一种用于大型回转设备盘车装置的离合器的制作方法

本实用新型属于离合器技术领域，具体涉及一种用于大型回转设备盘车装置的离合器。

背景技术：

大型回转设备除设置主传动装置外，为保证设备在特殊状况下的安全还设计有盘车装置，而连接盘车装置与主驱动装置的连接部件则使用离合器，工业装置中为保证操作的简洁而使用手动离合器，手动离合器的性能是否优良对设备的运行操作较为重要，设计合理的离合器可提升设备操作的安全性、顺畅性及耐用性。

目前大型回转设备盘车系统中使用的手动离合器操作在使用过程中存在一些缺陷：操作不畅、卡环磨损严重、设备运行过程中的振动使得离合器容易脱勾、操作过程易出现主传动与盘车系统同时操作造成主电机或盘车系统损坏的情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于大型回转设备盘车装置的离合器，以解决现有装置中卡环磨损严重，振动下离合器容易脱勾的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于大型回转设备盘车装置的离合器，包括相互连接的半联轴器Ⅰ和半联轴器Ⅱ，还包括滑槽轴套、轴承式卡环、弹簧顶珠自锁结构和手柄，所述半联轴器Ⅰ内设置滑槽轴套，半联轴器Ⅰ的外壁上设置环向槽和设置于环向槽内的轴承式卡环，半联轴器Ⅰ的外壁上还穿设有弹簧顶珠式自锁结构，弹簧顶珠式自锁结构的顶珠与滑槽轴套外壁上设置的至少两组定位凹槽相配合，所述手柄与轴承式卡环连接。

所述轴承式卡环包括卡环本体和滚珠，卡环本体的内径上设有滚珠槽，滚珠设置于滚珠槽内。

为了实现在联轴器开合过程及状态下的自锁功能，所述弹簧顶珠式自锁结构包括顶珠固定座、弹簧和顶珠，顶珠固定座包括座体和座体内穿设的杆体，杆体的外周套设弹簧，弹簧的顶端设置顶珠。顶珠固定座与半联轴器Ⅰ采用螺纹连接，通过调整顶珠固定座旋入深度可为顶珠增加预紧力。

所述半联轴器Ⅰ的外壁上沿半联轴器Ⅰ的轴向设置顶珠滚道，顶珠滚道的两端设置自锁定位孔，自锁定位孔内设有螺纹与座体外壁上设置的螺纹相配合。半联轴器Ⅰ沿滑槽轴套轴向滑动时，顶珠在顶珠滚道内滑动，此滑倒为深度2mm的弧形轨道，轨道两端为深度6mm球面凹坑，当顶珠滑动至自锁所定位孔即球面凹坑时沉入即可达到自锁的目的。

为了能够更好地达到离合器开关的功能，所述滑槽轴套和半联轴器Ⅱ的内壁设有键用于连接驱动杆，滑槽轴套的外壁设有花键与半联轴器Ⅰ的内壁相配合。将花键作为导向及传递扭矩的结构与半联轴器Ⅰ相互配合，花键使用渐开线式结构，既能够保证传递扭矩的强度和平稳性又在导向时有良好的轨道作用，使得半联轴器Ⅰ在滑槽轴套上轴向滑动并与半联轴器Ⅱ啮合，半联轴器Ⅱ装配在主传动轴体上，半联轴器Ⅰ、Ⅱ的啮合采用矩形连界面的方式，通过使半联轴器Ⅰ的往返滑动及联轴器矩形结合面的对接解决了主传动与盘车系统的离、合问题。

所述手柄包括对称设置于轴承式卡环两侧的连接板和连接板顶端的握杆，连接板通过销轴与轴承式卡环连接，连接板的顶端相互靠近并与握杆固定连接，连接板的底端分别设置机架连接孔。轴承式卡环采用分瓣结构，分瓣面采用止口定位螺栓紧固的方式，加工时先分瓣后整体加工，即保证了卡环的环形尺寸又解决了安装滚珠的问题。

