一种扭矩限制开关结构的制作方法

1.本实用新型涉及动力传输领域，具体涉及一种扭矩限制开关结构。


背景技术：

2.阀门类产品出货时，需对其进行内外漏密封测试，即将产品连接气源，气源提供产品所需的测试压力，然后将产品沉入水槽中，观察是否有气泡冒出，从而判断产品的密封性能。现有的气压测试台测试产品与气源之间通过螺纹锁紧的夹具连接，人工安装，一次只能装夹测试一个产品，使得现场的测试效率较为低下。目前常见的自动装夹功能结构为如下两种：1.接近开关传感器止停；2.气缸导杆固定。接近开关传感器止停是在夹具附近安装接近开关传感器，当电机带动的丝杆到达夹具端部时，接近开关反馈信号至plc，从而控制并停止电机运行，实现测试夹具的固定。但接近开关需与电源连接，而连接测试产品的夹具需沉入水槽中观察是否泄露，这使得对接近开关传感器及电线的防水要求较高，存在一定的安全隐患。气缸导杆固定是使用气缸推动导杆至夹具端部，从而固定夹具，因测试压力范围需到41.4mpa，夹具端面直径可达25mm，现场气缸气源为0.7mpa，气缸气源直径至少大于等于192mm，采用此种方式固定，气缸外形较大，所需安装空间增大，从而也增大了设备外形，同时，测试产品总长不同，在导杆行程一定时，需要调整气缸位置，以至气缸推动导杆恰好至夹具端部，而较大的气缸外形也不便于调整相对位置。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种扭矩限制开关结构，包括涡卷弹簧预紧力安装机构和丝杆传动机构，所述涡卷弹簧预紧力安装机构包括涡卷弹簧拨轴、涡卷弹簧转轴、第一绝缘隔离块、涡卷弹簧、连接盘、第二绝缘隔离块，所述丝杆传动机构包括丝杆、上支撑内环、下支撑内环、丝杆固定螺母、轴承安装块、导杆。所述涡卷弹簧设置在所述连接盘上，所述涡卷弹簧和所述连接盘通过所述涡卷弹簧转轴连接，所述涡卷弹簧拨轴设置在所述涡卷弹簧上，所述第一绝缘隔离块设置在所述涡卷弹簧的外圈上，所述第二绝缘隔离块固定在所述连接盘外圆周上，所述第一绝缘隔离块和所述第二绝缘隔离块上分别设置有导电装置，所述上支撑内环设置在所述连接盘与所述轴承安装块之间，所述丝杆固定在所述轴承安装块下端，所述下支撑环设置在所述丝杆上，所述丝杆固定螺母连接在所述丝杆底端，所述导杆设置在所述下支撑内环与所述轴承安装块之间。
4.进一步地，所述第一绝缘隔离块内设置有导电顶针，所述导电顶针连接第一导电刮片，所述第二绝缘隔离块内设置有导电顶块，所述导电顶块连接第二导电刮片。
5.进一步地，所述涡卷弹簧转轴底端为多边形。
6.进一步地，所述轴承安装块的下端设置有直线轴承。
7.本实用新型的有益效果在于各零件采用轻质材料，减轻了整体尺寸重量。外接继电器控制电机电源，杜绝了漏电安全隐患。电机作为动力输入，响应时间短，提高了现场测试效率。
附图说明
8.图1为本实用新型整体剖切1/4后的结构示意图；
9.图2为涡卷弹簧预紧力安装机构结构示意图；
10.图3为丝杆传动机构结构示意图；
具体实施方式
11.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
12.参照附图1-3，本实用新型包括上部的涡卷弹簧预紧力安装机构及下部的丝杆传动机构，涡卷弹簧预紧力安装机构包括涡卷弹簧拨轴5、涡卷弹簧转轴6、第一绝缘隔离块11、涡卷弹簧19、连接盘20、第二绝缘隔离块26。涡卷弹簧19设置在连接盘20上，并通过涡卷弹簧转轴6连接在一起。涡卷弹簧19大致呈圆形，由中心螺旋向外扩展。涡卷弹簧拨轴5设置在涡卷弹簧19上方，涡卷弹簧拨轴5下端的齿29靠压在涡卷弹簧19外圆弯钩34上。第一绝缘隔离块11两端有凹槽，一端插入涡卷弹簧19外圆弯钩34处，一端固定导电顶针12，导电顶针12连接第一导电刮片13a，导电顶针12通过螺母21固定在第一绝缘隔离块11上。第二绝缘隔离块26通过螺钉32固定在连接盘20的圆周上，第二绝缘隔离块26一端做凹槽，凹槽内设置有导电顶块23，导电顶块23连接有第二导电刮片13b，导电顶块23通过螺母22固定在第二绝缘隔离块26上。
