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专利名称:传动与调心联轴器的制作方法
本项发明是有关于常用联轴器,更准确地说,是用于将一实心轴和一空心轴直接连接调心的联轴器。
在许多应用中需要将一实心轴和一空心轴相联接,其中一轴为驱动轴,而另一轴为从动轴。例如,牵引升降系统,其牵引滑车轮可被固定在两端支承于轴承上的空心轴上。驱动电动机的实心轴可延伸穿过整个空心轴,如英国专利证2096407所说,此专利转让给本发明的同一委托人。两轴之间的联接发生在实心轴的轴端。
除了实心轴和空心轴之间的直接驱动联接之外,重要的在于两轴要同心。由于驱动电动机附近的空间可能会引起问题。故希望对轴的联接装置有所改进,以缩短进入空心轴内电动机轴的延长部分,便利于拆装电动机,並缓和轴的扭转问题,然而,为实现此作用的任何装置,必须同时附带易于实现轴同心度的装置。
本项发明的首要目的是,提供一个传动和同心联接装置,使实心轴和空心轴直接连接並易于调心。
从此目的考虑,归属于传动和同心联轴器的发明包括一个具有第一端和外表面的实心轴,以所述外表面定义的第一、第二和第三个均匀间隔,轴向延伸的平底键槽始于其第一端。一个空心轴具有第一和第二端,有一延伸于内孔两端之间的通道
;所述实心轴是放置在所述空心轴内孔中;用所述空心轴另外具有的第一,第二和第三个轴向延伸平底键槽,各自与所述实心轴的第一,第二和第三个键槽对准;相对于通过相应轴的纵向平面,一根轴上所述的键槽是倾斜的,而剩下轴上的键槽则是平行的,第一,第二和第三个键在对准的键槽内,用具有一纵向轴的所述各键,以它纵向延伸相对安置的倾斜和平直平面,分别与倾斜和平行的键槽相对应;以及一个用来独立地调整所述第一、第二和第三个键的轴向位置以使实心轴和空心轴同心的调整装置,所述调整装置包括第一、第二和第三个螺栓,各具有一螺纹端用以与所述一根轴上的一个螺纹孔连接;和一个与键连接的头部。
通过下列典型的叙述並参照附图,将会更快地明了本项发明。
附图中图1是按发明的原理连接的牵引升降机滑车轮和驱动轴的局部正视图。
图2是空心轴的剖视图,靠近实心轴端部沿图1中Ⅱ-Ⅱ箭头所示方向截取。
图3是图1和图2中所示键的***图和其调整装置。
图4是局部正视图,用图说明根据本发明另一实施例,在图1中滑车轮和电动机的联接。
图5是图4中所示联接装置中沿Ⅴ-Ⅴ箭头方向的剖面图。
简言之,本发明展示一个用于将实心轴和空心轴直接连接和易于调心的改进联接装置。三个小斜度楔形自锁键在进入空心轴端部附近嵌入实心轴上的斜键槽,及空心轴上的平直键槽即平行键槽中。各个键上的调整装置向着轴心集中,使可通过轴的开口操作调整装置。调整装置包括各键上支架用来夹螺栓或螺丝的头部,如何林
(Allen)六角螺栓,用螺栓的螺纹部分与实心轴端部的螺纹孔相连接。
当因某些原因需要将实心轴全部穿过空心轴时,可以采用同样的键和同样的联接装置将两轴联接起。键的方位可采取短实心轴中所采取的方位,或者可采取各键绕其自身纵向轴线转过180°的方位。在后一情况下,斜键槽和调整装置的螺纹孔是在空心轴内不是在实心轴内。
现参照各附图,特别是图1,这是一个具有滑车轮12和一驱动电动机14的牵引升降系统10的局部正视图。滑车轮12安装在具有第一和第二端18和20的空心轴16上,一内孔22延伸于其两端之间,内孔22由内孔壁24限定。内孔22从其一端一直延伸到另一端,通过分别安装在轴16第一和第二端18和20上的轴承28和30,使轴16绕轴线26转动。轴承28和30由机架32和34及一机座36支承。机座36有一通孔38,多股起重钢丝绳从中通过,如起重钢丝绳40。
驱动电动机14,可以是直流或交流电动机包含一个定子42和一个转子44,定子42可以通过机座36上支架臂(图中未示出)安装在机座36上,如上文提到的英国专利证2096407
所述那样,或者可按需要用任何的常用方式支承。转子14包括一实心轴46,其第一端48被支承于空心轴16中。轴46的第二端(图中未示出)也是用轴承支承,如英国专利所示。轴46的外表面49定义为轴的外径(O·D)。
空心轴和实心轴16和46分别用联接装置50联接,根据本项发明第一个实施例的原理,在邻近两轴第一端18和48处连接,可使电动机轴46相对地缩短。这就能使得要从与滑车轮12连接处拆卸电动机14时,不需要在电动机背后留很多的空间。
