КУЛАЧКОВАЯ МУФТА С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ Российский патент 2000 года по МПК F16D43/286 

Изобретение относится к агрегатам вертолета для передачи энергии от силовой установки к несущему винту, в частности к кулачковой муфте с гидравлическим управлением, предназначенной для соединения и рассоединения несущего винта с трансмиссией.

Наиболее близким аналогом заявляемой является кулачковая муфта, входящая в комбинированную муфту включения двигателя АШ-82В (см. кн. "Авиационный двигатель АШ-82В", техническое описание, Гос. изд-во оборонной промышленности, М. , 1957 г., стр. 35, фиг. 28a, стр. 50, фиг. 35), предназначенную для передачи крутящего момента от вала двигателя на вал несущего винта.

Кулачковая муфта содержит неподвижную в осевом направлении часть, соединенную с несущим винтом, и подвижную в осевом направлении часть, связанную с валом, подводящим мощность к муфте, с помощью шлицевого соединения, цилиндр с поршнем, связанным с подвижной частью, полость которого связана с напорной магистралью насоса подачи рабочего тела, возвратные пружины.

Муфта управляется с помощью электромагнитного золотникового переключателя, работающего при перемещении летчиком переключателя управления. При отключении кулачковой муфты золотник соединит канал подвода масла под поршень подвижной части муфты с каналом для слива масла, при этом возвратные пружины рассоединяют элементы кулачковой муфты.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является обеспечение автоматического отключения кулачковой муфты при изменении направления передачи мощности, например при остановке двигателя.

Указанная техническая задача решена благодаря тому, что кулачковая муфта с гидравлическим управлением, содержащая неподвижную в осевом направлении часть, жестко соединенную с валом, отводящим мощность, подвижную часть, соединенную с возможностью осевого перемещения с валом, подводящим мощность, возвратные пружины, гидроцилиндр с поршнем, связанным с подвижной частью муфты, полость которого соединена с напорной магистралью гидросистемы через управляющий золотник, снабжена дренажным клапаном, связывающим напорную магистраль гидросистемы с атмосферой, при этом вал, подводящий мощность, соединен с подвижной частью муфты с возможностью их свободного проворота при изменении направления передачи мощности в пределах фиксированного угла, обеспечивающего открытое положение дренажного клапана и, соответственно, отключение кулачковой муфты.

Вал, подводящий мощность, соединен с подвижной частью кулачковой муфты шлицевым соединением со срезанными зубьями в соответствии с расчетным углом их свободного проворота, а дренажный клапан выполнен в виде заглушки, жестко закрепленной в торцевой части этого вала, с дренажным отверстием, связанным с атмосферой.

Дренажный канал гидроцилиндра перекрыт заглушкой при положении шлицевого соединения, соответствующем передаче мощности от вала, и совмещен с дренажным отверстием в заглушке при положении шлицевого соединения, соответствующем провороту вала при обратной передаче мощности, при этом напорная магистраль гидросистемы через дренажный клапан сообщается с атмосферой.

Соединение вала, подводящего мощность от двигателя, с подвижной в осевом направлении частью муфты с возможностью их проворота на фиксированный угол при изменении направления передачи крутящего момента и наличие дренажного клапана в гидросистеме управления муфтой, который открывается при положении проворота вала относительно подвижной в осевом направлении части втулки, обеспечивает автоматическое, без вмешательства пилота и независимо от положения управляющего золотника гидроцилиндра размыкание кулачковой муфты и т. о. обеспечивает муфте режим свободного хода в случае отключения двигателя по какой-либо причине.

Таким образом, предлагаемая конструкция кулачковой муфты с гидравлическим управлением получила качество муфты свободного хода и обеспечивает надежное быстродействующее отключение ее при соответствующих режимах, также и при совместной работе с фрикционной муфтой в составе комбинированной муфты включения двигателя вертолета.

Кулачковая муфта с гидравлическим управлением представлена на чертежах, где изображены:
фиг. 1 - продольный разрез муфты,
фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1,
фиг. 3 - узел дренажного клапана при включенной муфте,
фиг. 4 - то же, при отключенной муфте.

Кулачковая муфта с гидравлическим управлением содержит неподвижную в осевом направлении часть 1, которая жестко соединена с валом 2, отводящим мощность, и подвижную часть 3, которая соединена с валом 4, подводящим мощность, через промежуточную шлицевую втулку 5.

Шлицевая втулка 5 соединена с подвижной частью 3 кулачковой муфты с помощью наружного шлицевого соединения и с валом 4, подводящим мощность, с помощью внутреннего шлицевого соединения.

Внутреннее шлицевое соединение втулки 5 имеет часть зубьев срезанными (фиг. 2) для обеспечения проворота на фиксированный угол α подвижной части 3 кулачковой муфты относительно вала 4 при изменении направления передачи мощности от вала 4.

Подвижная часть 3 кулачковой муфты с помощью резьбового соединения закреплена на направляющих 6, установленных в отверстиях в шлицевой втулке 5 и отверстиях в поршне 7 гидроцилиндра 8.

