[发明专利]一种联轴器及其装配方法

说明书

本发明公开了一种联轴器，其包括第一半联轴器、第二半联轴器、扭矩传动机构以及轴向锁紧器，第一半联轴器和第二半联轴器分别包括第一法兰盘和第二法兰盘，第一法兰盘和第二法兰盘通过扭矩传动机构周向作用连接；扭矩传动机构包括设置在第一法兰盘上的多个第一扭矩传动部和设置在第二法兰盘的多个第二扭矩传动部，第一扭矩传动部和第二扭矩传动部相互作用传动周向扭矩；锁紧状态下，轴向锁紧器与扭矩传动机构作用连接，将第一法兰盘和第二法兰盘轴向锁紧。本申请提出的联轴器传动和锁紧结构提高了传递扭矩的能力，进一步提高了传动效率，避免了摩擦传动和横向错动。

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，具体而言，涉及一种联轴器及其装配方法。

背景技术

联轴器被广泛应用于各类机械传动结构中，特别是旋转类部件，起到传递功率和扭矩的作用。根据不同的应用场景和功能目标，联轴器可分为柔性和刚性两大类。其中，刚性联轴器一般应用在需要传递较大功率和扭矩的旋转连接轴、杆等部件上，例如动力装置、大型机电设备，燃气轮机等等。为保持结构强度，同时便于联轴器安装和维护，目前大多数的刚性联轴器采用传统的螺栓-法兰连接方式，即将连接件两侧的法兰通过拧紧螺栓实现固定。

传统的螺栓-法兰式刚性联轴器虽然结构较为简单，制造和装配方便，但具有以下的明显缺陷：

1、部分扭矩和功率需要通过摩擦力进行传递，摩擦传动方式会出现较大程度的损耗。

2、采用预紧螺栓进行紧固和连接，需要在设计上花费较多精力选择合适的螺栓类型和材质，并且螺栓预紧力与对螺栓强度和摩擦力的要求实际上是一对矛盾体：预紧力过大造成螺栓强度无法承受，预紧力过小又不能满足产生一定摩擦力的要求，传递扭矩和功率的功能大大受限，且因螺栓剪切力过大引起失效的风险过高。

3、容易导致连接轴不对中。虽然可以在法兰上设计一定的止口或者台槽来实现装配对中，但在脉冲式扭矩、振动、以及重力下弯等工作情况下，易发生轴位横向错动，从而引起一定程度的不对中，进而造成转动部件在转子动力学方面出现严重问题。

专利CN201730969U公开了一种径向尺寸可调的联轴器，包括卡盘盘体，其一端通过端盖套筒连接主动轴，另一端通过卡爪连接从动轴；端盖套筒将螺旋齿盘丝与卡盘盘体相固定；驱动伞齿轮通过螺旋齿盘丝与卡爪的连接来驱动卡爪对从动轴进行固定。该方案仍旧无法克服以上提出的螺栓-法兰式刚性联轴器的缺陷。

鉴于以上技术问题，特提出本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种联轴器及其装配方法，用于解决传统的螺栓-法兰式刚性联轴器扭矩和功率传递效率低、对螺栓预紧力设计要求高、容易导致连接轴不对中的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提出了一种联轴器，包括第一半联轴器、第二半联轴器、扭矩传动机构以及轴向锁紧器，第一半联轴器和第二半联轴器分别包括第一法兰盘和第二法兰盘，第一法兰盘和第二法兰盘通过扭矩传动机构周向作用连接；扭矩传动机构包括设置在第一法兰盘上的多个第一扭矩传动部和设置在第二法兰盘的多个第二扭矩传动部，第一扭矩传动部和第二扭矩传动部相互作用传动周向扭矩；锁紧状态下，轴向锁紧器与扭矩传动机构作用连接，将第一法兰盘和第二法兰盘轴向锁紧。

进一步的，第一扭矩传动部和第二扭矩传动部分别限定出用于锁定轴向锁紧器的第一槽体和第二槽体，锁紧状态下，轴向锁紧器至少部分同时容纳在第一槽体和第二槽体中。

进一步的，锁紧状态下，第一扭矩传动部和第二扭矩传动部交错啮合，使得第一槽体和第二槽体接续相邻并且位于第一法兰盘或第二法兰盘的同一侧。

进一步的，轴向锁紧器包括锁紧块，锁紧块由起始位置沿第一法兰盘径向移动到达锁紧位置，锁紧状态下，锁紧块至少部分位于第一槽体和第二槽体，将第一法兰盘与第二法兰盘锁紧。

进一步的，轴向锁紧器还包括连杆，连杆活动连接锁紧块，连杆旋转带动锁紧块沿第一法兰盘径向移动。