一种无源驱动器的制作方法

本实用新型涉及驱动装置领域，具体涉及一种无源驱动器。

背景技术：

随着人类科学技术的不断发展，驱动器在各个领域中运用都非常广泛，其主要是为机械设备提供动力源，以使机械设备完成指定的动作。驱动器依据动力源的形式可以分为有源驱动和无源驱动两类，有源驱动又包括电机驱动、液压驱动和气压驱动等。

电能作为一种二次能源应用最为广泛，其他各种形式的能源（如太阳能、风能、石油、煤炭、核能、潮汐能等）都可以转化成电能，因而电机驱动的应用广泛度远远高于液压驱动和气压驱动，然而有源驱动器的使用也受各种因素的限制，而不能适用所有场合。第一，有源驱动器的体积较大，输出力矩相对较小，对于要求占用空间小，同时输出力矩大的使用环境，可能无法使用有源驱动器，这就需要使用一种无动力源输入的驱动器对其进行驱动；第二、所用设备所处的环境可能不允许使用电子电路令其在设定时间范围内完成某一动作，这就需要一种纯机械装置来完成控制时间的要求。如今，人类科技已经涉及到各个领域，无论是日常生活，还是航空航天，或是深海地下都有人类涉足，所处的环境也是复杂多变，有源驱动器的使用都有限制条件，而这种无源驱动器可以解决其他驱动器在某些领域不能实现的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种体积小，输出力矩大，同时可控制释放时间的一种无源驱动器。

本实用新型一种无源驱动器，包括中空的壳体及分别盖合在壳体上端的上盖板和盖合在壳体下端的下盖板，所述壳体内设置有一输出轴，所述输出轴的一端伸出上盖板，另一端通过力矩传输装置连接有一条轴齿轮，所述力矩传输装置上设置有一力矩过载保护装置；

所述条轴齿轮上还通过控时传动装置连接有一控时装置，所述控时传动装置上设置有一控时过载保护装置；

还包括条轴，所述条轴一端与条轴齿轮周向固定相连，另一端通过轴承与下盖板转动相连，条轴的中部通过发条与壳体相连。

优选地，还包括一放条杆，所述放条杆穿过条轴并与条轴齿轮周向固定相连，另一端穿过条轴并从下盖板伸出，所述放条杆的中心轴线与条轴的中心轴线在同一直线上；

所述轴承套接在放条杆上，且放条杆通过轴承连接有一环形护帽，所述护帽套接在轴承外，下盖板上固定设置有一环柱状凸台，环柱状凸台的外圆周面上设置有外螺纹，护帽内圆周面上设置有内螺纹，所述护帽套接在下盖板上的凸台上，且凸台与护帽螺纹连接；

所述放条杆伸出下盖板的一端上设置有工装连接孔；

所述护帽和凸台之间还设置有防脱结构。

优选地，放条杆均通过花键与条轴和条轴齿轮相连。

优选地，防脱结构包括设置在凸台上的环形限位槽和限位螺钉及设置在护帽圆周面上的限位螺纹孔，所述限位螺钉的一端穿过限位螺纹孔，并伸入至环形限位槽内。

优选地，条轴上固定设置有一突出的楔形块，所述发条内圈上设置有一矩形孔，壳体内壁上设置有一凹槽，凹槽内设置有一楔形发条外钩，所述发条一端通过矩形孔及与矩形孔匹配相连的楔形块与条轴相连，另一端通过与楔形发条外钩相抵与壳体相连。

或者优选地，力矩传输装置包括传动二轴和传动一轴，所述条轴齿轮通过固定设置在传动二轴上的一级力矩传动轮与固定设置在传动一轴上的二级力矩传动轮相连，所述二级力矩传动轮通过力矩过载保护装置与固定在输出轴上的输出齿轮相连；所述传动一轴和传动二轴的中心轴线均与条轴的中心轴线平行，且传动一轴和传动二轴均转动设置在壳体内。

优选地，控时传动装置包括传动三轴、传动五轴、传动六轴、传动七轴、传动八轴、传动九轴；所述条轴齿轮通过固定在传动三轴上的一级控时传动轮与控时过载保护装置相连，所述控时过载保护装置通过固定设置在传动五轴上的二级控时传动轮与固定设置在传动六轴上的三级控时传动轮相连，三级控时传动轮通过固定设置在传动七轴上的四级控时传动轮与固定设置在传动八轴上的五级控时传动轮相连，所述五级控时传动轮通过固定设置在传动九轴上的六级传动轮与控时装置相连；

