本发明专利技术公开了一种旋转驱动轴上实现完全密封的动力耦合装置及其耦合方法，本发明专利技术使用一个旋转驱动轴耦合器可把输入轴的旋转运动转变成耦合器上的两个正交振荡运动。在这种耦合器的另一侧，利用第三个振荡器的振荡运动再把振荡运动转换回输出轴的旋转运动。因此在耦合器和机壳之间至少可安装一个无滑动的密封来分隔输出轴所占据的空间和输入轴所占据的空间。三个振荡器的振荡运动，都可以分别利用轴承，齿轮或轨道来加以引导，以减少其运动产生的摩擦力和热量。耦合器上的两对磁铁组是用来防止旋转轴旋转的分叉，并迫使输出轴与输入轴按照同方向同步旋转。与磁耦合器传动不同之处，是在本发明专利技术里扭矩的传递是直接而无损的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是属于一种工程方法和机器设备。本专利技术可以在由驱动轴所处的封闭空间和被驱动轴所处的封闭空间之间双向传递转动的同时，实现至少一个完全密封。本专利技术能够保护重要的机器部件免受环境污染，腐蚀以及由于液体渗漏或潮湿引起的电力短路。
技术介绍
众所周知，机械端面密封技术允许旋转轴从静止的机器外壳内部向外伸出，因而能够保护机器不受恶劣的工作环境影响。但是，磨损、腐蚀以及压力、温度的大幅波动经常能够导致机械密封的失效。多年以来有很多工程上的努力，试图去改进机械密封的设计，以提高可靠性和降低维护成本。现存的另外一个完全密封的解决方法是利用气隙磁耦合来隔开马达与其负载。因为有限的扭矩、耦合处的较大尺寸、以及耦合器产生的热量，磁力耦合在机械上的应用在根本上受到制约。现实中有许多的工业应用需要高扭矩和复杂的控制但是缺少磁力耦合所需的空间尺寸。另外，有的机器本身处于很高的外部压力，又或者在这种工作状况下很难进行周期的维护工作，因而在此种情况下不适合使用经常需要维修的端面密封。在2011年日本大地震中，由于后备发电机故障引起了核电厂的严重事故。这促使人类急需新的，且能够抵抗海水浸泡的发电机以及水泵的设计。而在这新的设计中，机械密封起着至关重要的作用。机械密封和磁力耦合适用于某些类型的工作环境和条件，但它们都不是长期不具有使用问题的工程方法。鉴于此，克服旋转轴的密封问题，在技术上具有高度的挑战性。有许多的制造行业，包括汽车，水泵，发电，船舶，航空航天，油田服务，炼油厂，化工厂，食品加工等，都急需要找到一个更好的机械密封解决方法，将旋转运动从一个封闭的机器空间完全密封地传输到其邻近的空间或者反向传输。取代传统机械端面密封解决方法的基本工程问题在于，如何回避旋转轴和外壳之间产生的无限周期的边界条件。在这样的边界条件上，使用粘接或者锁紧密封面的工程方法必然是无效的。
技术实现思路
本专利技术的目的是在提供一个旋转轴和其封闭的外壳之间可使用粘接或锁紧的密封的解决方案，利用驱动轴的耦合器将输入轴的旋转运动转换成两个正交振荡，然后在这种耦合器的另一侧使用第三个振荡器将振荡运动转换成输出轴的旋转运动。第三个振荡器安装在I禹合器上，其运动的方向垂直于I禹合器的运动方向。在驱动轴I禹合器中间有一个固体的隔墙把输入轴和输出轴隔开。本专利技术的一个方面提供了一种可使旋转传输轴的旋转运动转换成耦合器的多个正交振荡运动再转换成输出轴旋转运动的耦合方法，所述方法包括以下步骤连接输入轴与率禹合器输入端的一个振荡器；转换输入轴旋转运动成稱合器的多个正交振荡器的振荡运动；连接输出轴与耦合器输出端的一个振荡器；其中转换旋转运动成振荡运动的方法是可以允许机壳和耦合器之间加装一个粘接的密封。本专利技术的另一方面提供了一种机械稱合器，其包括有机械稱合器来分隔输入轴和输出轴，并将输入轴的旋转运动转换成耦合器上的两个正交振荡，在耦合器的输出端利用第三个振荡器，将振荡运动转换成输出轴的旋转运动。由于振荡器不产生无限周期的边界条件，因此，在旋转轴和其封闭的外壳之间可以建造至少一个粘接或锁紧的密封。利用这一个实现了完全的密封的驱动轴耦合器，不仅可以保护机器内部的敏感部件不受到外部环境和物质的污染，同时也允许一个旋转轴在无泄漏的情况下去驱动外部的负载。每个振荡运动可以由直线运动轴承、衬套、齿轮或滚筒、或导轨的组合来引导轴承以减少其摩擦力，防止其运动所产生的热量。既然在本专利技术的驱动轴耦合器上没有极端的温度产生，那么橡胶类材料，复合材料或类似的材料，都可以作为密封材料。