Направляющие 6 имеют упорные пояски 9. Между упорными поясками 9 и торцевой частью шлицевой втулки 5 установлены возвратные пружины 10 (фиг. 3, 4).

Полость гидроцилиндра 8 соединена с напорной магистралью 11 гидросистемы через управляющий золотник (на черт. не показан).

В центральной части 12 корпуса гидроцилиндра 8 выполнен отводной канал 13 напорной магистрали 11, связывающий ее дренажным клапаном, выполненным в виде заглушки 14 с дренажным отверстием 15, которая жестко закреплена в торце вала 4. Дренажное отверстие 15 расположено соосно с выходом отводного канала 13 напорной магистрали 11 в положении проворота подвижной части 3 кулачковой муфты относительно вала 4 во внутреннем шлицевом соединении втулки 5 на расчетный угол α (фиг. 4).

Устройство работает следующим образом.

Кулачки муфты приводятся в зацепление при осевом перемещении подвижной части 3 муфты поршнем 7 гидроцилиндра 8, управляемого золотником. При этом поршень 7 упирается в торец направляющих 6 и перемещает их, поджимая возвратные пружины 10 к торцевой части шлицевой втулки 5.

При изменении направления передачи мощности, например при нештатной остановке приводного двигателя, автоматическое отключение муфты происходит следующим образом. При торможении вала 4 происходит проворот его шлицевого соединения на угол α, т.е. проворот шлицевой втулки 5 и подвижной части 3 муфты относительно вала 4, а также и центральной части 12 корпуса гидроцилиндра 8 относительно заглушки 12. При этом выход отводного канала 13 напорной магистрали 11 совмещается с дренажным отверстием 15 в заглушке 14, напорная магистраль 11 сообщается с атмосферой, а возвратные пружины 10 выводят кулачки подвижной части 3 муфты из зацепления.

Таким образом, соединение подвижной части кулачковой муфты с валом, подводящим мощность, с возможностью их свободного проворота на фиксированный угол и введение в ее гидросистему дренажного клапана, срабатывающего при их провороте, сообщают муфте качества муфты свободного хода, обеспечивая надежное и быстрое автоматическое отключение муфты. Использование такой муфты в комбинации с фрикционной муфтой для включения двигателя вертолета обеспечат в конечном счете более высокую надежность летательного аппарата.

Изобретение относится к агрегатам вертолета для передачи энергии от силовой установки к несущему винту, в частности, к кулачковой муфте с гидравлическим управлением, предназначенной для соединения и рассоединения несущего винта с трансмиссией. Муфта содержит неподвижную в осевом направлении часть, жестко соединенную с валом, отводящим мощность, подвижную часть, соединенную с возможностью осевого перемещения с валом, подводящим мощность, возвратные пружины, гидроцилиндр с поршнем, связанным с подвижной частью муфты, полость которого соединена с напорной магистралью гидросистемы через управляющий золотник. Муфта снабжена дренажным клапаном, связывающим напорную магистраль гидросистемы с атмосферой, при этом вал, подводящий мощность, соединен с подвижной частью муфты с возможностью их свободного проворота при изменении направления передачи мощности в пределах фиксированного угла, обеспечивающего открытое положение дренажного клапана и, соответственно, отключение кулачковой муфты. При этом вал, подводящий мощность, соединен с подвижной частью кулачковой муфты шлицевым соединением со срезанными зубьями в соответствии с расчетным углом их свободного проворота, а дренажный клапан выполнен в виде заглушки, жестко закрепленной в торцевой части этого вала, с дренажным отверстием, связанным с атмосферой. Технической задачей является обеспечение автоматического отключения несущего винта от трансмиссии при изменении направления передачи мощности, например, при остановке двигателя. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Кулачковая муфта с гидравлическим управлением, содержащая неподвижную в осевом направлении часть, жестко соединенную с валом, отводящим мощность, подвижную часть, соединенную с возможностью осевого перемещения с валом, подводящим мощность, возвратные пружины, гидроцилиндр с поршнем, связанным с подвижной частью муфты, полость которого соединена с напорной магистралью гидросистемы через управляющий золотник, отличающаяся тем, что она снабжена дренажным клапаном, связывающим напорную магистраль гидросистемы с атмосферой, при этом вал, подводящий мощность, соединен с подвижной частью муфты с возможностью их свободного проворота при изменении направления передачи мощности в пределах фиксированного угла, обеспечивающего открытое положение дренажного клапана и, соответственно, отключение кулачковой муфты. 2. Кулачковая муфта по п.1, отличающаяся тем, что вал, подводящий мощность, соединен с подвижной частью кулачковой муфты шлицевым соединением со срезанными зубьями в соответствии с расчетным углом их свободного проворота, а дренажный клапан выполнен в виде заглушки, жестко закрепленной в торцевой части этого вала, с дренажным отверстием, связанным с атмосферой.