一种机械式安全离合装置
阅读说明：本技术 一种机械式安全离合装置 (Mechanical safety clutch device ) 是由 李朋 张明远 陈洪 陈通 丁勇 李永志 徐嘉 王志辰 于 2021-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种机械式安全离合装置,用于实现机械传动设备的过载保护。包括：紧固螺钉、异形键、连接螺栓组、离合盘、传动轮、轴套、固定盘、转轴、剪切销、轴端盖、螺钉。其技术方案是：转轴上设有键槽和销孔,转轴与传动轮之间设有轴套,便于拆装；离合盘、固定盘与传动轮用连接螺栓组连接在一起,形成传动轮组件；离合盘设有异形槽口,异形键用紧固螺钉固定在转轴上,异形键的异形端面嵌入到离合盘的异形槽口；固定盘通过剪切销与转轴连接在一起,剪切销上设有剪切槽口；转轴头部安装有轴端盖,防止传动轮组件脱落。本发明所述的一种机械式安全离合装置,结构简单,受到过载冲击时能够起到过载保护作用,实用效果好。(The invention relates to a mechanical safety clutch device, which is used for realizing overload protection of mechanical transmission equipment. The method comprises the following steps: fastening screws, special-shaped keys, connecting bolt groups, a clutch disc, a driving wheel, a shaft sleeve, a fixed disc, a rotating shaft, a shearing pin, a shaft end cover and screws. The technical scheme is as follows: the rotating shaft is provided with a key groove and a pin hole, and a shaft sleeve is arranged between the rotating shaft and the driving wheel, so that the rotating shaft is convenient to disassemble and assemble; the clutch disc, the fixed disc and the transmission wheel are connected together by a connecting bolt group to form a transmission wheel assembly; the clutch disc is provided with a special-shaped notch, the special-shaped key is fixed on the rotating shaft by a fastening screw, and the special-shaped end face of the special-shaped key is embedded into the special-shaped notch of the clutch disc; the fixed disc is connected with the rotating shaft through a shearing pin, and a shearing notch is formed in the shearing pin; the head of the rotating shaft is provided with a shaft end cover to prevent the driving wheel component from falling off. The mechanical safety clutch device is simple in structure, can play a role in overload protection when being subjected to overload impact, and is good in practical effect.)
技术领域
本专利申请属于机械工程技术领域，具体涉及一种分级破碎机传动保护装置，用于保护传动系统免受重载冲击，避免驱动装置损坏。
背景技术
分级破碎机具有处理能力大、结构简单实用等优点，广泛应用于煤炭、化工、建材、冶金等行业。目前，分级破碎机的动力传动系统主要由有齿轮箱传动和皮带轮传动两种形式。分级破碎机采用双电机拖动带轮传动方式，故障点少，维修量小。分级破碎机在作业过程中难免会有大块物料或高硬度物料进入破碎腔中，造成齿辊突然堵塞、卡转。在重载荷、大冲击作用下容易造成皮带轮损坏或驱动电机烧毁，影响设备正常运转。所以，需要采取过载保护措施，提高分级破碎机的安全性和可靠性，为此我们提出了一种机械式安全离合装置。
发明内容
