一种钢珠驱动的用于建筑电钻设备的扭矩限制器的制作方法

本发明属于扭矩限制器技术领域，尤其涉及一种钢珠驱动的用于建筑电钻设备的扭矩限制器。

背景技术

目前使用的通过钢珠驱动的扭矩限制器在使用过程中随着扭矩限制器上输入轴的转速不断变大，使得扭矩限制器上输出轴的扭矩也不断变大；这样在扭矩限制器使用过程中如果在高转速下输出轴的承载扭矩较大就有可能使得扭矩限制器上的输出轴损坏；影响扭矩限制器的正常使用；所以设计有一种能够在高转速下使得输出轴具有较低扭矩的扭矩限制器是非常有必要的。

本发明设计一种钢珠驱动的用于建筑电钻设备的扭矩限制器解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种钢珠驱动的用于建筑电钻设备的扭矩限制器，它是采用以下技术方案来实现的。

一种钢珠驱动的用于建筑电钻设备的扭矩限制器，其特征在于：它包括输入轴、驱动壳、输出轴、驱动叶片、钢珠、离心块、限位触发块、传动轴、复位弹簧、驱动圆环、导槽、离心槽、环形槽、环形触发槽、限位槽、触发块槽、拉伸弹簧、导块，其中驱动圆环的外圆面上周向均匀地开有四个触发块槽；驱动圆环的一端安装在输入轴上；四个限位触发块分别安装在四个触发块槽内；四个限位触发块与对应的四个触发块槽之间分别安装有一个复位弹簧；传动轴安装在驱动圆环的另一端；传动轴的外圆面上对称地安装有两个驱动叶片；驱动壳的一侧与外界相通；驱动壳与外界相通一端的内圆面上周向均匀地开有四个限位槽；四个限位槽的侧面开有一个环形槽；环形槽中靠近限位槽的一侧开有环形触发槽；驱动壳未开有环形槽的内圆面上周向均匀地开有许多离心槽，每个离心槽的两侧对称地开有两个导槽；驱动壳与外界相通一端的内圆面安装在驱动圆环的外圆面上；四个限位触发块分别与四个限位槽、环形槽和环形触发槽配合；离心块的两侧对称地安装有两个导块；驱动壳上的每个离心槽内分别通过离心块上导块与导槽的配合安装有一个离心块，且每个离心块上的两个导块与对应两个导槽之间分别安装有一个拉伸弹簧；驱动壳的内圆面与传动轴的外圆面之间具有许多钢珠；驱动壳与传动轴之间的钢珠与驱动壳上的离心槽配合；驱动壳与传动轴之间的钢珠与两个驱动叶片配合；输出轴安装在驱动壳上未与外界相通一侧的端面上。

作为本技术的进一步改进，上述限位触发块上开有u形槽；限位触发块上的u形槽分别与四个限位槽、环形槽和环形触发槽配合。

作为本技术的进一步改进，在初始状态下，四个限位触发块的一端分别位于四个限位槽内。

作为本技术的进一步改进，在输入轴的转动下使得四个限位触发块上的u形槽正好移动到与驱动壳上限位槽完全配合时，驱动壳与驱动圆环零接触。

作为本技术的进一步改进，在输入轴的转动下使得四个限位触发块上的u形槽移动到与驱动壳上限位槽完全配合前，离心块的移动距离使得驱动壳与传动轴之间的钢珠在转动中与离心槽接触时，钢珠会绕过离心槽。

相对于传统的扭矩限制器技术，本发明设计的扭矩限制器通过自动调节可以使得扭矩限制器在高转速下输出轴还能具有较低扭矩；防止了因为在高转速下输出轴的承载扭矩较大而使得扭矩限制器上的输出轴损坏。

