力矩保护装置的制作方法

本实用新型涉及机械领域，具体而言，涉及一种力矩保护装置。

背景技术：

本实用新型对于背景技术的描述属于与本实用新型相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本实用新型的

技术实现要素：
，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本实用新型在首次提出申请的申请日的现有技术。

在矿山开采领域中，采煤机的行走部动力系统经常会因为突发状况导致紧急憋停而发生重大冲击载荷，导致传动系统损坏的情况发生，为此，需要一种力矩保护装置，通过该装置吸收冲击能量，过滤超过设定保护力矩的冲击力，从而保护整个采煤机。

实用新型内容

本实用新型提供了一种力矩保护装置，包括：外壳，所述外壳包括底壁和侧壁，所述底壁和所述侧壁围成一端开口的容纳腔，所述底壁上设置有连接结构；端盖，所述端盖设置在所述外壳的开口处，并与所述侧壁固定连接，所述端盖上设置有通孔；轴套，所述轴套设置在所述容纳腔内，并与所述通孔相对应设置；多个摩擦片，多个所述摩擦片固定在所述轴套上；多个压片，多个所述压片与所述摩擦片交替设置，并与所述外壳连接，所述压片与所述摩擦片之间通过摩擦力传递扭矩；连接件，所述连接件的一端与所述端盖连接，另一端依次穿过多个所述压片与所述底壁连接；和压力调节装置，所述压力调节装置与所述底壁固定连接，并与所述压片相抵靠，用于调节所述摩擦片与所述压片之间的压力。

可选地，多个所述摩擦片包括：第一摩擦片和第二摩擦片，所述第一摩擦片与所述端盖相抵靠，所述第二摩擦片与所述压片交替设置；所述第一摩擦片包括：连接部，所述连接部的一端套设在所述轴套的一端，并与所述轴套固定连接，所述连接部的另一端位于所述通孔内，并与所述端盖可转动连接；和摩擦部，所述摩擦部设置在所述连接部的一端，并沿所述连接部的周向设置，且所述摩擦部位于所述端盖与所述压片之间。

可选地，所述压力调节装置包括：弹簧杯，所述弹簧杯包括杯体和盖体，所述杯体与所述盖体连接，所述盖体设置在所述杯体的一端，并能沿所述杯体的轴向运动，所述盖体抵靠在所述压片上；和压力弹簧，所述压力弹簧设置在所述弹簧杯内，所述压力弹簧的一端抵在所述杯体的底壁上，另一端抵在所述盖体上。

可选地，所述压力调节装置还包括：导向柱，所述导向柱设置在所述杯体内，所述导向柱的一端穿过所述杯体的底部，另一端与所述盖体连接，所述压力弹簧套设在所述导向柱上。

可选地，所述力矩保护装置还包括：磨损指示装置，所述磨损指示装置设置在所述外壳上，用于检测所述摩擦片的磨损量。

可选地，所述磨损指示装置包括：所述连接件，所述连接件一端穿过所述端盖、所述压片并插入所述底壁内，所述连接件的另一端抵在所述端盖上，所述连接件与邻近所述底壁设置的所述压片固定连接，所述连接件可沿其轴向运动。

可选地，多个所述压片包括：第一压片和第二压片，所述压力调节装置与所述第一压片相抵靠，所述第二压片与所述摩擦片交替设置；所述磨损指示装置还包括：卡环，所述卡环固定在所述连接件上，并位于所述第一压片的一侧，所述连接件位于所述第一压片另一侧的部分卡住所述第一压片。

可选地，所述连接件的另一端上设置有刻度。

可选地，所述磨损指示装置包括：位移传感器，所述位移传感器设置在所述端盖上，用于检测所述端盖与所述压片之间的距离，并发送电信号；和显示装置，所述显示装置与所述位移传感器连接，用于接收所述电信号，并根据所述电信号显示距离信息。

可选地，力矩保护装置还包括：多个定位销，每一所述定位销的一端与所述外壳过盈配合，另一端与所述端盖连接；和多个螺钉，每一所述螺钉的一端穿过所述端盖与所述外壳连接，另一端与所述端盖连接。

