一种非标型双向楔块超越离合器.pdf

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1、2011年第4O卷石油矿场机械第1期第57页OILFIELDEQUIPMENT文章编号：1001-3482(2011)O1—0057—03一种非标型双向楔块超越离合器王野梁，赛芳(中海油田服务股份有限公司油田技术事业部，北京101149)摘要：阐述了一种非标型双向楔块超越离合器的结构特点和工作原理，并进行了相关性能参数的计算分析，通过实例介绍了双向楔块超越离合器在测井仪器传动系统中的应用，验证了该超越离合器的可靠性。关键词：非标；楔块；超越离合器；应用中图分类号：TE272文献标识码：ANon-standardBidirectionalOverrunningClutchwithWedg

2、e-blockWANGYeliang，SAIFang(WellTechnologyDepartment，ChinaOilfieldServicesLimited，Beijing101149，China)Abstract：Thedistinguishingfeatureandcalculationofnon—standardbidirectionaloverrunningclutchwithwedge—blockwaspresented．Theapplicationsoftheclutchinloggingtoolareintro—ducedthroughpracticalexample

3、s．Keywords：non—standard；wedge—block；overrunningclutch；application楔块式超越离合器属于机电一体化产品中机械传动的基础件，是一种随速度或旋转方向的变化而自动结合或脱开的自控离合器_1]，是继滚柱式超越离合器之后开发的～种新型离合器]。针对某些仪器传动系统的特殊需要，我国已经研发出双向楔块超越离合器。目前，该离合器的应用愈加广泛，其结构、性能、可靠性等日趋完善。常见的标准型双向楔块超越离合器结构口如图1。由于有些石油测井仪器(例如扇区水泥胶结成像测井仪)对传递转矩和离合器使用寿命有特殊要求，仪器本身的内部机械结构又受到限制，没

4、有合适的标准型双向楔块超越离合器。鉴于此，本文介绍了一种自主研发的非标型双向楔块超越离合器及该离合器在扇区水泥胶结成像测井仪上1一外球；2一楔块；3拨叉；4一弹簧；5一内环的应用实例。图1标准型双向楔块超越离合器结构收稿日期：2010—07—15作者简介：王野梁(1985一)，男，重庆人，工程师，2008年毕业于长江大学机械设计制造及其自动化专业，主要从事石由测井仪器的研发工作，E—mail：wangyel@cos1．corn．cn。石油矿场机械20l1年1月坏的情况下还能承受很大的载荷仍不打滑。从图J结构和工作原理2呵以看出，该离合器的锁紧元件为异型楔块。计1．1结构算分析如图3，图

5、中，a、b分别为异型楔块与内、外环非标型双向楔块超越离合器结构如图2。由孔的接触点；R为外环内半径；R为内环内半径；r为用弹性挡、止推轴承、从动内环、外环、弹簧、异型异型楔块的工作曲面半径。楔块、主动IJ、】环绀成。主、从动内环按豁口相对的方向贴合。环体外分别安装推力轴承。异型楔块安装^『主、从动内环的对应豁口内。从动内环的内侧和异楔块的侧面开有槽，且2槽大小一致，槽口相对，槽内安装r有预压力的弹簧将异型楔块顶在主动内环豁Lj，限制其径向位移。内部零件全部装入外环(外壳)后，两端分别用孔用弹性挡圈定位。234图3非标型双向楔块超越离合器计算分析该离合器内环为整圆，其自锁条件为外环压力／

6、／角<异型楔块与内、外环之间的最小摩擦角e。又￡=arctan厂，即<￡一arctanf根据余弦定理得-~arccos1孔州j罩性挡圈；2止推轴承；3从动内环；4外土1、；通常取一2。15～4。30，本设计将圆整到3。。j弹簧；6异型楔块；7主动内环异型楔块与外环处楔角=／ab02，由正弦定图2非标双向楔块超越离合器结构理得si‘n0'-R-in，即1．2工作原理非标型双向楔块超越离合器的外环(外壳)固定in(sin)不动，主动『人J环通过键与主动轴连接。在主动轴受由于该离合器的异型楔块具有几何中心对称力作顺时针转动时，主动内环推动左侧的异型楔块性，取一1．33≈4。。做同方向旋转，将

7、运动传递给从动内环及从动轴，这2．2异型楔块偏心距时主动内环左侧的异型楔块呈转动状态。当主动轴如图3，异型楔块的偏心距e为从0到的逆时针方向转动时。可达到与上述相反的运动，实现几何距离，即主动轴在2个方向传递力矩给从动轴。当从动轴受—OO，一到外力矩作用时，异型楔块的一侧被楔紧。由于外~／(R—r)。+(R0+r1)。一2(R—r1)(R0+r1)cosX环是固定的．所以内环不转动，从动轴即被制动，从(1)而使与从动件相连的构件保持在预定的位置