本发明中驱动圆环的外圆面上周向均匀地开有四个触发块槽；驱动圆环的一端安装在输入轴上；四个限位触发块分别安装在四个触发块槽内；四个限位触发块与对应的四个触发块槽之间分别安装有一个复位弹簧；传动轴安装在驱动圆环的另一端；传动轴的外圆面上对称地安装有两个驱动叶片；驱动壳的一侧与外界相通；驱动壳与外界相通一端的内圆面上周向均匀地开有四个限位槽；四个限位槽的侧面开有一个环形槽；环形槽中靠近限位槽的一侧开有环形触发槽；驱动壳未开有环形槽的内圆面上周向均匀地开有许多离心槽，每个离心槽的两侧对称地开有两个导槽；驱动壳与外界相通一端的内圆面安装在驱动圆环的外圆面上；四个限位触发块分别与四个限位槽、环形槽和环形触发槽配合；离心块的两侧对称地安装有两个导块；驱动壳上的每个离心槽内分别通过离心块上导块与导槽的配合安装有一个离心块，且每个离心块上的两个导块与对应两个导槽之间分别安装有一个拉伸弹簧；驱动壳的内圆面与传动轴的外圆面之间具有许多钢珠；驱动壳与传动轴之间的钢珠与驱动壳上的离心槽配合；驱动壳与传动轴之间的钢珠与两个驱动叶片配合；输出轴安装在驱动壳上未与外界相通一侧的端面上。本发明中上述限位触发块上开有u形槽；限位触发块上的u形槽分别与四个限位槽、环形槽和环形触发槽配合。在初始状态下，四个限位触发块的一端分别位于四个限位槽内。在输入轴的转动下使得四个限位触发块上的u形槽正好移动到与驱动壳上限位槽完全配合时，驱动壳与驱动圆环零接触。在输入轴的转动下四个限位触发块上的u形槽移动到与驱动壳上限位槽完全配合前，驱动壳上离心块的移动距离使得驱动壳与传动轴之间的钢珠在转动中与离心槽接触时，钢珠会绕过离心槽。当人们在使用本发明设计的电钻时，输入轴转动，输入轴会带动驱动圆环转动；由于在初始状态下，四个限位触发块的一端分别位于四个限位槽内，所以驱动圆环转动会通过四个限位触发块带动驱动壳转动；驱动壳带动输出轴转动；即电钻可以正常使用。当电钻在使用过程中电钻上的钻头达到较大转速时，为了防止钻头断裂，所以这种情况下就需要钻头上的扭矩较小，即需要调节扭矩限制器上输出轴的扭矩使其变小；而本发明设计的扭矩限制器在输入轴的转速达到一定极限时，驱动圆环上安装的限位触发块在离心作用下就会发生移动；而驱动圆环转动会带动传动轴转动；传动轴转动带动两个驱动叶片转动；两个驱动叶片转动带动驱动壳与传动轴之间的钢珠绕着传动轴轴线转动；驱动壳与传动轴之间的钢珠绕着传动轴轴线转动通过摩擦带动驱动壳转动；由于当四个限位触发块上的u形槽正好移动到与驱动壳上限位槽完全配合时，驱动壳与驱动圆环零接触。所以在四个限位触发块移动过程中当四个限位触发块上的u形槽正好移动到与驱动壳上限位槽完全配合时，驱动壳在驱动壳与传动轴之间钢珠的摩擦作用下转动不会与驱动圆环之间发生干涉；驱动壳转动带动输出轴转动；即电钻可以正常使用。而且输入轴的转速不断提高会使得驱动壳的转速也不断提高；驱动壳的转速不断提高会使得安装在驱动壳上的离心块在离心作用不断向远离驱动壳轴线的一侧移动；而离心块移动就会使得驱动壳与传动轴之间的钢珠在离心作用下移动到离心槽内；即在输入轴的转速不断提高的过程中驱动壳与传动轴之间的钢珠不断减少；与两个驱动叶片接触的钢珠也不断减少；钢珠对驱动壳的摩擦力也不断减小；两个驱动叶片传递到驱动壳上的扭矩不断减小；即输出轴上的扭矩也不断减小；从而达到了当输入轴的转速不断提高时输出轴的扭矩不断减小的效果，即当输入轴的转速不断提高时电钻上钻头的扭矩不断减小，防止因为钻头在较大转速情况下因为扭矩较大而将钻头折断。本发明中在输入轴的转动下四个限位触发块上的u形槽移动到与驱动壳上限位槽完全配合前，驱动壳上离心块的移动距离使得驱动壳与传动轴之间的钢珠在转动中与离心槽接触时，钢珠会绕过离心槽；由于在输入轴的转动下四个限位触发块上的u形槽移动到与驱动壳上限位槽完全配合前，输入轴通过驱动圆环带动驱动壳转动的速度让离心块移动的距离不足以使得驱动壳与传动轴之间的钢珠完全移动到离心槽内；而移动到离心槽内的钢珠不足以对驱动壳的转动造成影响；而在驱动壳的离心作用下；驱动壳与传动轴之间的钢珠会很快绕过离心槽；所以在输入轴的转动下四个限位触发块上的u形槽移动到与驱动壳上限位槽完全配合前，驱动壳与传动轴之间的钢珠对驱动壳所传递扭矩的影响较小。本发明中由于在四个限位触发块上的u形槽移动到与驱动壳上限位槽完全配合前，驱动壳和传动轴之间的钢珠未移动到离心槽内，所以输入轴传递到输出轴上的扭矩不变。本发明中拉伸弹簧对对应的离心块具有限位作用，防止离心块在离心作用下滑出对应的离心槽。