本实用新型提供的力矩保护装置，动力输出轴与轴套连接，动力输入轴与外壳的底壁的连接结构配合连接，动力输入轴将动力传输至外壳，外壳通过连接件带动压片运动，压片通过摩擦力带动摩擦片转动，摩擦片带动轴套转动，轴套带动动力输出轴运动，完成动力的传输。当动力输出轴端发生卡滞，轴套、摩擦片停止转动，外壳、压片转动相对于摩擦片转动，摩擦片与压片之间的摩擦消耗输入的动力，最终拖停输入轴，对传动装置和驱动装置均实现良好的过滤尖峰扭矩的作用，从而实现输出轴各种突然卡阻产生的冲击载荷时实现对传动装置和驱动装置的有效保护，避免了输出轴的骤停，导致驱动装置骤停而损坏的情况发生。同时，压力调节装置可以根据摩擦片、压力片的磨损情况，实时调节摩擦片与压力片之间的压力，从而保证装置能够实现保护力矩的目的。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型所述力矩保护装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型所述力矩保护装置的主视结构示意图；

图3是本实用新型所述力矩保护装置的侧视结构示意图；

图4是本实用新型所述力矩保护装置的后视结构示意图；

图5是图2中a-a向的剖视结构示意图；

图6是图2中b-b向的局部剖视结构示意图；

图7是本实用新型所述压力调节装置的立体结构示意图；

图8是图7所示压力调节装置的剖视结构示意图；

图9是图5中c部的放大结构示意图；

图10是图5中d部的放大结构示意图；

图11是本用新型所述力矩保护装置的另一种实施例的剖视；

图12是图11中e部的放大结构示意图。

其中，图1至图12中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

外壳10，底壁11，侧壁12，端盖20，通孔21，凹槽22，轴套30，摩擦片40，第一摩擦片41，连接部411，摩擦部412，第二摩擦片42，压片50，第一压片51，第二压片52，磨损指示装置60，卡环61，连接件62，磨损指示销63，磨损卡环64，定位弹簧65，压力调节装置70，弹簧杯71，杯体711，盖体712，压力弹簧72，导向柱73，减振圈80，定位销91，螺钉92。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下述讨论提供了本实用新型的多个实施例。虽然每个实施例代表了实用新型的单一组合，但是本实用新型不同实施例可以替换，或者合并组合，因此本实用新型也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含a、b、c，另一个实施例包含b和d的组合，那么本实用新型也应视为包括含有a、b、c、d的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

如图1至图4所示，本实用新型提供的力矩保护装置包括：外壳10、端盖20、轴套30、多个摩擦片40、多个压片50、连接件62和压力调节装置70。

具体地，外壳10包括底壁11和侧壁12，底壁11和侧壁12围成一端开口的容纳腔，底壁11上设置有连接结构；端盖20设置在外壳10的开口处，并与侧壁12固定连接，端盖20上设置有通孔21；轴套30设置在容纳腔内，并与通孔21相对应设置；多个摩擦片40固定在轴套30上；多个压片50与摩擦片40交替设置，并与外壳10连接，压片50与摩擦片40之间通过摩擦力传递扭矩；连接件62的一端与端盖连接，另一端依次穿过多个压片50与底壁11连接；压力调节装置70与底壁11固定连接，并与压片50相抵靠，用于调节摩擦片40与压片50之间的压力。如图5所示，端盖20与外壳10通过螺钉连接。

本实用新型提供的力矩保护装置，动力输出轴与轴套30连接，动力输入轴与外壳10的底壁11的连接结构配合连接，动力输入轴将动力传输至外壳10，外壳10通过连接件62带动压片50运动，压片50通过摩擦力带摩擦片40转动，摩擦片40带动轴套30转动，轴套30通过连接结构带动动力输出轴运动，完成动力的传输。当动力输出轴端发生卡滞，轴套30、摩擦片40停止转动，外壳10、压片50转动相对于摩擦片40转动，摩擦片40与压片50之间的摩擦消耗输入的动力，最终拖停输入轴，对传动装置和驱动装置均实现良好的过滤尖峰扭矩的作用，从而实现输出轴各种突然卡阻产生的冲击载荷时实现对传动装置和驱动装置的有效保护，避免了输出轴的骤停，导致驱动装置骤停而损坏的情况发生。同时，压力调节装置70可以根据摩擦片40、压片50的磨损情况，实时调节摩擦片40与压片50之间的压力，从而保证装置能够实现保护力矩的目的。

在本实用新型的另一实施例中，动力输入轴也可与轴套30连接，动力输出轴可与外壳10的底壁11的连接结构配合连接，动力输入轴将动力传输至轴套30，轴套30带动其上设置的摩擦片40转动，摩擦片40通过摩擦力带动压片50运动，压片50通过连接件62带动外壳10运动，外壳10通过连接结构带动动力输出轴运动，完成动力的传输。当动力输出轴端发生卡滞，外壳10、压片50停止转动，轴套30、摩擦片40继续转动，摩擦片40与压片50之间的摩擦消耗输入的动力，最终拖停输入轴，对传动装置和驱动装置均实现良好的过滤尖峰扭矩的作用，从而实现输出轴各种突然卡阻产生的冲击载荷时实现对传动装置和驱动装置的有效保护，避免了输出轴的骤停，导致驱动装置骤停而损坏的情况发生。同时，压力调节装置70可以根据摩擦片40、压片50的磨损情况，实时调节摩擦片40与压片50之间的压力，从而保证装置能够实现保护力矩的目的。

