一种防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置的制作方法

1.本发明涉及一种防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置。


背景技术：

2.据统计，2021年全国机动车保有量达3.95亿辆，其中汽车3.02亿辆；机动车驾驶人达4.81亿人，其中汽车驾驶人4.44亿人。全国有79个城市的汽车保有量超过百万辆，其中北京、成都、重庆超过500万辆。
3.但国内停车设施建设速度远滞后于汽车保有量的增长速度，停车车位供给缺位巨大。国家发改委公布的数据显示，目前我国大城市小汽车与停车位的比例约为1:0.8，中小城市约为1:0.5，而发达国家约为1:1.3，城市停车位比例严重偏低，保守估计我国停车位缺口超过8000万个。“停车难”是城市通病，已经成为社会难题。解决城市停车难除了要大幅度建设增加停车位，所以大力发展机械车库势在必行，在政策、规划的扶持下，停车设备行业将保持长久的景气。
4.从新增泊位类型来看，目前，我国新增机械式停车泊位主要以升降横移类(psh)、简易升降类(pjs型)以及平面移动类(ppy)等类型为主。2021年，新增psh车位70.53万个，占总新增量的72.91％；pjs和ppy类型泊位新增量分别为10.34万个和4.76万个，分别占总新增量的13％和6.55％。从数据可以看出升降横移类(psh)、简易升降类(pjs型)占了绝大多数。
5.升降横移类、简易升降类机械式停车设备以性价比高、操作简单、使用方便等特点，近年来在国内各大城市的住宅楼、办公楼等场所的地下停车库中安装和使用的数量迅速增长。在使用上，早期一般是采用专职的停车管理人员，在停车设备的控制装置上输入所需的载车板编号，进行存取车操作的方式；近年来，随着停车设备使用的普及和控制技术的日益成熟，越来越多的停车设备采用车主持有相应的ic卡，在停车设备的控制装置上感应刷卡后，进行存取车的操作方式。但随着使用数量的不断增长，该类停车设备在使用过程中也经常发生安全事故，导致人身伤害和车辆受损。
6.升降横移、简易升降这两类机械式停车设备，在使用过程中常发生的小故障，如1.光电故障；2.急停故障；3.限位故障；4.极限故障等，由于该二类设备相对来说，技术含量较低，因此在使用的过程中，出现故障的机率比其他类型的故障要高，但由于设备以上几类故障都比较直观，检查判断都较为简单，排除故障也较为迅速，基本不影响设备的正常使用，只要规范操作，定时定期对设备进行检查维保，就能让设备的运行率达到最优。
7.但是有些故障就较为严重了，例如这两类设备都有升降动作，一般升降动作是由减速电机输出转速后通过电机轴上小链轮通过链条带动主轴上大链轮的再一级减速，再通过链条链轮或卷筒钢丝绳，将运动传递到停车板上的。当设备遇到一些特殊的情况，致使车板上升遇阻，如车辆停偏；或传动链条链轮卡阻；或车辆车门未关就上升碰撞机架等等严重状况时，升行程开关未被触发，电机链轮链条拖拽着主轴一直会旋转下去，轻则车板卡阻会将机架拉弯、或将车辆损毁，重则将链条拉断或电机毁坏。也就是当危险情况发生时设备升
降驱动系统无法感知非正常载荷，只能等待动作到位发出的电信号或靠人为干预才能使传动系统停止，多半情况下设备的损害已经造成了。
8.因此在这两类有主轴驱动的设备中，在主轴上应设置一种能在车板升降遇到非正常载荷，载荷不断增加超过额定载荷时，能自动切断电机和主轴之间的传动，保护车板和车辆、电机主轴不至于损坏，起到保护作用，并能及时终止故障造成的险情进一步扩展。