当人们在使用本发明设计的电钻时，输入轴转动，输入轴会带动驱动圆环转动；由于在初始状态下，四个限位触发块的一端分别位于四个限位槽内，所以驱动圆环转动会通过四个限位触发块带动驱动壳转动；驱动壳带动输出轴转动；即电钻可以正常使用。当电钻在使用过程中电钻上的钻头达到较大转速时，为了防止钻头断裂，所以这种情况下就需要钻头上的扭矩较小，即需要调节扭矩限制器上输出轴的扭矩使其变小；而本发明设计的扭矩限制器在输入轴的转速达到一定极限时，驱动圆环上安装的限位触发块在离心作用下就会发生移动；而驱动圆环转动会带动传动轴转动；传动轴转动带动两个驱动叶片转动；两个驱动叶片转动带动驱动壳与传动轴之间的钢珠绕着传动轴轴线转动；驱动壳与传动轴之间的钢珠绕着传动轴轴线转动通过摩擦带动驱动壳转动；由于当四个限位触发块上的u形槽正好移动到与驱动壳上限位槽完全配合时，驱动壳与驱动圆环零接触。所以在四个限位触发块移动过程中当四个限位触发块上的u形槽正好移动到与驱动壳上限位槽完全配合时，驱动壳在驱动壳与传动轴之间钢珠的摩擦作用下转动不会与驱动圆环之间发生干涉；驱动壳转动带动输出轴转动；即电钻可以正常使用。而且输入轴的转速不断提高会使得驱动壳的转速也不断提高；驱动壳的转速不断提高会使得安装在驱动壳上的离心块在离心作用不断向远离驱动壳轴线的一侧移动；而离心块移动就会使得驱动壳与传动轴之间的钢珠在离心作用下移动到离心槽内；即在输入轴的转速不断提高的过程中驱动壳与传动轴之间的钢珠不断减少；与两个驱动叶片接触的钢珠也不断减少；钢珠对驱动壳的摩擦力也不断减小；两个驱动叶片传递到驱动壳上的扭矩不断减小；即输出轴上的扭矩也不断减小；从而达到了当输入轴的转速不断提高时输出轴的扭矩不断减小的效果，即当输入轴的转速不断提高时电钻上钻头的扭矩不断减小，防止因为钻头在较大转速情况下因为扭矩较大而将钻头折断。