在本实用新型的一个实施例中，如图2和图4所示，摩擦片40与轴套30之间通过花键连接；设置在底壁11上的连接结构为花键，动力输入轴通过花键与外壳10连接；轴套30通过花键与动力输出轴连接。

在该实施例中，一方面，花键连接受力较为均匀，工作稳定性好，提高了产品的使用可靠性，进而增加了产品的市场竞争力，另一方面，花键连接结构简单，方式便于安装拆卸，维护以及使用方便。

如图5所示，在实用新型的一个实施例中，多个摩擦片40包括：第一摩擦片41和第二摩擦片42。

具体地，第一摩擦片41与端盖20相抵靠，第二摩擦片42与压片50交替设置。第一摩擦片41包括连接部411和摩擦部412，连接部411的一端套设在轴套30的一端，并与轴套30固定连接，连接部411的另一端位于通孔21内，并与端盖20可转动连接；摩擦部412设置在连接部411的一端，并沿连接部411的周向设置，且摩擦部412位于端盖20与压片50之间。可选地，端盖20与连接部411之间设置有轴承。

在该实施例中，第一摩擦片41连接部411的一端套设在轴套30的一端并与轴套30固定连接，保证了第一摩擦片41与轴套30一起同轴转动；同时第一摩擦片41的摩擦部412位于端盖20与压片50之间，保证了第一摩擦片41的摩擦部412能够与压片50之间通过摩擦传递扭矩，因此，第一摩擦片41兼顾了与轴套30固定和传递扭矩的双层功能，缩小了装置的体积，方便包装与装运，降低了装置对使用环境的要求，提高了市场竞争力；另外，保证了外壳10、轴套30、摩擦片40、压片50之间的同轴度。

如图5至图8所示，在实用新型的一个实施例中，压力调节装置70包括：弹簧杯71和压力弹簧72。

具体地，弹簧杯71包括杯体711和盖体712。杯体711与盖体712连接，盖体712设置在杯体711的一端，并能沿杯体711的轴向运动，盖体712抵靠在压片50上；压力弹簧72设置在弹簧杯71内，压力弹簧72的一端抵在杯体711的底壁11上，另一端抵在盖体712上。

在该实施例中，盖体712能沿杯体711的轴向运动，盖体712抵靠在压片50上，压力弹簧72的弹力分别作用于杯体711和盖体712，弹力通过杯体711作用于压片50，使压片50压紧摩擦片40，实现摩擦片40与压片50之间通过摩擦力传递扭矩，一方面，通过调节压力弹簧72弹力的大小，调节摩擦片40与压片50之间的压力，以保证摩擦片40与压片50扭矩传递的情况下，输出轴发生卡顿时，压力调节装置70、压片50、外壳10继续相对于摩擦片40和轴套30转动，在压片50与摩擦片40之间的摩擦力的作用下，消耗输入轴的能量，最终拖停输入轴，从而实现输出轴各种突然卡阻产生的冲击载荷使实现对传动装置和驱动装置的有效保护，避免了输出轴的骤停，导致驱动装置骤停而损坏的情况发生；另一方面，当摩擦片40磨损后，压力弹簧72伸长从而带动盖体712沿杯体711轴向运动，进而保证摩擦片40与压片50之间具有足够的摩擦力传递扭矩。另外，因为将压力弹簧72设置在弹簧杯71内，避免了压力弹簧72直接与外界接触，进而避免了外界环境对压力弹簧72结构的破坏与影响，比如尘土与风雨的侵蚀导致压力弹簧72的弹性降低或结构破坏等，从而保证了压力调节装置70功能的正常实现；另外，弹簧杯71的设置确保压力弹簧72力的均匀作用于压片50，从而使压片50的压力均匀作用于摩擦片40，使摩擦片40与压片50之间的摩擦力的均匀分布，保证了摩擦片40与压片50之间的扭矩的传动。