联接装置50包括在空心轴16的内径中的第一第二和第三键槽52、54和56。如图2所示,图2是通过空心轴16和实心轴46的第一端48的交界处截取的剖面图,键槽52、54和56沿轴16的内壁均匀间隔120°,键槽52、54和56起自空心轴的第一端18。键槽52、54和56都是平底槽、平底槽所在平面与通过纵向轴线26的一个纵向平面平行。
联接装置50还包括实心轴46的外径上的第一、第二和第三键槽58、60和62,键槽58、60和62沿轴46的外径均匀间隔120°,其键槽58、60和62从实心轴的第一端48开始。键槽58、60和62是平底槽,平底槽所在平面倾斜于通过轴线26的纵向平面。平底键槽58,60和62起于外表面49,由端部48所予定的尺寸处,从表面49向内倾斜,在与第一端48相交时到达予定槽深。将切削刀头相对于轴46的纵向轴线
26形成一予定角度,便可采用加工平直或平行键槽52、54和56的相同的***加工斜键槽。
联接装置50还包括第一、第二和第三键分别为64、66和68,其全部结构相同,以键66的放大***图在图3中示出,键66是一个细长的金属块,具有第一和第二端70和72,一纵向轴线74,一个设置在轴线74一侧的不斜面76,和一个设置于轴线74另一侧的斜面78,以及在不斜面76和斜面78之间延伸的平行面分别为80和82。平行面80和82彼此隔开,紧贴地滑入轴46和16的键槽中;用不斜面76与平直键槽52、54和56之一的平底配合;而用斜边78与斜键槽58、60或62之一的平底配合。因此斜边78所取的角度必须与键槽58、60和62的角度相匹配。
键64、66和68包括调整装置、例如与键66有关的调整装置84,调整装置84包括第一和第二支架部分86和88,86和88从键66的斜边78上垂直向外延伸。支架86和88垂直于纵向轴线74,而不与斜面78所在平面垂直,斜边78终止于到达第一和第二支架86和88处,支架86和88相对于纵向轴线74,彼此横向隔开,第三个支架部分90与第一和第二支架86和88彼此轴向隔开,第三个支架终止于键的第二端72处。螺纹或螺丝孔92沿轴线94整个通过第三支架部分90,轴线94向外延伸垂直通过键66的第二端72并平分第一与第二支架86和88之间的间隔。轴线94与纵向轴线
74平行。
调整装置84还包括一个螺栓96,最好是内六角螺钉或螺栓,具有一螺纹体98和一头部100,螺栓96与实心轴46的第一端48处的螺纹孔配合,如图1中可见螺纹孔102与键66有关。第一和第二支架86和88的间隔紧贴地但可滑动地安放螺栓96的螺纹端98,并阻止头部100沿某一轴向的移动。从第三支架90到第一和第二支架86和88之间的距离要选得能容纳螺栓头部100的轴向长度,且容许用阿兰(Allen)扳手转动头部,第三支架90阻止螺栓96沿其它轴向的移动。当螺栓96用螺纹与螺纹孔102连接,键66通过螺栓96被定位时,螺栓96的纵向轴线与螺纹孔92的轴线94同轴。
在实心轴46和空心轴16的联接中,三个螺栓96与实心轴第一端48与之相关的螺纹孔102连接,而键64、66和68各自放置在键槽58、60和62中,这样支架86和88跨在螺栓96的螺纹端98上。螺栓头部100被“夹住”于支架90和支架86和88之间。转动转子44或滑车轮12使键槽58、60和62各自与键槽52、54和56对准,轴46的第一端48进入空心轴16的第一端18。推动键进入共同形成的键槽中,直到实心轴推进到予定的操作位置。然后用一个调整指示器检验轴的同心度,并调整三个键的相对轴向位置,直到调整指示器指示出已实现同心,将会注意到三个阿兰(Allen)头螺栓向着轴线或中心线26集成一束,使得易于通过内孔22,从轴
16的第二端20用阿兰方孔螺钉扳手旋动螺栓。由于头部100被有关的键的支架夹住,故螺栓96的运动自动带动了与它有关的键的运动。用一个堵头或定位螺钉104将螺栓96锁住在选定的位置上,定位螺钉104与螺纹孔92啮合并顶住螺栓96的头部100。三个小斜度楔形自锁键64、66和68可以直接传递实心轴和空心轴之间的径向载荷和扭转力矩。