13.涡卷弹簧拨轴5的上端与电机安装板2基本平齐，电机安装板2通过螺钉1与绝缘连接块3固定连接，绝缘连接块3下端设置有连接板7。绝缘连接块3内腔从上之下依次设置有上导电环8a、绝缘隔离换9、下导电环8b、绝缘压紧环10，上导电环8a与第二导电刮片13b接触，下导电环8b与第一导电刮片13a接触。上导电环8a、下导电环8b分别与电源正负极相连，从电源流进来的电流，经过上导电环8a、第二导电刮片13b、导电顶块23、导电顶针12、第一导电刮片13a、下导电环8b形成回路，并用第一绝缘隔离块11、第二绝缘块26与其它零件形成绝缘。
14.涡卷弹簧19和连接盘20用涡卷弹簧转轴6连接，优选地，涡卷弹簧转轴6下端为多边形。涡卷弹簧转轴6底端设置成多边形结构，安装时可调整多边形位置，从而获得不同的涡卷弹簧预扭矩。在一个优选的方案中，涡卷弹簧转轴6下端为八边形结构。通过计算设计涡卷弹簧19的参数，使得涡卷弹簧19和连接盘20的八边形位置错位，让涡卷弹簧19具有初始大约1n.m的预紧弹力。在此力作用下，导电顶针12顶触导电顶块23，当力矩从连轴器输入，作用于涡卷弹簧拨轴5时，涡卷弹簧拨轴5通过外端的弯钩拨动涡卷弹簧19转动。当力矩不超过预紧力矩时，从电源流入的电流便会形成导通回路；当力矩超过预紧力矩时，连接盘20停止转动，涡卷弹簧19在涡卷弹簧拨轴5的作用下压缩，导电顶针12与导电顶块23断开接触，从而切断电源。
15.丝杆传动机构包括丝杆14、上支撑内环15a、下支撑内环15b、丝杆固定螺母17、轴承安装块25、导杆27。上支撑内环15a通过螺钉33固定在连接盘20下端，丝杆14通过螺钉34锁紧在两端安装有直线轴承24的直线轴承安装块25上。下支撑内环15b环套在丝杆14上，导杆27设置在上支撑内环15a与下支撑内环15b之间，并穿过直线轴承24。丝杆固定螺母17设置在下支撑内环15b下方，并与丝杆14螺纹连接，丝杆固定螺母17用于锁紧在设备梁架上。至此，丝杆14、上支撑内环15a、下支撑内环15b、直线轴承24、直线轴承安装块25、导杆27连
接为一个整体。当输入力矩通过涡卷弹簧转轴6带动连接盘20转动，从而带着与连接盘20连接丝杆传动机构整体转动，同时，因丝杆固定螺母17已固定不动，直线轴承安装块25、直线轴承24还沿着导杆27做上下直线运动。为保护丝杆传动机构的运动，丝杆传动机构上设置有支撑外环28，支撑外环28上连接上支撑内环15a，下延伸至下支撑内环15b。
16.涡卷弹簧拨轴5顶部安装动力输入装置，动力输入装置与电源串联连接，涡卷弹簧19预紧力矩为1n.m，启动动力输入装置后，输入的扭矩。带动下部分的丝杆14转动，使丝杆14底部产生移动，且运动至打压夹具顶部并压紧后，锁紧产生的力换算为扭矩并超过涡卷弹簧19预紧力矩时，导电顶针12和导电顶块23便会分离，从而断开电源，动力输入装置在自身的转动惯性下，产生一定位移后便会停止，从而起到自动装夹的功能。
17.当下端丝杆14顶住夹具并大于设定扭矩时，从断电至电机在惯性下停止，涡卷弹簧19会转动一动的角度并储存一定的弹性势能。当控制电路再次接通，电机反转时，储存于涡卷弹簧19的势能可以使电机获得初始的力矩，可加速电机反应速度，同时减小电机启动的初始电流，从而保护电机获得更长的使用寿命。
18.涡卷弹簧拨轴5的上端与电机安装板2之间设置有深沟球轴承4，涡卷弹簧拨轴5与涡卷弹簧转轴6之间设置有深沟球轴承18，上支撑内环15a、下支撑内环15b与支撑外环28之间分别设置有深沟球轴承16a、16b，保证成本不高情况下，深沟球轴承可以使各连接处获得顺畅且紧密传动，同时改滑动摩擦为滚动摩擦，也提高了装置的整体寿命。
19.本实用新型已经参考优选的实施方案进行描述，上述实施例中提到的内容并非是对本实用新型的限定，通过阅读本说明书，本领域技术人员能对该结构构思出许多的修改和变化，在不脱离本实用新型构思的前提下，任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。