一种具有过载保护及报警的内置加载液压缸的同步带轮传动装置的制作方法

本发明涉及一种具有过载保护及报警的内置加载液压缸的同步带轮传动装置，属于同步带轮技术领域。

背景技术：

同步带传动通过传动带内表面上等距分布的横向齿和带轮上的相应齿槽的啮合来传递运动。与摩擦型带传动比较，同步带传动的带轮和传动带之间没有相对滑动，能够保证严格的传动比。同步带传动具有带传动、链传动和同步带轮传动的优点，同步带传动由于带与带轮是靠啮合传递运动和动力，故带与带轮之间无相对滑动，能保证准确的传动比，同步带通常以钢丝绳或玻璃纤维绳为抗拉体，氯丁橡胶或聚氨酯为基体，这种带薄而且轻，故可用于较高速度。传动时的线速度可达50m/s，传动比可达10，效率可达98%。传动噪声比带传动、链传动和同步带轮传动小，耐磨性好，不需油润滑，寿命比摩擦带长。传统的大跨距远距离传动多选用v带传动或链条传动，但v带传动的弹性滑动、链条传动中的噪音及震颤抖动极大影响了机械设备的性能，因而在高速设备、数控机床、机器人行业、汽车行业、轻纺行业中广泛使用同步带传动。

现有的同步带轮的装配大部分采用键与键槽配合进行安装固定，同步带轮在驱动同步带传动过程中，一方面，如果出现负载过大，会导致驱动电机或传动部件的损坏，另一方面，如果出现负载过大，还可能会导致同步带与同步带轮之间出现跳齿、打滑现象，导致同步带的磨损，严重情况下会引起同步带烧焦，造成安全生产事故。为了克服同步带传动中的问题，目前主要采用在同步带轮上设计过载保护装置的设计，现有技术的同步带轮过载保护装置大部分采用机械式锁紧装置（比如锁紧螺母）增加摩擦结构摩擦力进而实现过载保护，但是采用机械式锁紧的缺点在于一旦出现一次过载保护情况，摩擦结构出现一定的磨损后（比如摩擦片的厚度降低），过载保护装置就会出现间隙，导致过载保护装置彻底失效，必须重新锁紧；对于同步带传动出现过载运行情况，目前现有技术主要采用人工观察或者间接检测的方法发现设备过载，没有专门的直接过载报警装置，导致发现设备过载时，不能发现或者不能及时发现，造成设备损坏。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种具有过载保护及报警的内置加载液压缸的同步带轮传动装置，采用同步带轮安装在传动轴上，摩擦垫圈套入到传动轴上，锁紧螺母通过外螺纹安装在传动轴上，同步带轮上加工三个加载液压缸孔，加载液压轴的右端加工液压活塞，加载液压轴的左端焊接摩擦片，液压活塞插入到加载液压缸孔内，单向液压阀头安装在加载液压缸孔的右端，小型发电机固定在圆盘上的发电机安装孔内，橡胶轮安装在小型发电机上的右端，报警灯固定在圆盘上的报警灯安装孔内，小型发电机和报警灯通过线路连接的技术方案，首先，同步带轮出现过载传动时，同步带轮与传动轴发生打滑，同步带轮在传动轴上旋转运动，起到过载保护作用，其次，由于同步带轮在传动轴上转动，同步带轮左侧壁上的左圆柱凸台驱动橡胶轮转动，进而驱动小型发电机发电，报警灯亮起，起到报警作用，由此，能够给防止过载传动时导致的驱动电机或传动部件的损坏以及同步带与同步带轮之间出现跳齿、打滑现象、磨损、烧焦等问题，再次，通过调节充入到加载液压缸孔内高压油液的压力，能够实现调节摩擦力大小目的，如此能够调节摩擦力产生的扭矩，进而实现不同负载下的过载保护，最后，摩擦片与圆盘之间以及摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间出现一定的磨损后，在高压油液的压力作用下，摩擦片与圆盘之间以及摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间不会出现间隙，摩擦力不会急剧下降，摩擦力只会减小，传动轴上的传动的最大负载会减小，但不会影响同步带轮的传动，导致机器停止运转；而传统的机械式锁紧，相关摩擦件磨损后会出现间隙，摩擦力会急剧下降甚至出现摩擦力为零的情况，导致机器停止运转。

本发明的一种具有过载保护及报警的内置加载液压缸的同步带轮传动装置，结构包括：同步带轮、传动轴、加载液压轴、锁紧螺母、橡胶轮、单向液压阀头、小型发电机、报警灯、摩擦片、液压活塞、摩擦垫圈，所述的同步带轮上的中心位置加工同步带轮安装孔，同步带轮通过同步带轮安装孔安装在传动轴上，所述的同步带轮上加工三个加载液压缸孔，三个加载液压缸孔以同步带轮的轴线为中心对称分布，所述的加载液压轴的右端加工液压活塞，液压活塞从同步带轮上的加载液压缸孔的左侧插入到加载液压缸孔内，所述的加载液压缸孔的右端加工内螺纹，单向液压阀头通过内螺纹安装在加载液压缸孔上的右端，所述的同步带轮的左侧壁上加工左圆柱凸台，同步带轮的右侧壁上加工右圆柱凸台，所述的传动轴上的左侧加工圆盘，所述的圆盘的左侧壁上加工发电机安装孔、报警灯安装孔和走线槽，发电机安装孔设置在圆盘上的边缘位置，所述的小型发电机通过粘合剂固定在发电机安装孔内，报警灯通过粘合剂固定在报警灯安装孔内，小型发电机和报警灯通过线路连接，线路通过粘合剂固定在走线槽内，小型发电机和报警灯是现有技术，目前，市场上可以购买成品。

