CN101915284B - 一种凸轮转盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凸轮转盘，该凸轮转盘包括壳体（1）、设置在壳体（1）上的驱动装置、由所述驱动装置驱动并带有凸轮（2）的动力输出轴（3）和设置在所述动力输出轴（3）上对外来冲击载荷进行转移的控制装置。这种凸轮转盘能够承载较大冲击载荷，并且可以将外来冲击载荷有效转移，防止转盘内各部件受到损害，特别是控制涡轮精度免受影响，并且上述凸轮转盘还具备自动消除间隙功能。

Description

一种凸轮转盘

技术领域

本发明涉及一种凸轮转盘。 

背景技术

目前，转盘被广泛用于起重运输机械、采掘机械、建筑工程机械、港口机械和太阳跟踪装置等大型回转机械装置上，用以承受较大的轴向负荷、径向负荷和倾覆力矩等综合载荷。现有转盘的传动结构主要为涡轮蜗杆结构，即蜗杆利用驱动装置传来的动力以带动与其啮合的涡轮旋转，该涡轮通过动力输出轴使该转盘上支撑的装置在水平方向上回转。但是，当外力比较大时，该转盘所承受的外来冲击载荷（该外来冲击载荷多为有害载荷）就较大，这些冲击载荷极易造成转盘内涡轮蜗杆等零部件的损害，从而导致整个转盘的使用寿命偏短，防过载能力差。

发明内容

针对上述不足，本发明提供一种能够承载较大外来冲击载荷，并且可以将这些有害的外来冲击载荷进行有效转移或消减，防止转盘内各部件受到损害的凸轮转盘。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种凸轮转盘，该凸轮转盘包括外壳、设置在外壳上的驱动装置、由所述驱动装置驱动并带有凸轮的动力输出轴和设置在所述动力输出轴上对外来冲击载荷进行转移的控制装置；所述控制装置包括设置在所述外壳上的控制电机、连接在所述控制电机动力输出端的控制蜗杆、通过滑动套配装在所述动力输出轴上并与所述控制蜗杆啮合的控制涡轮和与所述凸轮面接触的摩擦装置，其中，所述控制涡轮设置于所述凸轮与驱动涡轮之间，并且所述控制涡轮与驱动涡轮之间采用套装在所述动力输出轴上的隔套隔开，并且所述控制涡轮与驱动涡轮平行设置在所述动力输出轴上，以对所述驱动涡轮和控制涡轮进行定距，防止两者相对运动，从而更好地控制外来冲击载荷的转移。

所述驱动装置包括设置在所述外壳上的驱动电机、连接在所述驱动电机动力输出端的驱动蜗杆和固定设置在所述动力输出轴上并与所述蜗杆啮合的驱动涡轮，其动力传递路线为电机—驱动蜗杆—驱动涡轮—动力输出轴。

所述摩擦装置包括与所述凸轮面接触并固定于所述外壳上的摩擦体和设置在所述凸轮与摩擦体之间摩擦片，该摩擦片与所述摩擦体和凸轮均贴合，实现该摩擦片与摩擦体、摩擦片与凸轮之间均为面接触，从而更好地将外来冲击载荷转化为摩擦力予以消耗掉，实现对这些外来有害的冲击载荷有效转移或消减。

所述凸轮呈心形，所述摩擦片与心形凸轮的凹陷曲面相贴合，该心形凸轮凹陷曲面的形状可根据实际需要具体设定。

为了提高承载能力，所述动力输出轴与摩擦体之间设置锥形滚子轴承为佳，当然也可根据具体情况其他轴承。

所述动力输出轴的一端位于所述壳体内，另一端伸出所述壳体；并且，所述壳体对应于未伸出该壳体的动力输出轴的一端设置有端盖，以调整装配时所产生的间隙，并且该端盖通过螺栓固定于所述壳体上；另一端在所述动力输出轴与摩擦体之间设置轴密封圈，该轴密封圈将所述锥形滚子轴承密封于所述动力输出轴与摩擦体之间。 