附图说明

图1是整体部件外观示意图。

图2是整体部件内部分布示意图。

图3是限位触发块安装示意图。

图4是驱动壳结构示意图。

图5是离心槽分布示意图。

图6是驱动叶片安装示意图。

图7是驱动圆环结构示意图。

图8是驱动叶片与钢珠配合示意图。

图9是驱动叶片安装示意图。

图10是离心块结构示意图。

图11是限位触发块结构示意图。

图12是钢球工作原理示意图。

图13是输出轴扭矩变化示意图。

图中标号名称：1、输入轴；2、驱动壳；3、输出轴；4、驱动叶片；5、钢珠；6、离心块；7、限位触发块；8、传动轴；9、复位弹簧；10、驱动圆环；11、导槽；12、离心槽；13、环形槽；14、环形触发槽；15、限位槽；16、触发块槽；17、拉伸弹簧；18、导块；19、u形槽。

具体实施方式

如图1、2所示，它包括输入轴1、驱动壳2、输出轴3、驱动叶片4、钢珠5、离心块6、限位触发块7、传动轴8、复位弹簧9、驱动圆环10、导槽11、离心槽12、环形槽13、环形触发槽14、限位槽15、触发块槽16、拉伸弹簧17、导块18，其中如图7所示，驱动圆环10的外圆面上周向均匀地开有四个触发块槽16；驱动圆环10的一端安装在输入轴1上；如图3所示，四个限位触发块7分别安装在四个触发块槽16内；四个限位触发块7与对应的四个触发块槽16之间分别安装有一个复位弹簧9；如图2所示，传动轴8安装在驱动圆环10的另一端；如图6所示，传动轴8的外圆面上对称地安装有两个驱动叶片4；驱动壳2的一侧与外界相通；如图4所示，驱动壳2与外界相通一端的内圆面上周向均匀地开有四个限位槽15；四个限位槽15的侧面开有一个环形槽13；环形槽13中靠近限位槽15的一侧开有环形触发槽14；如图5所示，驱动壳2未开有环形槽13的内圆面上周向均匀地开有许多离心槽12，每个离心槽12的两侧对称地开有两个导槽11；驱动壳2与外界相通一端的内圆面安装在驱动圆环10的外圆面上；四个限位触发块7分别与四个限位槽15、环形槽13和环形触发槽14配合；如图10所示，离心块6的两侧对称地安装有两个导块18；驱动壳2上的每个离心槽12内分别通过离心块6上导块18与导槽11的配合安装有一个离心块6，且每个离心块6上的两个导块18与对应两个导槽11之间分别安装有一个拉伸弹簧17；如图8所示，驱动壳2的内圆面与传动轴8的外圆面之间具有许多钢珠5；驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5与驱动壳2上的离心槽12配合；如图9所示，驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5与两个驱动叶片4配合；输出轴3安装在驱动壳2上未与外界相通一侧的端面上。

如图11所示，限位触发块7上开有u形槽19；限位触发块上的u形槽19分别与四个限位槽15、环形槽13和环形触发槽14配合。

在初始状态下，四个限位触发块7的一端分别位于四个限位槽15内。

在输入轴1的转动下使得四个限位触发块7上的u形槽19正好移动到与驱动壳2上限位槽15完全配合时，驱动壳2与驱动圆环10零接触。

在输入轴1的转动下使得四个限位触发块7上的u形槽19移动到与驱动壳2上限位槽15完全配合前，s离心块6的移动距离使得驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5在转动中与离心槽12接触时，钢珠5会绕过离心槽12。

综上所述：

本发明设计的扭矩限制器通过自动调节可以使得扭矩限制器在高转速下输出轴3还能具有较低扭矩；防止了因为在高转速下输出轴3的承载扭矩较大而使得扭矩限制器上的输出轴3损坏。