为了达到减少卡环磨损的目的，所述环向槽内设置与滚珠槽对应的滚珠轨道；环向槽内还设有油封，油封与环向槽为同心圆设置。在半联轴器Ⅰ的外径上设置用于安装轴承式卡环的环向槽，并在其上加工滚珠轨道，使滚珠能够在此轨道中滚动，组装和运行时内部添加油脂以保证滚珠的润滑，设置在滚道两侧的油封以满足油脂密封的作用。

为了避免误操作导致主电机或盘车系统损坏，所述手柄上设置位置感应器，位置感应器与DCS系统连通，DCS系统对分别对主传动电机和盘车电机的启动状态联锁。手柄上设置的位置传感器，传感器将回路或开路信号传输至DCS，当离合器呈打开状态时位置传感器接触信号回路接通，DCS系统锁定盘车电机无法启动，当离合器闭合状态时位置传感器信号回路断开，盘车电机锁定状态解除，将主电机锁定无法启动，即当离合器闭合工作状态时DCS传输信号至盘车系统工作，主传动电机无法供电进行工作，而当离合器打开状态时DCS传输信号至主传动电机工作，盘车系统电机无法工作，从而使设备操作更加安全，避免误操作导致主电机或盘车系统损坏的问题。

为了能够更好地传递扭矩，所述半联轴器Ⅰ和半联轴器Ⅱ的连接为矩形交叉式连接，即每个联轴器连接面为多个矩形相互交叉的结构，所述半联轴器Ⅰ与滑槽轴套采用花键连接，将花键作为导向及传递扭矩的结构与半联轴器Ⅰ相互配合，花键使用渐开线式结构，既能够保证传递扭矩的强度和平稳性又在导向时有良好的轨道作用。

本实用新型相较于现有技术的有益效果为：

本实用新型的手柄与轴承式卡环组合装配于联轴器Ⅰ之上，采用杠杆原理解决了半联轴器Ⅰ往复操作的滑动问题；弹簧顶珠式自锁结构安装于半联轴器Ⅰ与花键式滑槽轴套之上，顶珠与滑槽轴套外壁上设置的至少两组定位凹槽相配合，弹簧顶珠采用弹簧给顶珠施加预紧力的方式使得无论半联轴器Ⅰ是否在打开位置或闭合位置均能够使顶珠滑入定位凹槽内将其锁死的作用，解决了离合器由于设备震动而脱钩的弊端；半联轴器Ⅰ在滑槽轴套上可以轴向移动，采用轴承式卡环手柄连接的结构，并设计了轴承式卡环的独创结构即滚珠内填式结构，能够有效避免卡环磨损的问题，解决了离合器工作时卡环与联轴器Ⅰ相互摩擦造成的磨损问题，即传统离合器动、静结合面的研磨问题；联轴器Ⅰ与卡槽式轴套采用了渐开线式花键连接解决了扭矩传递及轴向移动的问题；增加传感器，将信号引入DCS系统进行连锁控制解决了误操作对设备的损坏问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A的结构放大图（示轴承式卡环）；

图3为图1中B的结构放大图（示弹簧顶珠自锁结构）；

图4为图1的左视图；

图5为本实用新型的信号传输示意图；

附图标记含义如下：1、滑槽轴套；2、轴承式卡环；2-1、卡环本体；2-2、滚珠；2-3、滚珠槽；2-4、油封；3、弹簧顶珠自锁结构；3-1、顶珠；3-2、顶珠固定座；3-3、弹簧；3-4、座体；3-5、杆体；3-6、顶珠滚道；4、手柄；5、半联轴器Ⅰ；6、环向槽；7、定位凹槽；8、自锁定位孔；9、半联轴器Ⅱ；10、键；11、花键；12、连接板；13、握杆；14、销轴；15、机架连接孔；16、滚珠轨道；17、位置感应器；18、DCS；19、主传动电机；20、盘车电机；21、顶丝；22、螺杆；23、机架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