技术实现要素：

9.本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，可在主轴负载超过正常载荷后瞬间切断电机到主轴间的传动，从而最大限度地保护了车辆、设备和传动系统零部件。
10.实现上述目的的技术方案是：一种防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，包括大链轮内椎体、主轴外锥体和大垫圈，其中：
11.所述大链轮内锥体的外圈呈圆柱形，且所述大链轮内锥体的外圈设置有双排链轮，所述大链轮内锥体的中部开设有锥形内孔；
12.所述主轴外锥体的外圈呈锥形，所述主轴外锥体的外圈的锥度与大链轮内锥体的锥形内孔的锥度一致，所述主轴外锥体插入在所述大链轮内锥体的锥形内孔中；
13.所述主轴外锥体的中部开设有主轴安装孔，所述主轴安装孔的内壁上开设有键槽；主轴插入在所述主轴外锥体的主轴安装孔内，且所述主轴通过键与所述主轴安装孔的内壁上的键槽配合固定安装；
14.所述主轴外锥体的小端端面上均布八个螺纹孔；
15.所述大垫圈穿设在主轴上，并且紧贴在所述大链轮内锥体的锥形内孔的小端端面和主轴外锥体的小端端面上；
16.所述大垫圈上均布八个螺栓孔，且所述八个螺栓孔与八个螺纹孔一一对应地分布；每个螺栓孔与相应的螺纹孔通过连接螺栓连接在一起。
17.上述的一种防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，其中，每个连接螺栓的螺栓头与大垫圈之间均依次设置有三个橡胶垫片，且三个橡胶垫片的外部套有一个金属扣圈。
18.上述的一种防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，其中，所述金属扣圈呈一端开口的圆筒形，所述金属扣圈的筒底开设有螺栓穿孔，所述三个橡胶垫片分别位于所述金属扣圈内，所述连接螺栓的尾部依次穿过所述金属扣圈的筒底上的螺栓穿孔、所述三个橡胶垫片以及所述大垫圈上的螺栓孔后螺纹连接在所述主轴外锥体的小端端面上的螺纹孔内。
19.上述的一种防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，其中，所述大链轮内锥体的外圈的双排链轮分别通过链条与电机输出端的电机小链轮相连；所述主轴的两端分别设置有主轴端链轮。
20.上述的一种防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，其中，所述电机小链轮和主轴端链轮分别采用双排链轮。
21.本发明的防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，可在主轴负载超过正常载荷后瞬间切断电机到主轴间的传动，从而最大限度地保护了车辆、设备和传动系统零部件。
附图说明
22.图1为本发明的防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置的结构图；
23.图2为图1中a部分的局部放大图；
24.图3为连接螺栓的安装分布图；
25.图4为本发明的防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置与电机的连接示意图。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
27.请参阅图1、图2和图3，本发明的最佳实施例，一种防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，包括大链轮内椎体7、主轴外锥体6和大垫圈8。
28.大链轮内锥体7的外圈呈圆柱形，且大链轮内锥体7的外圈设置有双排链轮71，大链轮内锥体7的中部开设有锥形内孔；主轴外锥体6的外圈呈锥形，主轴外锥体6的外圈的锥度与大链轮内锥体7的锥形内孔的锥度一致，并形成配合精度，主轴外锥体6插入在大链轮内锥体7的锥形内孔中；主轴外锥体6的中部开设有主轴安装孔，主轴安装孔的内壁上开设有键槽；主轴5插入在主轴外锥体6的主轴安装孔内，且主轴5通过键与主轴安装孔的内壁上的键槽配合固定安装；主轴外锥体6的小端端面上均布八个螺纹孔；大垫圈8穿设在主轴5上，并且紧贴在大链轮内锥体7的锥形内孔的小端端面和主轴外锥体6的小端端面上；大垫圈8上均布八个螺栓孔，且八个螺栓孔与八个螺纹孔一一对应地分布；每个螺栓孔与相应的螺纹孔通过连接螺栓9连接在一起。
29.每个连接螺栓9的螺栓头91与大垫圈8之间均依次设置有三个橡胶垫片12，且三个橡胶垫片12的外部套有一个金属扣圈13。金属扣圈13呈一端开口的圆筒形，金属扣圈13的筒底开设有螺栓穿孔，三个橡胶垫片12分别位于金属扣圈13内，连接螺栓9的尾部依次穿过金属扣圈13的筒底上的螺栓穿孔、三个橡胶垫片12以及大垫圈8上的螺栓孔后螺纹连接在主轴外锥体6的小端端面上的螺纹孔内。金属扣圈13可以保证橡胶垫片12受压后保持垂直。