本发明中驱动圆环10的外圆面上周向均匀地开有四个触发块槽16；驱动圆环10的一端安装在输入轴1上；四个限位触发块7分别安装在四个触发块槽16内；四个限位触发块7与对应的四个触发块槽16之间分别安装有一个复位弹簧9；传动轴8安装在驱动圆环10的另一端；传动轴8的外圆面上对称地安装有两个驱动叶片4；驱动壳2的一侧与外界相通；驱动壳2与外界相通一端的内圆面上周向均匀地开有四个限位槽15；四个限位槽15的侧面开有一个环形槽13；环形槽13中靠近限位槽15的一侧开有环形触发槽14；驱动壳2未开有环形槽13的内圆面上周向均匀地开有许多离心槽12，每个离心槽12的两侧对称地开有两个导槽11；驱动壳2与外界相通一端的内圆面安装在驱动圆环10的外圆面上；四个限位触发块7分别与四个限位槽15、环形槽13和环形触发槽14配合；离心块6的两侧对称地安装有两个导块18；驱动壳2上的每个离心槽12内分别通过离心块6上导块18与导槽11的配合安装有一个离心块6，且每个离心块6上的两个导块18与对应两个导槽11之间分别安装有一个拉伸弹簧17；驱动壳2的内圆面与传动轴8的外圆面之间具有许多钢珠5；驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5与驱动壳2上的离心槽12配合；驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5与两个驱动叶片4配合；输出轴3安装在驱动壳2上未与外界相通一侧的端面上。本发明中上述限位触发块7上开有u形槽19；限位触发块上的u形槽19分别与四个限位槽15、环形槽13和环形触发槽14配合。在初始状态下，四个限位触发块7的一端分别位于四个限位槽15内。在输入轴1的转动下使得四个限位触发块7上的u形槽19正好移动到与驱动壳2上限位槽15完全配合时，驱动壳2与驱动圆环10零接触。在输入轴1的转动下四个限位触发块7上的u形槽19移动到与驱动壳2上限位槽15完全配合前，驱动壳2上离心块6的移动距离使得驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5在转动中与离心槽12接触时，钢珠5会绕过离心槽12。当人们在使用本发明设计的电钻时，输入轴1转动，输入轴1会带动驱动圆环10转动；由于在初始状态下，四个限位触发块7的一端分别位于四个限位槽15内，所以驱动圆环10转动会通过四个限位触发块7带动驱动壳2转动；驱动壳2带动输出轴3转动；即电钻可以正常使用。当电钻在使用过程中电钻上的钻头达到较大转速时，为了防止钻头断裂，所以这种情况下就需要钻头上的扭矩较小，即需要调节扭矩限制器上输出轴3的扭矩使其变小；而本发明设计的扭矩限制器在输入轴1的转速达到一定极限时，驱动圆环10上安装的限位触发块7在离心作用下就会发生移动；而驱动圆环10转动会带动传动轴8转动；传动轴8转动带动两个驱动叶片4转动；两个驱动叶片4转动带动驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5绕着传动轴8轴线转动；驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5绕着传动轴8轴线转动通过摩擦带动驱动壳2转动；由于当四个限位触发块7上的u形槽19正好移动到与驱动壳2上限位槽15完全配合时，驱动壳2与驱动圆环10零接触。所以在四个限位触发块7移动过程中当四个限位触发块7上的u形槽19正好移动到与驱动壳2上限位槽15完全配合时，驱动壳2在驱动壳2与传动轴8之间钢珠5的摩擦作用下转动不会与驱动圆环10之间发生干涉；驱动壳2转动带动输出轴3转动；即电钻可以正常使用。而且输入轴1的转速不断提高会使得驱动壳2的转速也不断提高；驱动壳2的转速不断提高会使得安装在驱动壳2上的离心块6在离心作用不断向远离驱动壳2轴线的一侧移动；而离心块6移动就会使得驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5在离心作用下移动到离心槽12内；即在输入轴1的转速不断提高的过程中驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5不断减少；与两个驱动叶片4接触的钢珠5也不断减少；钢珠5对驱动壳2的摩擦力也不断减小；两个驱动叶片4传递到驱动壳2上的扭矩不断减小；即输出轴3上的扭矩也不断减小；从而达到了当输入轴1的转速不断提高时输出轴3的扭矩不断减小的效果，即当输入轴1的转速不断提高时电钻上钻头的扭矩不断减小，防止因为钻头在较大转速情况下因为扭矩较大而将钻头折断。本发明中在输入轴1的转动下四个限位触发块7上的u形槽19移动到与驱动壳2上限位槽15完全配合前，驱动壳2上离心块6的移动距离使得驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5在转动中与离心槽12接触时，钢珠5会绕过离心槽12；由于在输入轴1的转动下四个限位触发块7上的u形槽19移动到与驱动壳2上限位槽15完全配合前，输入轴1通过驱动圆环10带动驱动壳2转动的速度让离心块6移动的距离不足以使得驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5完全移动到离心槽12内；如图12a所示，而移动到离心槽12内的钢珠5不足以对驱动壳2的转动造成影响；而在驱动壳2的离心作用下；如图12b所示，驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5会很快绕过离心槽12；所以在输入轴1的转动下四个限位触发块7上的u形槽19移动到与驱动壳2上限位槽15完全配合前，驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5对驱动壳2所传递扭矩的影响较小。如图13所示，本发明中由于在四个限位触发块7上的u形槽19移动到与驱动壳2上限位槽15完全配合前，驱动壳2和传动轴8之间的钢珠5未移动到离心槽12内，所以输入轴1传递到输出轴3上的扭矩不变。本发明中拉伸弹簧17对对应的离心块6具有限位作用，防止离心块6在离心作用下滑出对应的离心槽12。