图1和图2显示本项发明的较好实施例,因为实心轴46可以相对缩短,只要在电动机后面留一个非常小的空间即可拆卸驱动电动机14。同时也可看出当实心轴一直延伸到空心轴的第二端20时,也可采用和图1实施例相同形式的调整装置50来联接两轴。当实心轴一直延伸到空心轴第二端20时,联接实心轴和空心轴的调整装置50不加变化即可使用,只不过从图1到图3中各所示位置上,倒置或翻转各个键即可。
图4和图5显示本项发明的第二种实施例,图4是局部正视图,部分截取空心轴16的第二端20和有关的轴承装置30。图5是图4中所示联接装置沿图4中Ⅴ-Ⅴ箭头方向截取的横断面视图。在第二个实施例中与第一个实施例中的键的方位相比,各个键绕纵向轴线74转过180°。斜键槽和螺纹孔位于空心轴16上,而平直键槽则位于实心轴46中,在第二个实施例中螺栓96比第一个实施例中间隔更分开,但是对第二个实施例中的调整装置84无有关的空间限制。
更具体地说,实心轴46中的键槽58′、60′和62′的平底互与通过纵向轴线
26的纵向平面平行,而键槽52′、54′和56′的平底所在平面是倾斜的,所在斜面与通过纵向轴线26的纵向平面相交,斜键槽52′、54′和56′始于空心轴16的第二端20,在其内外表面之间、以一予定的角度向内直到与内表面24相交。螺纹孔,例如螺纹孔120′形成于空心轴16的第二端20上。
在第二个实施例中,实心轴全部通过空心轴内孔22,直到实心轴46的端部48基本上与空心轴16的轴端20平齐。在轴16的轴端48到达键槽之前,调整键槽在圆周上的位置直到对准。螺栓96用螺纹与螺纹孔102′连接,而键64、66和68用它们各自的螺栓进行定位,然后实心轴可继续推进,与空心轴共同组成的键槽将键夹住。同心度用第一种实施例中的方法同样可以得到,用一个调整指示器同时使三个键都在其各自的键槽内轴向定位,直到实现同心。用定位螺丝104将各个键保持在选定的位置上。
权利要求
[图1、2、3、4、5(46)]具有第一端(48)和外表面(49),按所述外表面确定第一、第二和第三均匀间隔的由其第一端起沿轴向延伸的平底键槽(58、60、62)。空心轴(16)具有第一端(18)和第二端(20),和一个在它两端之间延伸的内孔(22)。所述实心轴是被放置在所述空心轴的内孔中,所述空心轴另外包括沿轴向延伸的第一、第二和第三平底键槽
(52、54、56)各自和所述实心轴的第一、第二和第三键槽对准。相对于通过各自轴的纵向平面一据轴的所述键槽是有斜度的;而剩下的另一根轴的所述键槽则是平行的。在对准了的键槽中第一、第二和第三键(64、66、68),每个所述键有一个纵向轴线(74),和相对面设置的纵向延伸的有斜度的平面(78)和无斜度的平面(82)各自与有斜度的和平行的键槽对应。而调整装置[图3(84)],用来独立地调整所述第一、第二和第三键的轴向位置,使实心轴和空心轴同心。所述调整装置包括第一、第二和第三螺栓[图1-5(96)]各自具有螺纹端(98)与一根所述轴上的螺纹孔(102或102′)联接,并以头部(100)与键相连。
1所述的联轴器,其中的实心轴的第一端延伸进入空心轴的第一端,空心轴上的键槽起于其第一端,调整装置设置在空心轴内,可以从空心轴的第二端旋动。
1和2所述的联轴器,其中,斜键槽和螺纹孔在实心轴上。
1、2或3所述的联轴器,其中,实心轴的第一端延伸进入空心轴的第一端,一直到其第二端。空心轴上的键槽起于其第二端,而调整装置是在两轴的外部。
4所述的联轴器,其中,斜键槽和螺纹孔是在空心轴内。
1、2或4中所述的联轴器,其中,第一、第二、和第三个键,各包括相对于键纵向轴线(74)的第一和第二横向隔开的支架(86、88),和一个第三支架(90),与第一和第二支架纵向隔开,键的斜面与所述第一和第二支架相交,螺栓头由第一、第二和第三支架夹住。
6中所述的联轴器,其中,所述有关螺栓和螺纹端部延伸于第一和第二支架之间,第一和第二支架在其一个方向上防止螺栓头轴向运动,而第三支架则在其它轴线方向防止螺栓头轴向运动。
6或7所述的联轴器,其中每个第一、第二和第三键的第一、第二和第三支架,相对于所述轴的纵向轴线向外延伸。
6或7所述的联轴器,其中每个第一、第二和第三键的第一、第二和第三支架,相对于所述轴的纵向轴线向内延伸。
6所述的联轴器,其中螺栓在其头部有旋动操作孔,并且在每个键的第三支架上有一圆孔(92)与操作孔对准。