其特征在于，所述摩擦片为无石棉摩擦片。
8.根据权利要求7所述的超越自锁器，其特征在于，所述摩擦片的摩擦系数为0.35 0.4。
9.根据权利要求6所述的超越自锁器，其特征在于，所述弹性装置(9)具体为蝶簧。
全文摘要
本发明提出一种超越自锁器，用于解决现有滑动螺旋传动传动效率较低，以及传动承受载荷能力差、不能自锁的问题。超越自锁器包括壳体，壳体为空心圆柱体，壳体一端的内端面设有内凸缘；超越离合器，设置于壳体内，包括设置于壳体内的外环、设置于外环内的内环、设置于外环与内环之间的楔合件和设置于外环与内环之间且设置于楔合件两侧的垫片，外环上设有内滚道，内环上设有外滚道；摩擦片，设置于壳体内，包括设置于内凸缘与外环一端之间的第一摩擦片和设置于外环另一端的第二摩擦片；加载装置，包括一侧抵靠于第二摩擦片上的压环、设置于压环另一侧的弹性装置、抵靠于弹性装置上的压紧装置。本发明有益效果传动效率高，载荷能力强、自锁可靠。
文档编号F16D67/02GK103075448SQ20131000869
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月9日 优先权日2013年1月9日
发明者孔庆堂, 孔炜, 朱春梅, 朱自成 申请人:孔庆堂