具体实施方式：当人们在使用本发明设计的电钻时，输入轴1转动，输入轴1会带动驱动圆环10转动；由于在初始状态下，四个限位触发块7的一端分别位于四个限位槽15内，所以驱动圆环10转动会通过四个限位触发块7带动驱动壳2转动；驱动壳2带动输出轴3转动；即电钻可以正常使用。当电钻在使用过程中电钻上的钻头达到较大转速时，为了防止钻头断裂，所以这种情况下就需要钻头上的扭矩较小，即需要调节扭矩限制器上输出轴3的扭矩使其变小；而本发明设计的扭矩限制器在输入轴1的转速达到一定极限时，驱动圆环10上安装的限位触发块7在离心作用下就会发生移动；而驱动圆环10转动会带动传动轴8转动；传动轴8转动带动两个驱动叶片4转动；两个驱动叶片4转动带动驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5绕着传动轴8轴线转动；驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5绕着传动轴8轴线转动通过摩擦带动驱动壳2转动；由于当四个限位触发块7上的u形槽19正好移动到与驱动壳2上限位槽15完全配合时，驱动壳2与驱动圆环10零接触。所以在四个限位触发块7移动过程中当四个限位触发块7上的u形槽19正好移动到与驱动壳2上限位槽15完全配合时，驱动壳2在驱动壳2与传动轴8之间钢珠5的摩擦作用下转动不会与驱动圆环10之间发生干涉；驱动壳2转动带动输出轴3转动；即电钻可以正常使用。而且输入轴1的转速不断提高会使得驱动壳2的转速也不断提高；驱动壳2的转速不断提高会使得安装在驱动壳2上的离心块6在离心作用不断向远离驱动壳2轴线的一侧移动；而离心块6移动就会使得驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5在离心作用下移动到离心槽12内；即在输入轴1的转速不断提高的过程中驱动壳2与传动轴8之间的钢珠5不断减少；与两个驱动叶片4接触的钢珠5也不断减少；钢珠5对驱动壳2的摩擦力也不断减小；两个驱动叶片4传递到驱动壳2上的扭矩不断减小；即输出轴3上的扭矩也不断减小；从而达到了当输入轴1的转速不断提高时输出轴3的扭矩不断减小的效果，即当输入轴1的转速不断提高时电钻上钻头的扭矩不断减小，防止因为钻头在较大转速情况下因为扭矩较大而将钻头折断。