为了在装配时即可对凸轮转盘内各部件进行预紧和密封，所述摩擦体与壳体之间、所述端盖与壳体之间均设置有O型密封圈。

所述摩擦体通过螺钉固定于所述外壳上，以方便对该摩擦体安装和拆卸，便于维修更换。

由于采用了上述结构，本发明的有益效果如下：

（1）本发明提供的凸轮转盘设置有对外来冲击载荷进行转移的控制装置，即通过该控制装置将这些有害的外来冲击载荷转化为摩擦力而转移消减掉，从而有利于保护后续驱动装置因为冲击载荷过大而被损坏，特别是保护控制涡轮的精度，其安全性能高，承载能力大，故可广泛适用于起重运输机械、采掘机械、建筑工程机械、港口机械和太阳跟踪器等大型回转机械装置上。

（2）并且，上述凸轮转盘还具备自动消除间隙功能，即由于控制涡轮的启动时间和速度相对于驱动涡轮而言具有滞后性，因此控制涡轮通过作用于凸轮，该凸轮将摩擦片向摩擦体方向挤压，从而对凸轮转盘内各部件在装配时或在使用一段时间后由于各部件的磨损而产生的间隙进行调整消除，其结构紧凑，使用十分方便。

（3）更进一步是，上述凸轮转盘采用心形凸轮，并且该心形凸轮的凹陷曲面与摩擦片贴合，同时凸轮与摩擦片、摩擦片与摩擦体之间均采用面接触的方式，将它们之间的摩擦接触面最大化，因此可最大限度地将有害的外来冲击载荷转化为摩擦力而有效转移或消减掉，并且该心形凸轮的凹陷曲面可根据需要转移或消耗的冲击载荷的多少来灵活设定，其结构简单，经济适用。

附图说明

图1为本发明实施例中凸轮转盘的主视图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为图1所示凸轮转盘内部结构的立体图。

图4为该凸轮转盘中凸轮与摩擦装置贴合时的结构示意图。

上述图中，件1为壳体；件2为凸轮；件2-1为凸轮的凹陷曲面；件3为动力输出轴；件4为驱动电机；件5为驱动蜗杆；件6为驱动涡轮；件7为控制电机；件8为控制蜗杆；件9为滑动套；件10为控制涡轮；件11为隔套；件12为摩擦体；件13为摩擦片；件14为锥形滚子轴承；件15为端盖；件16为螺栓；件17为轴密封圈；件18为O型密封圈；件19为螺钉。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图4所示，一种凸轮转盘，该凸轮转盘包括壳体1、设置在壳体1上的驱动装置、由所述驱动装置驱动并带有凸轮2的动力输出轴3和设置在所述动力输出轴3上对外来冲击载荷进行转移的控制装置；所述驱动装置包括设置在所述壳体1上的驱动电机4（该驱动电机4为恒扭矩驱动电机）、连接在所述驱动电机4动力输出端的驱动蜗杆5和固定设置在所述动力输出轴3上并与所述驱动蜗杆5啮合的驱动涡轮6；所述控制装置包括设置在所述壳体1上的控制电机7、连接在所述控制电机7动力输出端的控制蜗杆8、通过滑动套9配装在所述动力输出轴3上并与所述控制蜗杆8啮合的控制涡轮10和与所述凸轮2面接触的摩擦装置，其中，所述控制涡轮10设置于所述凸轮2与驱动涡轮6之间，并且所述控制涡轮10与驱动涡轮6之间采用套装在所述动力输出轴3上的隔套11隔开，并且所述控制涡轮10与驱动涡轮6平行设置在所述动力输出轴3上；所述摩擦装置包括与所述凸轮2面接触并固定于所述壳体1上的摩擦体12和设置在所述凸轮2与摩擦体12之间的摩擦片13，该摩擦片13与所述摩擦体12和凸轮2均贴合；所述凸轮2呈心形，所述摩擦片13与心形凸轮2的凹陷曲面2-1相贴合；所述动力输出轴3与摩擦体12之间设置有锥形滚子轴承14；所述动力输出轴3的一端位于所述壳体1内，另一端伸出所述壳体1；并且，所述壳体1对应于未伸出该壳体1的动力输出轴3的一端设置有端盖15，该端盖15通过螺栓16固定于所述壳体1上；另一端在所述动力输出轴3与摩擦体12之间设置轴密封圈17，该轴密封圈17将所述锥形滚子轴承14密封于所述动力输出轴3与摩擦体12之间；所述摩擦体12与壳体1之间、所述端盖15与壳体1之间均设置有O型密封圈18；所述摩擦体12通过螺钉19固定于所述壳体1上。