进一步，所述的加载液压轴的左端焊接摩擦片，所述的传动轴的右端加工外螺纹，所述的摩擦垫圈套入到传动轴上，摩擦垫圈设置在同步带轮的右侧，所述的锁紧螺母通过外螺纹安装在传动轴上，锁紧螺母设置在摩擦垫圈的右侧。

进一步，所述的橡胶轮安装在小型发电机上的右端，橡胶轮与同步带轮上的左圆柱凸台相切，发电机安装孔在圆盘上的的加工位置要求是小型发电机安装到发电机安装孔内橡胶轮安装在小型发电机上的右端后，保证橡胶轮能与同步带轮上的左圆柱凸台相切。

本发明的过载保护及报警的原理是：本发明装配完成后，通过单向液压阀头向同步带轮上的加载液压缸孔内充入压力为设定值p的高压油液后，加载液压轴在高压油液的压力p下，向左移动，进而使摩擦片顶紧传动轴上的圆盘，摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台顶紧，利用摩擦片与圆盘之间摩擦力以及摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间的摩擦力实现同步带轮与传动轴的相对静止固定，实现同步带轮的传动，摩擦片与圆盘之间的摩擦力以及摩擦垫圈与传动同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间的摩擦力通过充入到加载液压缸孔内油液的压力进行调节，进而调节同步带轮能够传动的最大负载扭矩。当传动轴上的传动负载扭矩小于摩擦片与圆盘之间的摩擦力以及摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间的摩擦力之和产生的扭矩时，此时，同步带轮正常传动时；当传动轴上的传动负载扭矩大于摩擦片与圆盘之间的摩擦力以及摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间的摩擦力之和产生的扭矩时，同步带轮出现过载传动的情况，此时，同步带轮与传动轴发生打滑，同步带轮在传动轴上旋转运动，起到过载保护作用，同时，由于同步带轮旋转运动，同步带轮左侧壁上的左圆柱凸台驱动橡胶轮转动，进而驱动小型发电机发电，报警灯亮起，起到报警作用。

本发明的有益效果为：第一，当传动轴上的传动负载扭矩大于摩擦片与圆盘之间的摩擦力以及摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间的摩擦力之和产生的扭矩时，同步带轮出现过载传动的情况，此时，同步带轮与传动轴发生打滑，同步带轮在传动轴上旋转运动，起到过载保护作用；同步带轮出现过载传动时，由于同步带轮在传动轴上转动，同步带轮左侧壁上的左圆柱凸台驱动橡胶轮转动，进而驱动小型发电机发电，报警灯亮起，起到报警作用，由此，能够给防止过载传动时导致的驱动电机或传动部件的损坏以及防止过载传动时同步带与同步带轮之间出现跳齿、打滑现象、磨损、烧焦等问题。第二，通过调节充入到加载液压缸孔内高压油液的压力，能够实现调节摩擦力大小目的，如此能够调节摩擦力产生的扭矩，进而实现不同负载下的过载保护。第三，摩擦片与圆盘之间以及摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间出现一定的磨损后，在高压油液的压力作用下，摩擦片与圆盘之间以及摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间不会出现间隙，摩擦力不会急剧下降，摩擦力只会减小，传动轴上的传动的最大负载会减小，但不会影响同步带轮的传动，导致机器停止运转；而传统的机械式锁紧，相关摩擦件磨损后会出现间隙，摩擦力会急剧下降甚至出现摩擦力为零的情况，导致机器停止运转。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1是本发明的装配主视图；