本发明针对背景技术所述问题，本发明提供了一种机械式安全离合装置，结构简单、能够有效实现机械冲击过载保护，提高设备的安全可靠性。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种机械式安全离合装置，其结构包括：包括第一紧固螺钉、异形键、连接螺栓组、离合盘、传动轮、轴套、固定盘、转轴、剪切销、轴端盖、第二紧固螺钉，传动轮两端分别与离合盘的大端面、固定盘的大端面连接，离合盘的小端面设有异形槽口；传动轮与转轴之间设有便于拆装的轴套；离合盘、传动轮、轴套和固定盘用连接螺栓组连接在一起，形成传动轮组件；
转轴依次穿过离合盘、传动轮和固定盘，转轴上设有键槽和剪切销孔，键槽靠近离合盘，剪切销孔靠近固定盘；异形键的一端为圆弧面、另一端为异形端面，异形键用第一紧固螺钉固定在转轴的键槽位置，异形端面与离合盘的异形槽口楔形配合；
固定盘的小端面外径上设有固定盘剪切销孔，固定盘剪切销孔与转轴上的剪切销孔相匹配，固定盘的小端面通过剪切销与转轴连接在一起，剪切销穿入固定盘剪切销孔和剪切销孔内；剪切销外径上有剪切槽口，待固定盘与转轴组装在一起后，剪切槽口位于固定盘与转轴的结合面处；
轴端盖一端通过第二紧固螺钉固定在转轴的轴头、另一端与固定盘的小端面抵接，由于剪切销在固定盘内，也一并将剪切销抵接了，防止传动轮组件脱落。
进一步地，异形端面包括上下设置的竖直段和第一倾斜段，竖直段和第一倾斜段连接，第一倾斜段向内倾斜设置。
进一步地，第一倾斜段的倾斜角度为30~75°。
进一步地，离合盘的大端面设有离合盘止口，离合盘止口与传动轮相匹配；离合盘小端面的异形槽口包括轴向对称设置的水平段、轴向对称设置的第二倾斜段，第二倾斜段设置在相应水平段外端，第二倾斜段与第一倾斜段楔形配合。
进一步地，第二倾斜段水平向上设置、其倾斜角度为30~75°。
进一步地，剪切销顶端凸设有限位板、轴线处设有拆卸工艺孔，便于拆卸。
进一步地，剪切槽口为梯形结构，剪切槽口的直径依据设备安全载荷选取相应值。
进一步地，固定盘的大端面设有固定盘止口，固定盘止口与传动轮相匹配。
进一步地，转轴包括相连接的第一水平部和第二水平部，第二水平部细于第一水平部，键槽位于第一水平部上、并靠近第二水平部，第一水平部靠近键槽的一端与离合盘的小端面抵接配合；剪切销孔位于第二水平部上。
进一步地，轴端盖呈碗形结构。
在本发明中，转轴、异形键、第一紧固螺钉、连接螺栓组、离合盘、传动轮、轴套、固定盘、剪切销、轴端盖、第二紧固螺钉，转轴与传动轮之间设有轴套，便于传动轮的拆装更换，离合盘和固定盘分别安装在传动轮的两侧，采用连接螺栓组将离合盘、传动轮、轴套和固定盘连接在一起，形成传动轮组件，连接螺栓组与传动轮之间为静连接结构，固定盘通过剪切销与转轴连接在一起，将传动轮组件的动力传递到转轴，驱动转轴工作，传动轮组件与转轴之间为静连接结构，两者之间没有轴向和周向的相对位移，转轴头部安装有轴端盖，能够防止传动轮组件脱落。
上述机械式安全离合装置，所述异形键的一端为圆弧面，另一端为异形端面，异形键用紧固螺钉固定在转轴的键槽位置，所述离合盘的大端面有止口结构，能够与传动轮相匹配，离合盘的小端面有异形槽口结构，离合盘的异形槽口与异形键的异形端面形成楔形脱离机构。
上述机械式安全离合装置，所述固定盘的大端有止口结构，能够与传动轮相匹配，固定盘的小端外径设有剪切销孔，与传动轴上的剪切销孔相匹配，剪切销的一端有限位板，剪切销轴线处带有工艺孔，便于拆卸，剪切销外径上有剪切槽口，待固定盘与转轴组装在一起后，剪切槽口位于固定盘与转轴的结合面处。
上述机械式安全离合装置，所述轴端盖呈碗形，采用螺钉固定在转轴轴头，既能防止传动轮组件脱落，又对剪切销起到限位保护作用。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果是：
本发明本发明通过将离合盘与安全销相配合，实现分级破碎机的过载保护。该装置结构简单合理，操作使用便捷，维护简单，保证设备正常使用，提高设备的安全可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为异形键的结构示意图。
图3为离合盘的立体结构示意图。
图4为图3的主视结构示意图。
图5为固定盘的立体结构示意图。
图6为图5的主视结构示意图。
图7为转轴的结构示意图。
图8为剪切销的结构示意图。
图中标记如下：1第一紧固螺钉、2异形键、3连接螺栓组、4离合盘、5传动轮、6轴套、7固定盘、8转轴、9剪切销、10轴端盖、11第二紧固螺钉、21圆弧面、22紧固螺钉孔、23异形端面、41异形槽口、42离合盘止口、71固定盘剪切销孔、72固定盘止口、81键槽、82剪切销孔、91工艺孔、92限位板、93剪切槽口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明公开了一种机械式安全离合装置，参见图1，包括第一紧固螺钉1、异形键2、连接螺栓组3、离合盘4、传动轮5、轴套6、固定盘7、转轴8、剪切销9、轴端盖10、第二紧固螺钉11，传动轮5两端分别与离合盘4的大端面、固定盘7的大端面连接，离合盘4的小端面设有异形槽口41；传动轮5与转轴8之间设有便于拆装的轴套6；离合盘4、传动轮5、轴套6和固定盘7用连接螺栓组3连接在一起，形成传动轮组件。