本专利技术应用在频繁启动和停止的旋转轴时，可使用装在驱动轴耦合器两侧振荡器上的磁铁来防止输出轴的转动分岔，特别是当输入轴端偏心的传动销在两个特别的角度位置上启动时；例如，在本专利技术中传动销在O和180度时可能发生输出轴转动分岔，输出轴将被磁铁强制按照输入轴的相同方向旋转，因而不会发生转动分岔。总结本专利技术的机械传动链在驱动轴末端的偏心传动销引起旋转耦合器上的垂直和水平振荡,装在驱动轴稱合器另外一边的垂直振荡器迫使一个与其相连的输出轴朝输入轴同方向与其同步旋转。结合以下的详细描述以及附图，本专利技术的创新，特点及其目的和功能将可以明确清楚地说明。附图说明图1是本专利技术的旋转驱动轴耦合器的机械装配的立体图；图2是本专利技术中振荡转换器的组件分解图；图3是本专利技术中机械装配的剖视图；图4是本专利技术中橡胶密封的立体图；图5 (a)及图5 (b)是用来说明输入轴和输出轴的传动销投影在一个单位圆上的角度位置借以解释旋转分岔的说明图。具体实施例方式本专利技术的转动驱动轴耦合器的重要组成，包括一个输入轴、振荡转换器、输出轴、和密封及机壳。图1中显示的是旋转驱动轴耦合器机械装配的立体图。为了获得本专利技术的清晰视图，省略绘制机壳12的后半部的驱动马达。如下是本专利技术旋转驱动轴耦合器10的更详细的说明，在图1中单元30是指振荡转换器。其中包括一个垂直振荡器，这个垂直振荡器里包括侧翼64和轴承62，其中轴承62可在两个直线轴承或衬套38和34内部垂直移动。另外，在振荡转换器30的另一边有一个对称垂直振荡器未在图中显示出。振荡转换器30本身只能做水平运动而其水平运动轴承可在另外两个直线轴承/衬套52和54中移动，直线轴承/衬套52和54是固定或焊接在两个支撑板44和46上面的，支撑板44和46直接固定到机壳12内部。振荡转换器30也可以采用低摩擦部件来引导其水平移动，例如利用轮子，齿轮，轨道，轴承或衬套之类的部件，并可将其安装在机壳12内部的上表面和下表面上。直线轴承/衬套是只允许轴承做一维直线运动的装置，在轴承运动时它不允许轴承旋转。如果一个设计工程师倾向于使用纯套管，可以考虑采用双轴振荡器的设计方案，这样的设计也可以防止轴承在运动中旋转。在图1中也呈现了输入旋转轴22和输出旋转轴16。将在后段详细介绍输出旋转轴16和旋转销18如何与振荡转换器30卡合。输入旋转轴22也使用相同的方式卡合。图2是将输出轴16与振荡转换器30绘制在一起的组件分解图。输出轴16 —端的传动销18，可与包括翼88和轴82的垂直振荡器通过嵌入在振荡器中心的滚珠轴承80进行卡合。垂直振荡器有两个84和86的永久磁铁安装在其翼88的下方。为使两个相对的垂直振荡器同步运动，安装在振荡转换器30的中心凹槽中的磁铁84和86通过非磁性薄壁42与安装在振荡转换器30对面的磁铁66和68相互吸引。薄壁42和振荡转换器30，可用特殊的非磁性材料制作，例如，镍基合金，钛等，这些材料可让磁力通过。凸出的环形面26是用来安装显示在图3和图4中的橡胶密封。直线轴承/衬套32和36是用来引导振荡转换器30的垂直振荡轴82，直线轴承/衬套52和54是用来引导振荡转换器30的水平振荡轴70和72。输出轴16是由位于机壳12 —端的开口 28内的推力轴承24来支撑。橡胶波纹密封14，其直径较小的口是粘接在机壳12的开口 28上而另一端是粘接在振荡转换器30凸出的环形面26上。在图2中也可以清楚看到凸出的环形面26。封闭输出轴的空间是由推力轴承24、密封14和在振荡转换器30中间的薄壁42组成。推力轴承24是安装在机壳12的开口 28上。因此，输出轴占用的空间和输入轴占用的空间之间装有一个完美无漏的密封隔离。虽然再安装另一个机械端本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可使旋转传输轴的旋转运动转换成耦合器的多个正交振荡运动再转换成输出轴旋转运动的耦合方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：连接输入轴与耦合器输入端的一个振荡器；转换输入轴旋转运动成耦合器的多个正交振荡器的振荡运动；连接输出轴与耦合器输出端的一个振荡器；其中转换旋转运动成振荡运动的方法是可以允许机壳和耦合器之间加装一个粘接的密封。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：章中，
申请(专利权)人：章中，
类型：发明
国别省市：
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