所述控时装置包括擒纵轮，所述擒纵轮上连接有与擒纵轮相配匹配的平衡摆，所述擒纵轮通过传动十轴与壳体转动相连，所述平衡摆通过平衡摆转轴与壳体转动相连，所述擒纵轮与六级传动轮相连；

所述传动三轴、传动五轴、传动六轴、传动七轴、传动八轴、传动九轴、传动十轴及平衡摆转轴的中心轴线均与条轴的中心轴线平行，且动三轴、传动五轴、传动六轴、传动七轴、传动八轴、传动九轴、传动十轴及平衡摆转轴均转动设置在壳体内。

优选地，力矩过载保护装置为力矩双向离合器，包括设置在力矩过载保护转轴上的上离合轮和挡圈，所述上离合轮和挡圈之间的力矩过载保护转轴上还设置有一下离合轮；

所述上离合轮和下离合轮均转动设置在力矩过载保护转轴上，且所述上离合轮在力矩过载保护转轴轴向方向上固定设置，下离合轮在力矩过载保护转轴轴向方向上滑动设置；

上离合轮和下离合轮相向的一面上均呈圆环状设置有一圈轮齿，分别为上离合齿和下离合齿，所述轮齿均沿力矩过载保护转轴轴向方向伸出，所述上离合齿和下离合齿相互啮合；

所述挡圈与下离合轮之间设置有弹簧，所述弹簧套接在力矩过载保护转轴上，且一端与下离合轮相抵，另一端与挡圈相抵；所述挡圈通过卡合在力矩过载保护转轴上的卡圈轴向固定设置在力矩过载保护转轴上；

每一轮齿包含两个啮合面，其中一个啮合面所在平面与力矩过载保护转轴中心轴线平行，另一啮合面所在平面与力矩过载保护转轴中心轴线相交。

优选地，控时过载保护装置为控时双向离合器，包括设置在控时过载保护转轴上的上控时离合轮和控时挡圈，所述上控时离合轮和控时挡圈之间的控时过载保护转轴上还设置有一下控时离合轮；

所述上控时离合轮和下控时离合轮均转动设置在控时过载保护转轴上，且所述上控时离合轮在控时过载保护转轴轴向方向上固定设置，下控时离合轮在控时过载保护转轴轴向方向上滑动设置；

上控时离合轮和下控时离合轮相向的一面上均呈圆环状设置有一圈轮齿，分别为上控时离合齿和下控时离合齿，所述轮齿均沿控时过载保护转轴轴向方向伸出，所述上控时离合齿和下控时离合齿相互啮合；

所述控时挡圈与下控时离合轮之间设置有控时弹簧，所述控时弹簧套接在控时过载保护转轴上，且一端与下控时离合轮相抵，另一端与控时挡圈相抵；所述控时挡圈通过卡合在控时过载保护转轴上的控时卡圈轴向固定设置在控时过载保护转轴上；

每一轮齿包含两个啮合面，其中一个啮合面所在平面与控时过载保护转轴中心轴线平行，另一啮合面所在平面与控时过载保护转轴中心轴线相交。

本实用新型结构简单，使用方便，利用发条驱动条轴转动，进而通过力矩传输装置实现力矩的传递，同时利用控时传动装置实现力矩的控时传输；在此过程中利用控时过载保护装置和力矩过载保护装置实现过载保护。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸图。

图2为发条和条轴连接示意图。

图3为擒纵轮和平衡摆连接示意图。

图4为力矩过载保护装置结构示意图。

图5为控时过载保护装置结构示意图。

附图标记：1-上盖板，2-壳体，3-输出轴，4-上离合轮，5-下离合轮，6-弹簧，7-挡圈，8-卡圈，9-传动一轴，10-传动二轴，11-条轴齿轮，12-发条，13-条轴，14-放条杆，15-轴承，16-护帽，17-下盖板，18-限位螺钉，19-发条外钩，20-传动三轴，21-控时卡圈，22-控时挡圈，23-控时弹簧，24-下控时离合轮，25-传动五轴，26-传动六轴，27-传动七轴，28-上控时离合轮，29-传动八轴，30-传动九轴，31-平衡摆，32-擒纵轮。