转轴8依次穿过离合盘4、传动轮5和固定盘7，转轴8上设有键槽81和剪切销孔82，键槽81靠近离合盘4，剪切销孔82靠近固定盘7；异形键2的一端为圆弧面21、另一端为异形端面23，异形键2用第一紧固螺钉1固定在转轴8的键槽81位置，异形端面23与离合盘4的异形槽口41楔形配合，从而形成楔形脱离机构。
如图2，异形端面23包括上下设置的竖直段和第一倾斜段，竖直段和第一倾斜段连接，第一倾斜段向内倾斜设置。作为优选实施例，第一倾斜段的倾斜角度为30~75°，比如为45°。
如图5、图6，固定盘7的小端面外径上设有固定盘剪切销孔71，固定盘剪切销孔71与转轴8上的剪切销孔82相匹配，固定盘7的小端面通过剪切销9与转轴8连接在一起，剪切销9穿入固定盘剪切销孔71和剪切销孔82内；剪切销9外径上有剪切槽口93，待固定盘7与转轴8组装在一起后，剪切槽口93位于固定盘7与转轴8的结合面处。
如图3、图4，离合盘4的大端面设有离合盘止口42，离合盘止口42与传动轮5相匹配；离合盘4小端面的异形槽口41包括轴向对称设置的水平段、轴向对称设置的第二倾斜段，第二倾斜段设置在相应水平段外端，第二倾斜段与第一倾斜段楔形配合。在加工时，如图3所示，先轴向对称设置水平段，然后以顺时针为水平段外端，分别加工第二倾斜段，这样两个水平段轴向对称布局，两个第二倾斜段也轴向对称布局，第二倾斜段的倾斜角度根据需求选用。
作为优选，第二倾斜段水平向上设置、其倾斜角度为30~75°，第二倾斜段倾斜角度为45°。
轴端盖10一端通过第二紧固螺钉11固定在转轴8的轴头、另一端与固定盘7的小端面抵接，由于剪切销9在固定盘7内，也一并将剪切销9抵接了防止传动轮组件脱落。
下面结合附图说明。
图1、3、4、5、6显示，转轴8与传动轮5之间设有轴套6，便于传动轮5的拆装更换，离合盘4和固定盘7分别安装在传动轮5的两侧，离合盘4、传动轮5、轴套6和固定盘7通过连接螺栓组3连接在一起，形成传动轮组件，离合盘4和固定盘7分别安装在传动轮5的两侧，离合盘止口42、固定盘止口72分别与传动轮5两侧小端面配合，起到定位作用。
连接螺栓组3与传动轮5之间为静连接结构，固定盘7通过剪切销9与转轴8连接在一起，将传动轮组件的动力传递到转轴8，驱动转轴8工作。传动轮组件与转轴8之间为静连接结构，两者之间没有轴向和周向的相对位移，转轴8头部安装有轴端盖10，能够防止传动轮组件脱落。
如图6，固定盘7的大端面设有固定盘止口72，固定盘止口72与传动轮5相匹配。
如图7，转轴8包括相连接的第一水平部和第二水平部，第二水平部细于第一水平部，键槽81位于第一水平部上、并靠近第二水平部，第一水平部靠近键槽81的一端与离合盘4的小端面抵接配合；剪切销孔82位于第二水平部上。
图1、2、3、4、5、6显示，异形键2的一端为圆弧面21，另一端为异形端面23，异形键2用第二紧固螺钉11固定在转轴8的键槽81位置，离合盘4的大端面有止口结构——离合盘止口42，能够与传动轮5相匹配，离合盘4的小端面有异形槽口结构——离合盘异形槽口41，异形键2的异形端面23嵌入到离合盘4的异形槽口41，离合盘4的异形槽口41与异形键2的异形端面23形成楔形脱离机构。
如图5、6，固定盘7的大端有止口结构——固定盘止口72，能够与传动轮5相匹配，固定盘7的小端外径设有固定盘剪切销孔71，与转轴8上的剪切销孔82相匹配。如图8，剪切销9的一端凸设有限位板92，剪切销9轴线处带有工艺孔91，便于拆卸，剪切销9外径上有剪切槽口93，待固定盘7与转轴8组装在一起后，剪切槽口93位于固定盘7与转轴8的结合面处。剪切槽口93为梯形结构，剪切槽口93的直径依据设备安全载荷选取相应值。
图1、4、5、6、7、8显示，固定盘7通过剪切销9将动力传递到转轴8，剪切销9的一端有限位板92，对剪切销9起到定位作用，剪切销9的轴线位置有工艺孔91，方便拆装更换，剪切销9的外径设有剪切槽口93，具有过载切断动力的作用。
如图1，轴端盖10呈碗形，采用第二紧固螺钉11固定在转轴8轴头，既能防止传动轮5组件脱落，又对剪切销9起到限位保护作用。
本发明的使用过程如下：
分级破碎机在正常工作状态下，离合盘4、传动轮5和离合盘7用连接螺栓组3连接在一起，同时固定盘7与转轴8通过剪切销9连接，当传动轮5转动时，通过连接螺栓组3、固定盘7和剪切销9将动力传递到转轴8，进而驱动齿辊转动，此时传动轮5与转轴8处于正常接合状态。
当有大块物料或高硬度物料进入破碎腔中，造成齿辊堵塞、卡转，分级破碎机超负荷运行，在冲击载荷和传动轮5驱动力的作用下，剪切销9受到转轴8和固定盘7的作用力，当作用力大于剪切销9承受载荷时剪切销9的剪切槽口93将被剪断，同时，传动轮组件在楔形脱离机构的作用下被沿轴向推出，切断驱动力的传递，此时传动轮5与转轴8处于脱离状态，有效解决冲击载荷对分级破碎机的损伤，避免驱动电机烧毁。
当安全离合装置需要复位时，将传递轮组件推到原始位置，离合盘4紧贴转轴8的轴肩，异形键2嵌入到离合盘4的异形槽口41，更换剪切销9，完成安全离合装置的复位动作，恢复正常传动。
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