上述凸轮转盘的工作原理为：先启动所述驱动电机4，后启动所述控制电机7，并且将所述控制电机7的转速设置为低于所述驱动电机4的转速10%左右，此时所述控制电机7通过所述控制蜗杆8和控制涡轮10带动所述摩擦片13转动（控制涡轮10只约束摩擦片13的圆周运动，对径向运动不作约束），且与所述驱动电机4同向运行，以对所述驱动电机4产生的扭矩进一步释放，短暂延时后停止所述驱动电机4；由于所述凸轮2与动力输出轴3为整体件，并且所述控制电机7的启动时间稍晚于所述驱动电机4的启动，即两电机的启动时间留有一定的延时和速差，故当外来冲击载荷较大时，该冲击载荷通过所述凸轮2作用于所述摩擦片13，并转化为所述摩擦片13与摩擦体12之间的摩擦力，从而将这部分有害的外来冲击载荷进行有效转移和消减，有效保护控制涡轮10的精度免受影响；关于需要转移和消减的冲击载荷的多少可以通过对所述凸轮2的凹陷曲面2-1进行设计来加以控制；在上述工作过程中，所述控制涡轮10通过作用于所述凸轮2，该凸轮2将所述摩擦片13向摩擦体12方向挤压，从而将凸轮转盘内各部件在装配时或在使用一段时间后由于各部件的磨损而产生的间隙消除。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种凸轮转盘，其特征在于：该凸轮转盘包括壳体（1）、设置在所述壳体（1）上的驱动装置、由所述驱动装置驱动并带有凸轮（2）的动力输出轴（3）和设置在所述动力输出轴（3）上对外来冲击载荷进行转移的控制装置；所述控制装置包括设置在所述壳体（1）上的控制电机（7）、连接在所述控制电机（7）动力输出端的控制蜗杆（8）、通过滑动套（9）配装在所述动力输出轴（3）上并与所述控制蜗杆（8）啮合的控制涡轮（10）和与所述凸轮（2）面接触的摩擦装置，其中，所述控制涡轮（10）设置于所述凸轮（2）与驱动涡轮（6）之间，并且所述控制涡轮（10）与驱动涡轮（6）之间采用套装在所述动力输出轴（3）上的隔套（11）隔开，并且所述控制涡轮（10）与驱动涡轮（6）平行设置在所述动力输出轴（3）上。

2.如权利要求1所述的凸轮转盘，其特征在于：所述驱动装置包括设置在所述壳体（1）上的驱动电机（4）、连接在所述驱动电机（4）动力输出端的驱动蜗杆（5）和固定设置在所述动力输出轴（3）上并与所述驱动蜗杆（5）啮合的驱动涡轮（6）。

3.如权利要求1或2所述的凸轮转盘，其特征在于：所述摩擦装置包括与所述凸轮（2）面接触并固定于所述壳体（1）上的摩擦体（12）和设置在所述凸轮（2）与摩擦体（12）之间的摩擦片（13），该摩擦片（13）与所述摩擦体（12）和凸轮（2）均贴合。

4.如权利要求3所述的凸轮转盘，其特征在于：所述凸轮（2）呈心形，所述摩擦片（13）与心形凸轮（2）的凹陷曲面（2-1）相贴合。

5.如权利要求4所述的凸轮转盘，其特征在于：所述动力输出轴（3）与摩擦体（12）之间设置有锥形滚子轴承（14）。

6.如权利要求5所述的凸轮转盘，其特征在于：所述动力输出轴（3）的一端位于所述壳体（1）内，另一端伸出所述壳体（1）；并且，所述壳体（1）对应于未伸出该壳体（1）的动力输出轴（3）的一端设置有端盖（15），该端盖（15）通过螺栓（16）固定于所述壳体（1）上；另一端在所述动力输出轴（3）与摩擦体（12）之间设置轴密封圈（17），该轴密封圈（17）将所述锥形滚子轴承（14）密封于所述动力输出轴（3）与摩擦体（12）之间。

7.如权利要求6所述的凸轮转盘，其特征在于：所述摩擦体（12）与壳体（1）之间、所述端盖（15）与壳体（1）之间均设置有O型密封圈（18）。

8.如权利要求7所述的凸轮转盘，其特征在于：所述摩擦体（12）通过螺钉（19）固定于所述壳体（1）上。

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