1.本实用新型涉及电机结构领域，特别涉及电机过载保护的技术领域，具体为一种用于电机过载保护的扭矩结构。
背景技术：
2.随着国民经济的飞速发展，我国重大工程建设项目日益增多，作为大型工程机械的一种，盾构机广泛应用于地铁、水利工程、铁路、公路隧道等全断面挖掘领域。电机为隧道施工盾构机的刀盘提供驱动力，由于盾构机的工作环境多变导致盾构机用电机常常会发生电机瞬间过载，从而造成电机损坏的现象发生，而由于盾构机上电机的安装结构特殊，施工过程中电机一旦损坏将难以进行更换，因此要求电机必须安全、可靠。
3.现有技术如专利号为201320146581.0的带有机械过载保护结构的电机，该发明通过扭矩限定联轴器将电机输出空心轴和传递扭矩的扭矩轴啮合在一起。扭矩限定联轴器拥有高压油腔和剪切管，当电机处于严重过载时，剪切管被剪断，扭矩限定联轴器内高压油释放，电机空心轴和扭矩轴脱开，电机处于空载，从而达到保护电机的作用，但该技术方案使用的扭矩限定联轴器，结构极其复杂，制造加工困难，价格昂贵且需经常维护，故现阶段急需提供一种结构简单的用于电机过载保护的扭矩结构。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的在于提供一种结构简单的用于电机过载保护的扭矩结构。
5.本实用新型是采用如下技术方案实现的：
6.一种用于电机过载保护的扭矩结构，包括其一端外露于电机的出轴端的电机转轴、扭矩轴、扭矩轴套、设有花键孔的减速器、固定板，电机转轴为空心外花键轴，扭矩轴套为其内呈二级阶梯状的内花键轴，扭矩轴为实心外花键轴且内套于电机转轴，扭矩轴与电机转轴间隙配合且其两端外露于电机转轴，扭矩轴的应力集中点位于电机转轴内，扭矩轴套内径小的部分与扭矩轴的一端啮合，扭矩轴套内径大的部分与电机转轴的外露于电机的部分啮合，扭矩轴套内径大的部分的端面与电机的出轴端端面之间设有第一间隙，固定板外套于电机转轴上且位于第一间隙内，固定板与电机出轴端端面之间设有第二间隙，扭矩轴套的的靠近电机的端面与固定板可拆卸固定连接，扭矩轴的另一端与减速器的花键孔啮合。工作原理：当电机转轴旋转时，由于电机转轴与扭矩轴之间为间隙配合，所以扭矩轴不会直接随着电机转轴一起旋转，而是通过固定板、扭矩轴套内径大的部分与电机转轴的啮合使得扭矩轴套随电机转轴一同旋转并将扭矩传递到扭矩轴套上，由于扭矩轴套内径小的部分与扭矩轴啮合，所以扭矩轴套将扭矩传递到扭矩轴上，扭矩轴运转，然后扭矩轴驱动减速器运转，当电机因严重过载而处于最恶劣工况时，扭矩轴会在应力集中点处断裂，从而起到保护电机的作用，扭矩轴断裂后，只要拆卸固定板与扭矩轴套之间的连接即可将断裂的扭矩轴取出，然后更换扭矩轴，电机即可重新运转。
7.本实用新型所产生的有益效果如下：本实用新型的用于电机过载保护的扭矩结构
被广泛应用于盾构机或其他大工程设备的领域中，扭矩轴起到在电机和传动系统之间传递扭矩的作用，当电机因严重过载而处于最恶劣工况时，扭矩轴会在应力集中点处断裂，从而起到保护传动系统的作用，结构简单，制造成本低且无需经常维护。
附图说明
8.图1为本实用新型的结构示意图。
9.图中：1—电机，2—固定板，3—电机转轴，4—扭矩轴套，5—扭矩轴，6—减速器，7—连接部，8—卡槽，9—卡环，10—v型槽。
具体实施方式
10.如图1所示，一种用于电机过载保护的扭矩结构，包括其一端外露于电机1的出轴端的电机转轴3、扭矩轴5、扭矩轴套4、设有花键孔的减速器6、固定板2，电机转轴3为空心外花键轴，扭矩轴套4为其内呈二级阶梯状的内花键轴，扭矩轴5为实心外花键轴且内套于电机转轴3，扭矩轴5与电机转轴3间隙配合且其两端外露于电机转轴3，扭矩轴5的应力集中点位于电机转轴3内，扭矩轴套4内径小的部分与扭矩轴5的一端啮合，扭矩轴套4内径大的部分与电机转轴3的外露于电机1的部分啮合，扭矩轴套4内径大的部分的端面与电机1的出轴端端面之间设有第一间隙，固定板2外套于电机转轴3上且位于第一间隙内，固定板2与电机1出轴端端面之间设有第二间隙，扭矩轴套4的的靠近电机1的端面与固定板2可拆卸固定连接，扭矩轴5的另一端与减速器6的花键孔啮合。工作原理：当电机转轴3旋转时，由于电机转轴3与扭矩轴5之间为间隙配合，所以扭矩轴5不会直接随着电机转轴3一起旋转，而是通过固定板2、扭矩轴套4内径大的部分与电机转轴3的啮合使得扭矩轴套4随电机转轴3一同旋转并将扭矩传递到扭矩轴套4上，由于扭矩轴套4内径小的部分与扭矩轴5啮合，所以扭矩轴套4将扭矩传递到扭矩轴5上，扭矩轴5运转，然后扭矩轴5驱动减速器6运转，当电机1因严重过载而处于最恶劣工况时，扭矩轴5会在应力集中点处断裂，从而起到保护电机1的作用，扭矩轴5断裂后，只要拆卸固定板2与扭矩轴套4之间的连接即可将断裂的扭矩轴5取出，然后更换扭矩轴5，电机1即可重新运转。