具体实施方式

本实用新型一种无源驱动器，包括中空的壳体2及分别盖合在壳体2上端的上盖板1和盖合在壳体2下端的下盖板17，所述壳体2内设置有一输出轴3，所述输出轴3的一端伸出上盖板1，另一端通过力矩传输装置连接有一条轴13齿轮11，所述力矩传输装置上设置有一力矩过载保护装置；

所述条轴13齿轮11上还通过控时传动装置连接有一控时装置，所述控时传动装置上设置有一控时过载保护装置；

还包括条轴13，所述条轴13一端与条轴13齿轮11周向固定相连，另一端通过轴承15与下盖板17转动相连，条轴13的中部通过发条12与壳体2相连。

还包括一放条杆14，所述放条杆14穿过条轴13并与条轴13齿轮11周向固定相连，另一端穿过条轴13并从下盖板17伸出，所述放条杆14的中心轴线与条轴13的中心轴线在同一直线上；

所述轴承15套接在放条杆14上，且放条杆14通过轴承15连接有一环形护帽16，所述护帽16套接在轴承15外，下盖板17上固定设置有一环柱状凸台，环柱状凸台的外圆周面上设置有外螺纹，护帽16内圆周面上设置有内螺纹，所述护帽16套接在下盖板17上的凸台上，且凸台与护帽16螺纹连接；

所述放条杆14伸出下盖板17的一端上设置有工装连接孔，利用工装实现放发条12和上发条12的操作；

所述护帽16和凸台之间还设置有防脱结构。

放条杆14均通过花键与条轴13和条轴13齿轮11相连。

防脱结构包括设置在凸台上的环形限位槽和限位螺钉18及设置在护帽16圆周面上的限位螺纹孔，所述限位螺钉18的一端穿过限位螺纹孔，并伸入至环形限位槽内。

条轴13上固定设置有一突出的楔形块，所述发条12内圈上设置有一矩形孔，壳体2内壁上设置有一凹槽，凹槽内设置有一楔形发条外钩19，所述发条12一端通过矩形孔及与矩形孔匹配相连的楔形块与条轴13相连，另一端通过与楔形发条外钩19相抵与壳体2相连。

力矩传输装置包括传动二轴10和传动一轴9，所述条轴13齿轮11通过固定设置在传动二轴10上的一级力矩传动轮与固定设置在传动一轴9上的二级力矩传动轮相连，所述二级力矩传动轮通过力矩过载保护装置与固定在输出轴3上的输出齿轮相连；所述传动一轴9和传动二轴10的中心轴线均与条轴13的中心轴线平行，且传动一轴9和传动二轴10均转动设置在壳体2内。

控时传动装置包括传动三轴20、传动五轴25、传动六轴26、传动七轴27、传动八轴29、传动九轴30；所述条轴13齿轮11通过固定在传动三轴20上的一级控时传动轮与控时过载保护装置相连，所述控时过载保护装置通过固定设置在传动五轴25上的二级控时传动轮与固定设置在传动六轴26上的三级控时传动轮相连，三级控时传动轮通过固定设置在传动七轴27上的四级控时传动轮与固定设置在传动八轴29上的五级控时传动轮相连，所述五级控时传动轮通过固定设置在传动九轴30上的六级传动轮与控时装置相连；

所述控时装置包括擒纵轮32，所述擒纵轮32上连接有与擒纵轮32相配匹配的平衡摆31，所述擒纵轮32通过传动十轴与壳体2转动相连，所述平衡摆31通过平衡摆31转轴与壳体2转动相连，所述擒纵轮32与六级传动轮相连；

所述传动三轴20、传动五轴25、传动六轴26、传动七轴27、传动八轴29、传动九轴30、传动十轴及平衡摆31转轴的中心轴线均与条轴13的中心轴线平行，且动三轴、传动五轴25、传动六轴26、传动七轴27、传动八轴29、传动九轴30、传动十轴及平衡摆31转轴均转动设置在壳体2内。