图2是本发明的装配右视立体示意图；

图3是本发明的装配左视立体示意图；

图4是本发明的同步带轮右视立体示意图；

图5是本发明的同步带轮左视立体示意图；

图6是本发明的加载液压轴的立体结构图；

图7是本发明的报警灯与小型发电机线路连接示意图。

图中：1-同步带轮；2-传动轴；3-左圆柱凸台；4-右圆柱凸台；5-圆盘；6-加载液压轴；7-锁紧螺母；8-橡胶轮；9-单向液压阀头；10-小型发电机；11-发电机安装孔；12-报警灯；13-走线槽；14-摩擦片；15-加载液压缸孔；16-液压活塞；17-同步带轮安装孔；18-报警灯安装孔；19-摩擦垫圈；20-外螺纹；21-内螺纹；22-线路。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1—7所示，本具体实施方式采用以下技术方案：结构包括：同步带轮1、传动轴2、加载液压轴6、锁紧螺母7、橡胶轮8、单向液压阀头9、小型发电机10、报警灯12、摩擦片14、液压活塞16、摩擦垫圈19，如图4、图5所示，所述的同步带轮1上的中心位置加工同步带轮安装孔17，如图1、图2所示，同步带轮1通过同步带轮安装孔17安装在传动轴2上，如图4、图5所示所述的同步带轮1上加工三个加载液压缸孔15，三个加载液压缸孔15以同步带轮1的轴线为中心对称分布，如图6所示，所述的加载液压轴6的右端加工液压活塞16，如图1、图2所示，液压活塞16从同步带轮1上的加载液压缸孔15的左侧插入到加载液压缸孔15内，如图所述的加载液压缸孔15的右端加工内螺纹21，单向液压阀头9通过内螺纹21安装在加载液压缸孔15上的右端，所述的同步带轮1的左侧壁上加工左圆柱凸台3，同步带轮1的右侧壁上加工右圆柱凸台4，所述的传动轴2上的左侧加工圆盘5，所述的圆盘5的左侧壁上加工发电机安装孔11、报警灯安装孔18和走线槽13，发电机安装孔11设置在圆盘5上的边缘位置，所述的小型发电机10通过粘合剂固定在发电机安装孔11内，报警灯12通过粘合剂固定在报警灯安装孔18内，如图7所示，小型发电机10和报警灯12通过线路22连接，线路22通过粘合剂固定在走线槽13内，小型发电机和报警灯是现有技术，目前，市场上可以购买成品，比如海宝rf-370c-xtl-13470微型直流电机。

具体地，如图1、图2所示，所述的加载液压轴6的左端焊接摩擦片14，所述的传动轴2的右端加工外螺纹20，所述的摩擦垫圈19套入到传动轴2上，摩擦垫圈19设置在同步带轮1的右侧，所述的锁紧螺母7通过外螺纹20安装在传动轴2上，锁紧螺母7设置在摩擦垫圈19的右侧，如图2、图3所示，所述的橡胶轮8安装在小型发电机10上的右端，橡胶轮8与同步带轮1上的左圆柱凸台3相切，由此，发电机安装孔在圆盘上的的加工位置要求是小型发电机安装到发电机安装孔内橡胶轮安装在小型发电机10上的右端后，保证橡胶轮8能与同步带轮1上的左圆柱凸台3相切。

本发明的过载保护及报警的原理是：本发明装配完成后，通过单向液压阀头向同步带轮上的加载液压缸孔内充入压力为设定值p的高压油液后，加载液压轴在高压油液的压力p下，向左移动，进而使摩擦片顶紧传动轴上的圆盘，摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台顶紧，利用摩擦片与圆盘之间摩擦力以及摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间的摩擦力实现同步带轮与传动轴的相对静止固定，实现同步带轮的传动，摩擦片与圆盘之间的摩擦力以及摩擦垫圈与传动同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间的摩擦力通过充入到加载液压缸孔内油液的压力进行调节，进而调节同步带轮能够传动的最大负载扭矩。当传动轴上的传动负载扭矩小于摩擦片与圆盘之间的摩擦力以及摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间的摩擦力之和产生的扭矩时，此时，同步带轮正常传动时；当传动轴上的传动负载扭矩大于摩擦片与圆盘之间的摩擦力以及摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间的摩擦力之和产生的扭矩时，同步带轮出现过载传动的情况，此时，同步带轮与传动轴发生打滑，同步带轮在传动轴上旋转运动，起到过载保护作用，同时，由于同步带轮旋转运动，同步带轮左侧壁上的左圆柱凸台驱动橡胶轮转动，进而驱动小型发电机发电，报警灯亮起，起到报警作用。

本发明过载保护及报警的方法是：将加载液压轴安装在同步带轮上的加载液压缸孔内，单向液压阀头安装到同步带轮上的加载液压缸孔内的右端，然后依次将同步带轮、摩擦垫圈、锁紧螺母按照如图1示顺序安装在传动轴上，然后旋转锁紧螺母，根据同步带轮传动要求，使同步带轮安装在传动轴上的合适位置，以保证同步带轮与其他同步带轮的传动，然后通过单向液压阀头利用液压泵、液压站等液压设备（现有技术）向加载液压缸孔内充入一定压力p的高压油液，在高压油液作用下，加载液压轴上的摩擦片顶紧圆盘并与之产生摩擦力，摩擦垫圈与同步带轮右侧壁上的右圆柱凸台之间产生摩擦力，在摩擦力的作用下，同步带轮与传动轴之间保持静止，实现非过载条件下的同步带轮传动；当传动轴上的传动负载扭矩大于摩擦片与圆盘之间的摩擦力以及摩擦垫圈与右圆柱凸台之间产生摩擦力之和产生的扭矩之和时，同步带轮出现过载传动的情况，此时，同步带轮与传动轴发生打滑，同步带轮在传动轴上旋转运动，起到过载保护作用；同时，同步带轮左侧壁上的左圆柱凸台驱动橡胶轮转动，进而驱动小型发电机发电，报警灯亮起，起到报警作用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征、本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。