在本实用新型的一些实施例中，如图5和图8所示，压力调节装置70还包括：导向柱73。

具体地，导向柱73设置在杯体711内，导向柱73的一端穿过杯体711的底部，另一端与盖体712连接，压力弹簧72套设在导向柱73上。

在该实施例中，由于导向柱73设置在杯体711内，压力弹簧72套设在导向柱73上，所以压力弹簧72可以沿导向柱73运动，避免了压力弹簧72在杯体711内非定向运动，即导向柱73起到的导向作用，一方面，保证了压力弹簧72产生的弹性力沿导向柱73传递，进而保证了摩擦片40与压片50之间能够有效摩擦，另一方面，使压力弹簧72的弹力全部且均匀作用于弹簧杯71的盖体712和杯体711上，从而使弹力通过杯体711均匀作用于弹簧压片50，进而使弹簧压片50的压力均匀作用于摩擦片40，使摩擦片40与压片50之间的摩擦力的均匀分布，保证了摩擦片40与压片50之间的扭矩的传动。

在本实用新型的一个实施例中，如图4和图5所示，底壁11上设置有凸起，凸起上设置有通孔21，通孔21的孔壁上设置有连接结构(花键)，输入轴通过连接结构外壳10连接；在底壁11上设置有多个压力调节装置70，并沿凸起的周向均布，凸起上套设有减振圈80，减振圈80位于凸起与压力调节装置70之间，避免了压力调节装置70与凸起发生碰撞，从而提高了产品的使用可靠性。

如图1、图2、图5和图6所示，力矩保护装置还包括：多个定位销91和多个螺钉92。

具体地，每一定位销91的一端与外壳10过盈配合，另一端与端盖20连接；每一螺钉92的一端穿过端盖20与外壳10连接，另一端与端盖20连接。

在该实施例中，在装配外壳10和端盖20的过程，先将定位销装到外壳10上，然后将端盖20上的孔对准定位销10安装上去，最后在通过螺钉92将端盖20与外壳10固定在一起，一方面，定位销91起到的定位作用，保证了端盖20与外壳10上的孔相对应，方便后续其他的部件的安装，从而提高了产品的组装效率；另一方面，保证了端盖20与外壳10之间的连接强度，从而保证了端盖20与外壳10之间的力的传递的稳定性，增加了产品的使用舒适度，进而增加了产品的市场竞争力。

如图1、图5、图9和图10所示，在实用新型的一个实施例中，力矩保护装置还包括：磨损指示装置60，磨损指示装置60设置在外壳10上，用于检测摩擦片40的磨损量。

在该实施例中，磨损指示装置60的设置，能够实时检测摩擦片40的磨损情况，从而使用户可根据摩擦片40的磨损情况更换摩擦片40，以保证摩擦片40与压片50之间的扭矩良好传递，避免了摩擦片40固定磨损，导致摩擦片40与压片50之间的扭矩传递下降的情况的传递，从而保证了输入轴与输出轴之间转动良好传递。

在实用新型的一个实施例中，如图5、图9和图10所示，磨损指示装置60包括：连接件62。

具体地，连接件62一端穿过端盖20、压片50并插入底壁11内，连接件62的另一端抵在端盖20上，连接件62与邻近底壁11设置的压片50固定连接，连接件62可沿其轴向运动。

在该实施例中，随着摩擦片40的磨损，摩擦片40变薄，邻近底壁11设置的压片50与端盖20之间的距离变小，压片50带着连接件62轴向运动，以使连接件62凸出端盖20，用户可根据连接件62凸出端盖20的长度判断磨损情况，从而使用户可根据摩擦片40的磨损情况更换摩擦片40，以保证摩擦片40与压片50之间的扭矩良好传递，避免了摩擦片40固定磨损，导致摩擦片40与压片50之间的扭矩传递下降的情况发生，从而保证了输入轴与输出轴之间转动良好传递。

在本实用新型的一个实施例中，如图5所示，端盖20上设置有凹槽22，连接件62的一端位于凹槽22内，随着摩擦片40的磨损，摩擦片40变薄，邻近底壁11设置的压片50与端盖20之间的距离变小，压片50带着连接件62轴向运动，当连接件62凸出端盖后，用户即可判定摩擦片需要更换，这种判断摩擦片磨损情况的方式，用户可直观的判断出摩擦片是否需要更换，简单方便，提高了产品的使用舒适度。

如图5所示，在实用新型的一个实施例中，多个压片50包括：第一压片51和第二压片52，磨损指示装置60还包括：卡环61。

具体地，压力调节装置70与第一压片51相抵靠，第二压片52与摩擦片40交替设置；卡环61固定在连接件62上，并位于第一压片51的一侧，连接件62位于第一压片51另一侧的部分卡住第一压片51。

