[发明专利]扭矩响应离合器

说明书

本发明是关于一种制动机构，它通过施加制动而自动地对反向的所施加扭矩作出反应。如果一驱动力矩落到一定值以下，或者电机和负载之间的驱动力的传递中断，这种机构可用来保护负载免于“失控”。

如果操纵电机失效，用于在两个高度之间提升分布载荷的倾斜翻板输送机就可能造成很大的危险。失去驱动力矩就可能引起输送机上的分布载荷失去控制，并改变输送机的输送方向。除非采取措施阻止它，分布载荷下降到输送机的低端，对较低高度处的设备和人员造成严重后果。

在其它许多运输重载的操作中也面临类似问题，其中一种操作就是斗式提升机的操作。

根据本发明的一个方面，当扭矩方向反向时能自动起作用的制动机构包括两个具有一共同轴线的件，当所施加的扭矩的方向反向时在两个件之间产生绕轴线的相对转动;一个环绕两个件的外壳;一个位于其中一个件上的第一制动表面和一个互补并对立的位于外壳上的第二制动表面;允许两个件之间的间隔变化的第一装置，以控制制动的程度，响应扭矩方向转变的第二装置，它允许件的相互角度位置的变化;凸轮装置，它与抗推力装置配合并响应件的相互角度位置的变化以改变件之间的间隔;用以偏置制动表面使它们相互靠近的弹性装置，以便当扭矩方向反向时能迅速产生所需的制动作用。两个件最好都旋转并且每个件都带有其自己的与环绕外壳上相应制动表面啮合的制动表面。

凸轮装置最好包括分别加工在件的对立表面上的凹槽对。凹槽最好绕共同轴线是弧形的，并且每个凹槽可以是泪滴形的，每对凹槽的泪滴形的尖端分别绕共同轴线沿相反方向延伸。在这种方案中，抗推力装置可以是一个刚性球。如果通过机构的扭矩方向反向，件之间的角位移使得球迫使件分开而增加制动力。

在所有工作条件下，在制动表面之间最好保持至少一定的制动作用。采用弹性偏置装置就可达到此目的，弹性偏置装置可以是一个位于两个件之间的压缩弹簧或数个弹簧。

在本发明的一个最佳方案中，经机构传递的驱动力的一部分被用来操纵一个液压泵以便在制动表面之间提供一液压油垫，这样当扭矩经机构的传递方向是所需方向时，制动表面被迫分开并且它们上面的磨损降到最小程度。如果扭矩反向时，由于制动表面被迫相互接触，立即产生制动。接着件相对于外壳的转速降低，并且泵的输出压力下降。这就减小了制动表面间液压油垫的作用，从而使制动表面更紧密地接触以提高制动效果。

最好两个啮合的制动表面中的一个制动表面的制造材料总是比另一制动表面的材料软。

根据本发明的第二方面，当扭矩方向反向时能自动起作用的制动机构包括由所施加的扭矩绕共同轴线转动的并提供至少一个可与外壳上一个互补制动表面啮合的制动表面的两个件，两个件相互之间可角位移和轴向位移并带有凸轮装置。凸轮装置绕它们的共同轴线是弧形的并由抗推力装置啮合，抗推力装置允许件相互转动以便凸轮装置的不同部分与抗推力装置啮合，以此改变件之间的间隔，凸轮装置的轮廓这样选择，即其中一个件沿一个转动方向相对于另一个件的相对转动（由所施加扭矩的反向所引起）使得件之间的间隔改变并使所述一个制动表面与外壳上的互补制动表面进入制动啮合。最好每个件都有一个制动表面。

根据本发明第二方面的最佳方案中，两个件包括宽松地安装在一根共同轴上的对立并隔开的盘形件，以允许它们相互之间进行角位移和轴向位移，同时允许两个盘形件被驱动。最好在盘形件远离的表面上带有截锥形制动表面，如果其中一个件相对另一件沿增加它们之间凸轮装置的有效轴向厚度的方向转动，两个盘形件就相互推离，接着就产生制动。

在起监控作用以保护由原动机直接驱动的载荷的本发明改型中，两个件带有自它们的共同轴线开始位于相同半径上的偏心的贴合面。其中一个件在原动机驱动下沿一个方向的转动使得贴合面啮合并将转动驱动力传递到另一个件上。在这种状态下凸轮装置和抗推力装置的组件允许件处于制动程度最小的位置。如果现在所施加的扭矩反向，贴合面移开并且抗推力装置现在压在凸轮表面的不同部分上。结果两个件被迫分开，并产生制动。

最好，第二件带有一个手动操作的转动装置，它允许沿使贴合面重新啮合的方向逐渐转动第二件。第一件在所带载荷扭矩的作用下允许这一运动。这样在制动机构启动后载荷就处于安全的人工控制之下。

下面参照附图以举例的方式更详细地描述本发明，附图中：

图1是一个位于电机和载荷之间驱动力传链中的制动机构的垂直断面图;

图2是沿图1中箭头Ⅱ-Ⅱ所取的垂直断面图;

图3示出了制动机构的第二种形式，它用来在电机和载荷之间的直接驱动力传动链中起监控作用。