30.请参阅图4，本发明的防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，在安装时，大链轮内锥体7的外圈的双排链轮71分别通过链条3与电机1输出端的电机小链轮2相连；主轴5的两端分别设置有主轴端链轮4，主轴5通过主轴端链轮4外接负载设备。电机小链轮2和主轴端链轮4分别采用双排链轮。
31.本发明的防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，工作原理如下：当电机1启动，驱动电机小链轮2转动，并通过链条3传动，将力矩传递到大链轮内锥体7上，主轴5两端的主轴端链轮4上连接有负载设备，当八个连接螺栓9连接并未收紧时，大垫圈8与大链轮内锥体7的接触面11以及大链轮内锥体7与主轴外锥体6的接触面10之间所产生的摩擦力不足以克服施加在主轴5两端的主轴端链轮4上的额定力矩，所以大链轮内锥体7只能相对主轴外锥体6和大垫圈8产生空转，并不能驱动主轴5转动。
32.当不断均匀收紧八个连接螺栓9后，因在连接螺栓下设有三个橡胶垫片12，大大增加了连接螺栓9的预紧力，并用金属扣圈13保证橡胶垫片12在压紧时的稳定，作用在大垫圈8与大链轮内锥体7的接触面11以及大链轮内锥体7与主轴外锥体6的接触面10所产生的正
压力不断增大，其摩擦力也逐渐增大，最终摩擦力产生的力矩超过了主轴5上的额定力矩，大链轮内锥体7带动主轴外锥体6和主轴5一起旋转，实现负载设备的提升动作，使车板连同车辆正常升降。
33.当负载设备提升车板车辆遇到非正常载荷，超过额定载荷时，并不断增加，最终超过了作用在大垫圈8与大链轮内锥体7的接触面11以及大链轮内锥体7与主轴外锥体6的接触面10上的摩擦力所产生的力矩时，大链轮内锥体7因带不动主轴外锥体6和主轴5，又会产生空转，从而切断了电机1和电机小链轮2、链条3的传动途径，保护了电机和主轴传动系统。
34.本发明的防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，是用纯机械方式将装置内部的大链轮内锥体7和主轴外锥体6的接触面10设计成圆锥面，增大了接触面积。调节连接螺栓9的预紧力时，连接螺栓9下采用弹性较好橡胶垫片12，能增大预紧力的调节范围，使预紧力呈线性逐步增加，避免金属刚性垫片拧紧后造成预紧力无限大，失去调节的作用。这样就能使呈圆锥面的接触面10上的正压力，和随之产生的摩擦力也呈线性逐步增加，一旦摩擦力的扭矩超过额定需起升的扭矩，大链轮内锥体7刚好能通过主轴外锥体6带动主轴起升额定负载，就停止继续拧紧连接螺栓，这时保护装置所能承受的扭矩正好超过额定扭矩，万一遇到非正常载荷超过正常载荷，大链轮内锥体7带不动主轴外锥体6而空转，从而起到保护电机和主轴传动系统的作用。
35.本发明的防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，将传动主轴5上与电机1输出端上的电机小链轮配对传动的主轴大链轮，设计成可调节的依靠零件间摩擦力传递扭矩的组件，即将传统的主轴大链轮改为由大链轮内椎体7、主轴外锥体6和大垫圈8组成的一个整体，三个零件形成一个整体，可承担起传递力矩的作用。
36.本发明的防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，核心原理是先确定停车设备所要负载的额定重量，通过不断逐渐拧紧连接大垫圈8、主轴外锥体6的八个连接螺栓9，依靠橡胶垫片12，增大其预紧力，进而增加大链轮内椎体7、主轴外锥体6、大垫圈8接触面的正压力，最终增加接触面的摩擦力，直至摩擦力矩克服正常额定载荷，就能正常升降车板和车辆了。而通过逐步增加连接螺栓预紧力，从而增加锥面和平面的摩擦力，最终增加的力矩是呈现线性增加，只是超过额定起升重量一点点。如果在起升过程中，遇到非正常载荷，超过了正常的额定载荷，并不能解除时，最终必将超过大链轮内锥体、主轴外锥体、大垫圈的摩擦力矩，进而就造成大链轮内锥体自转打滑，隔绝了力矩传递，保护了主轴和电机等传动部件。
37.在现有技术中的停车设备中的升降横移和简易升降这两类产品中，如果是在升降动作遇到车板或车辆遇到非正常阻碍，或升降传动系统卡死等极端情况下，而升降机构不会自动停止运转，最终就会拉断链条、钢丝绳或造成车板、主轴损毁，或电机报废，而应用本发明的防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，八个连接螺栓上加装有橡胶垫片，可以相对精确地调节连接螺栓的预紧力，就能使装置中的平面、圆锥面上的正压力和摩擦力呈线性逐渐增加，直至保护装置摩擦力距能承载起升额定载荷。此后一旦使用中传动遇到非正常载荷超过额定载荷，装置中链轮内锥面部分就会空转，切断传动，起到保护电机和主轴传动系统的作用。
38.综上所述，本发明的防止停车设备升降主轴扭矩超限的保护装置，可在主轴负载超过正常载荷后瞬间切断电机到主轴间的传动，从而最大限度地保护了车辆、设备和传动
系统零部件。
39.本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。