11.具体实施时，扭矩轴套4内径大的部分的端部沿着扭矩轴套4的直径向外延伸形成连接部7，连接部7与固定板2可拆卸固定连接，使得扭矩轴套4与电机转轴3的连接更稳定。扭矩轴套4内径大的部分的端部的内圆周面上设有环状卡槽8，电机转轴3的外圆周面上一体设有与电机转轴3同轴且与卡槽8相适配的环状卡环9，这样的结构能更好的防止扭矩轴套4从电机转轴3脱落。连接部7与固定板2通过螺栓固定连接，夹紧电机转轴3上的卡环9。卡槽8与卡环9之间设有起密封作用的橡胶密封圈。
12.本具体实施方式中，扭矩轴套4内径小的部分的一端开口封闭，使得该结构更加稳定、安全可靠。扭矩轴5的应力集中点处设有其底部为圆弧状的v型槽10，使得扭矩轴5不至于应力过分集中，减少扭矩轴5使用过程中频繁断裂现象的发生。
技术特征：
1.一种用于电机过载保护的扭矩结构，其特征在于，包括其一端外露于电机（1）的出轴端的电机转轴（3）、扭矩轴（5）、扭矩轴套（4）、设有花键孔的减速器（6）、固定板（2），电机转轴（3）为空心外花键轴，扭矩轴套（4）为其内呈二级阶梯状的内花键轴，扭矩轴（5）为实心外花键轴且内套于电机转轴（3），扭矩轴（5）与电机转轴（3）间隙配合且其两端外露于电机转轴（3），扭矩轴（5）的应力集中点位于电机转轴（3）内，扭矩轴套（4）内径小的部分与扭矩轴（5）的一端啮合，扭矩轴套（4）内径大的部分与电机转轴（3）的外露于电机（1）的部分啮合，扭矩轴套（4）内径大的部分的端面与电机（1）的出轴端端面之间设有第一间隙，固定板（2）外套于电机转轴（3）上且位于第一间隙内，固定板（2）与电机（1）出轴端端面之间设有第二间隙，扭矩轴套（4）的靠近电机（1）的端面与固定板（2）可拆卸固定连接，扭矩轴（5）的另一端与减速器（6）的花键孔啮合。2.根据权利要求1所述的一种用于电机过载保护的扭矩结构，其特征在于，扭矩轴套（4）内径大的部分的端部沿着扭矩轴套（4）的直径向外延伸形成连接部（7），连接部（7）与固定板（2）可拆卸固定连接。3.根据权利要求2所述的一种用于电机过载保护的扭矩结构，其特征在于，扭矩轴套（4）内径大的部分的端部的内圆周面上设有环状卡槽（8），电机转轴（3）的外圆周面上一体设有与电机转轴（3）同轴且与卡槽（8）相适配的环状卡环（9）。4.根据权利要求3所述的一种用于电机过载保护的扭矩结构，其特征在于，连接部（7）与固定板（2）通过螺栓固定连接。5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于电机过载保护的扭矩结构，其特征在于，扭矩轴套（4）内径小的部分的一端开口封闭。6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于电机过载保护的扭矩结构，其特征在于，扭矩轴（5）的应力集中点处设有v型槽（10）。7.根据权利要求5所述的一种用于电机过载保护的扭矩结构，其特征在于，扭矩轴（5）的应力集中点处设有v型槽（10）。8.根据权利要求7所述的一种用于电机过载保护的扭矩结构，其特征在于，v型槽（10）的底部为圆弧状。9.根据权利要求8所述的一种用于电机过载保护的扭矩结构，其特征在于，卡槽（8）与卡环（9）之间设有起密封作用的橡胶密封圈。
技术总结
本实用新型涉及电机结构领域，具体为一种用于电机过载保护的扭矩结构。本实用新型的目的在于提供一种结构简单的用于电机过载保护的扭矩结构，电机转轴为空心外花键轴，扭矩轴套为其内呈二级阶梯状的内花键轴，扭矩轴为实心外花键轴且内套于电机转轴，扭矩轴与电机转轴间隙配合且其两端外露于电机转轴，扭矩轴套内径小的部分与扭矩轴的一端啮合，扭矩轴套内径大的部分与电机转轴的外露于电机的部分啮合，扭矩轴套内径大的部分的端面与电机的出轴端端面之间设有第一间隙，固定板与电机出轴端端面之间设有第二间隙，扭矩轴套的端面与固定板可拆卸固定连接，本实用新型结构简单，制造成本低且无需经常维护。成本低且无需经常维护。成本低且无需经常维护。
技术研发人员：孙强 焦宝林 郭强
受保护的技术使用者：中车永济电机有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/6/24
再多了解一些
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