如图1-5所示，一种用于大型回转设备盘车装置的离合器，包括相互连接的半联轴器Ⅰ5和半联轴器Ⅱ9，还包括滑槽轴套1、轴承式卡环2、弹簧顶珠自锁结构3和手柄4，所述半联轴器Ⅰ5内设置滑槽轴套1，半联轴器Ⅰ5的外壁上设置环向槽6和设置于环向槽6内的轴承式卡环2，半联轴器Ⅰ5的外壁上还穿设有弹簧顶珠式自锁结构3，弹簧顶珠式自锁结构3的顶珠3-1与滑槽轴套1外壁上设置的至少两组定位凹槽7相配合，所述手柄4与轴承式卡环2连接。

所述轴承式卡环2包括卡环本体2-1和滚珠2-2，卡环本体2-1的内径上设有滚珠槽2-3，滚珠2-2设置于滚珠槽2-3内。

所述弹簧顶珠式自锁结构3包括顶珠固定座3-2、弹簧3-3和顶珠3-1，顶珠固定座3-2包括座体3-4和座体3-4内穿设的杆体3-5，杆体3-5的外周套设弹簧3-3，弹簧3-3的顶端设置顶珠3-1。

所述半联轴器Ⅰ5的外壁上沿半联轴器Ⅰ5的轴向设置顶珠滚道3-6，顶珠滚道3-6的两端设置自锁定位孔8，自锁定位孔8内设有螺纹与座体3-4外壁上设置的螺纹相配合。

所述滑槽轴套1和半联轴器Ⅱ9的内壁设有键10用于连接驱动杆，滑槽轴套1的外壁设有花键11与半联轴器Ⅰ5的内壁相配合。

所述手柄4包括对称设置于轴承式卡环2两侧的连接板12和连接板12顶端的握杆13，连接板12通过销轴14与轴承式卡环2连接，连接板12的顶端相互靠近并与握杆13固定连接，连接板12的底端分别设置机架连接孔15。

所述环向槽6内设置与滚珠槽6对应的滚珠轨道16；环向槽内还设有油封2-4，油封2-4与环向槽6为同心圆设置。

所述手柄4上设置位置感应器17，位置感应器17与DCS18连通，DCS18分别与主传动电机19和盘车电机20联锁。

所述半联轴器Ⅰ5和半联轴器Ⅱ9为十字滑块联轴器。

使用前，将输入轴体和主传动轴体分别穿入滑槽轴套1和半联轴器Ⅱ9内，并通过顶丝21和螺杆22将其固定，安装滚珠2-2时在滚珠槽2-3和滚珠轨道16上涂抹润滑脂达到固定滚珠并润滑的作用，然后将连接板12通过机架连接孔15与设备机架23连接固定，静止状态下，手柄与半联轴器Ⅰ5和半联轴器Ⅱ9的轴线之间具有角度。

使用时，对手柄4施力使手柄4与半联轴器Ⅰ5之间的角度变大直至相互垂直，连接板12通过销轴14对轴承式卡环2施以相反的力从而推动半联轴器Ⅰ5沿滑槽轴套1向远离半联轴器Ⅱ9的一侧轴向滑动，直至顶珠3-1沿顶珠滚道3-6滑动至沉入远离半联轴器Ⅱ9一侧的自锁定位孔8内被自锁，此时位置感应器接触信号回路被接通，位置传感器将回路信号传输至DCS18，DCS18传输信号至主传动电机19启动工作；而当手柄4反向运动回到初始位置时，半联轴器Ⅰ5沿滑槽轴套1上向靠近半联轴器Ⅱ9的一侧滑动回到初始位置，即顶珠3-1沿顶珠滚道3-6滑动至沉入靠近半联轴器Ⅱ9一侧的自锁定位孔8内被自锁，此时位置感应器接触信号回路被断开，位置传感器将开路信号传输至DCS18，DCS18传输信号至盘车系统电机20启动工作。