力矩过载保护装置为力矩双向离合器，包括设置在力矩过载保护转轴上的上离合轮4和挡圈7，所述上离合轮4和挡圈7之间的力矩过载保护转轴上还设置有一下离合轮5；

所述上离合轮4和下离合轮5均转动设置在力矩过载保护转轴上，且所述上离合轮4在力矩过载保护转轴轴向方向上固定设置，下离合轮5在力矩过载保护转轴轴向方向上滑动设置；

上离合轮4和下离合轮5相向的一面上均呈圆环状设置有一圈轮齿，分别为上离合齿和下离合齿，所述轮齿均沿力矩过载保护转轴轴向方向伸出，所述上离合齿和下离合齿相互啮合；

所述挡圈7与下离合轮5之间设置有弹簧6，所述弹簧6套接在力矩过载保护转轴上，且一端与下离合轮5相抵，另一端与挡圈7相抵；所述挡圈7通过卡合在力矩过载保护转轴上的卡圈8轴向固定设置在力矩过载保护转轴上；

每一轮齿包含两个啮合面，其中一个啮合面所在平面与力矩过载保护转轴中心轴线平行，另一啮合面所在平面与力矩过载保护转轴中心轴线相交。

控时过载保护装置为控时双向离合器，包括设置在控时过载保护转轴上的上控时离合轮28和控时挡圈22，所述上控时离合轮28和控时挡圈22之间的控时过载保护转轴上还设置有一下控时离合轮24；

所述上控时离合轮28和下控时离合轮24均转动设置在控时过载保护转轴上，且所述上控时离合轮28在控时过载保护转轴轴向方向上固定设置，下控时离合轮24在控时过载保护转轴轴向方向上滑动设置；

上控时离合轮28和下控时离合轮24相向的一面上均呈圆环状设置有一圈轮齿，分别为上控时离合齿和下控时离合齿，所述轮齿均沿控时过载保护转轴轴向方向伸出，所述上控时离合齿和下控时离合齿相互啮合；

所述控时挡圈22与下控时离合轮24之间设置有控时弹簧23，所述控时弹簧23套接在控时过载保护转轴上，且一端与下控时离合轮24相抵，另一端与控时挡圈22相抵；所述控时挡圈22通过卡合在控时过载保护转轴上的控时卡圈21轴向固定设置在控时过载保护转轴上；

每一轮齿包含两个啮合面，其中一个啮合面所在平面与控时过载保护转轴中心轴线平行，另一啮合面所在平面与控时过载保护转轴中心轴线相交。

使用时， 发条12为S型发条12，发条12装在壳体2的下腔内，上条时，将上条工装上的方形凸台插入放条杆14伸出下盖板17一端上的工装连接孔，然后通过转动力矩扳手， 实现发条12的上条；放条时，将放条工装上的方形凸台插入放条杆14伸出下盖板17一端上的工装连接孔，将放条杆14沿条轴13齿轮11轴向拉出一段距离，使得放条杆14与条轴13齿轮11分离，然后缓慢释放放条工装，即可实现放条。

发条12释放时，发条12输出的力矩通过条轴13齿轮11、传动二轴10、传动一轴9、力矩过载保护装置四级齿轮传动传递给输出轴3，实现增大输出扭矩的目的，条轴13齿轮11至平衡摆31设置为八级齿轮传动和一级擒纵传动，八级齿轮传动由条轴13齿轮11、传动三轴20、控时过载保护装置、传动五轴25、传动六轴26、传动七轴27、传动八轴29、传动九轴30组成，一级擒纵传动由擒纵轮32和平衡摆31组成，发条12释放时，发条12输出的力矩通过八级齿轮传动传递给擒纵轮32，使擒纵轮32与平衡摆31做周期性运动，同时将周期性振动反馈给发条12，延缓其释放速度，从而实现控制无源驱动器释放时间的目的。

力矩过载保护装置中的下离合轮5和控时过载保护装置中下控时离合轮24的分别由弹簧6和控时弹簧23支撑，可以上下移动，弹簧6和控时弹簧23起到复位作用。过载时，力矩过载保护装置中的下离合轮5和控时过载保护装置中下控时离合轮24将分别压缩弹簧6和控时弹簧23，实现和与之啮合的上离合轮4和上控时离合轮28脱开；正常工作时，力矩过载保护装置的下离合轮5上的轮齿与上离合轮4上的轮齿在弹簧6的作用下啮合，控时过载保护装置的下控时离合轮24上的轮齿与上控时离合轮28上的轮齿在控时弹簧23的作用下啮合，起到传递扭矩的作用。