在该实施例中，端盖20上设置有凹槽22，连接件62的一端位于凹槽22内，随着摩擦片40的磨损，摩擦片40变薄，第一压片51与端盖20之间的距离变小，第一压片51带着连接件62轴向运动，当连接件62凸出端盖后，用户即可判定摩擦片需要更换，以保证摩擦片40与压片50之间的扭矩良好传递，避免了摩擦片40过度磨损，导致摩擦片40与压片50之间的扭矩传递下降的情况的发生，从而保证了输入轴与输出轴之间转动良好；另外，该种判断摩擦片磨损情况的方式，用户可直观的判断出摩擦片是否需要更换，简单方便，提高了产品的使用舒适度。

在本实用新型的一个实施例中，连接件62的另一端与端盖20相平齐，随着摩擦片40的磨损，摩擦片40变薄，第一压片51与端盖20之间的距离变小，第一压片51带着连接件62轴向运动，以使连接件62凸出端盖20，用户可根据连接件62凸出端盖20的长度判断磨损情况，从而使用户可根据摩擦片40的磨损情况更换摩擦片40，以保证摩擦片40与压片50之间的扭矩良好传递，避免了摩擦片40过度磨损，导致摩擦片40与压片50之间的扭矩传递下降的情况发生，从而保证了输入轴与输出轴之间转动良好。

在本实用新型的一个实施例中，连接件的另一端上设置有刻度。用户可以直接通过读取刻度来判断摩擦片的磨损情况，从而更精准、更直观地的判断摩擦片的磨损量，适时对摩擦片进行更换，进而避免了因摩擦片的磨损造成不能进行力矩的传递与保护的问题。在本实用新型的一个具体是实施例中，连接件上设置有十个刻度，每个刻度代表一毫米，当连接件凸出部分显示为三个刻度，表示摩擦片已经磨损三毫米，用户可根据连接凸出端盖的长度判断磨损情况；或者，连接件上设置有一个刻度，当连接件凸出部分到达该刻度，表示摩擦片需要更换，用户可及时更换摩擦片。

在实用新型的另一个实施例中，如图11和图12所示，磨损指示装置60包括：磨损指示销63、磨损卡环64和定位弹簧65。

具体地，磨损指示销63的一端穿过端盖20并抵在压片50上，磨损指示销63的另一端抵在端盖20上，磨损指示销63可沿其轴向运动；磨损卡环64固定在磨损指示销63上；定位弹簧65套设在磨损指示销63上，且定位弹簧65的一端抵在端盖20上，另一端抵在磨损卡环64上，以使磨损指示销63抵在端盖20上。

在该实施例中，随着摩擦片40的磨损，摩擦片40变薄，使压片50与端盖20之间的距离变小，压片50顶着磨损指示销63轴向运动，以使磨损指示销63凸出端盖20，用户可根据磨损指示销63凸出端盖20的长度判断磨损情况，从而使用户可根据摩擦片40的磨损情况更换摩擦片40，以保证摩擦片40与压片50之间的扭矩良好传递，避免了摩擦片40固定磨损，导致摩擦片40与压片50之间的扭矩传递下降的情况的发生，从而保证了输入轴与输出轴之间转动良好。

在本实用新型的一个实施例中，如图10和图11所示，端盖20上设置有凹槽22，磨损指示销63的一端位于凹槽22内，随着摩擦片40的磨损，摩擦片40变薄，压片50与端盖20之间的距离变小，压片50带着磨损指示销63轴向运动，当磨损指示销63凸出端盖后，用户即可判定摩擦片需要更换，这种判断摩擦片磨损情况的方式，用户可直观的判断出摩擦片是否需要更换，简单方便，提高了产品的使用舒适度。

在实用新型的一个实施例中，磨损指示装置包括：位移传感器和显示装置。

具体地，位移传感器设置在端盖上，用于检测端盖与压片之间的距离，并发送电信号；显示装置与位移传感器连接，用于接收电信号，并根据电信号显示距离信息。

在该实施例中，随着摩擦片的磨损，摩擦片变薄，使压片与端盖之间的距离变小，位移传感器检测压片与端盖之间的距离，并显示在显示装置上，用户可根据显示装置上的数值判断磨损情况，从而使用户可根据摩擦片的磨损情况更换摩擦片，以保证摩擦片与压片之间的扭矩良好传递，避免了摩擦片固定磨损，导致摩擦片与压片之间的扭矩传递下降的情况的发生，从而保证了输入轴与输出轴之间转动良好。可选地，显示装置为显示屏。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。