МУФТА-ТОРМОЗ Российский патент 2008 года по МПК F16D67/04 B30B15/10 F16D13/75 F16D65/38 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в механических прессах и других кузнечно-прессовых машинах.

Известна принятая в качестве аналога муфта-тормоз (см. патент США №3727731, кл. F16d 67/04 с приоритетом от 31.12.1971 года), содержащая ступицу с выполненными в ней отверстиями, образующими каналы для подведения сжатого воздуха во внутреннюю кольцевую полость пневмоцилиндра Г-образной формы, в которой установлен подвижный уплотненный манжетами нажимной диск тормоза, являющийся поршнем пневмоцилиндра и образующий поверхность узла включения, при этом корпус пневмоцилиндра, являющийся опорным ведомым диском муфты-тормоза, жестко соединен со ступицей, например, при помощи винтов, силовые пальцы, установленные в сквозных отверстиях опорных ведомых дисков муфты и тормоза, с возможностью перемещения на них поршня пневмоцилиндра с нажимными дисками муфты и тормоза, тормозные пружины, расположенные между силовыми пальцами по окружности муфты-тормоза на ведомом нажимном диске и на ведомом опорном диске муфты узла включения, подвижные в осевом направлении ведущие фрикционные диски муфты и тормоза с элементами трения, устройства регулировки величины зазоров между ведомыми и ведущими дисками в зоне трения муфты-тормоза и величины хода поршня по мере износа фрикционных элементов, состоящие из установленных на резьбовом конце каждого подвижного силового пальца регулировочного пакета из мерных шайб и крепежного устройства в виде винтов и отгибных стопорных шайб.

Недостатками известной муфты-тормоза по патенту США №3727731 является труднодоступное расположение поршня пневмоцилиндра и тормозных пружин внутри узла включения, что ухудшает и усложняет их монтаж и демонтаж и затрудняет и ухудшает обслуживание и замену деталей по мере их износа или поломки при эксплуатации, так как требует полной разборки муфты-тормоза, а именно съем и ее разборку, а затем сборку и последующую установку следующих базовых деталей узла включения: пневмоцилиндра с тормозным опорным диском, поршня с нажимным диском муфты и тормоза и тормозных пружин.

При этом большим недостатком является отсутствие возможности непосредственного регулирования усилия каждой тормозной пружины или ее замены в случае поломки без разборки узла включения в процессе его эксплуатации.

Другим недостатком муфты-тормоза по патенту США №3727731 является отсутствие возможности обеспечения плавной и точной регулировки зазора между ведомыми и ведущими дисками в период ее эксплуатации за счет использования в узле трения мерных регулировочных шайб.

Имеются также и другие недостатки муфты-тормоза по патенту США №3727731, например:

1) верхнее манжетное уплотнение поршня находится в непосредственной близости от поверхности трения опорного диска тормоза, что приведет при работе узла муфты-тормоза к сильному нагреву резиновой манжеты поршня, что вызовет ее охрупчивание и разрушение;

2) плохое охлаждение зоны трения из-за недостаточного поступления охлаждающего воздуха в зону трения только через небольшие по величине сквозные отверстия, выполненные в опорном ведомом муфтовом диске узла включения;

3) высокий момент инерции разгоняемых и тормозимых трех металлоемких ведомых дисков муфты-тормоза приводит к значительному снижению срока службы элементов трения ведущих дисков в период эксплуатации узла включения в условиях промышленного производства.

Известна также принятая в качестве аналога муфта-тормоз (см. патент РФ №2152545, кл. 7 F16D 67/04 с приоритетом от 11.03.1999 г.), содержащая ступицу с выполненными в ней вертикальными отверстиями (каналами) для подведения сжатого воздуха во внутреннюю кольцевую полость пневмоцилиндра Г-образной формы, открытую со стороны наружного торца муфты-тормоза, в которой установлен подвижный уплотненный манжетами поршень, являющийся нажимным диском тормоза, образующий наружную торцевую поверхность узла включения, а также пневмоцилиндр, выполненный в своей верхней части из двух колец, связанных друг с другом перемычками в виде ребер, при этом пневмоцилиндр - опорный ведомый диск муфты-тормоза жестко соединен со ступицей, например, при помощи винтов, шлицов или шпонок с возможностью изменения положения относительно ступицы с последующей фиксацией, ведомые нажимные диски муфты-тормоза, расположенные подвижно на силовых пальцах, соединяющих поршень - нажимной диск тормоза с нажимным диском муфты, размещенных во втулках, установленных в сквозных горизонтальных отверстиях корпуса пневмоцилиндра и нажимного ведомого диска муфты, тормозные пружины, расположенные по окружности муфты-тормоза на ведомом нажимном и на опорном дисках муфты между силовыми пальцами узла включения, при этом нажимной диск (кольцо) муфты не связан со ступицей узла включения, подвижные в осевом направлении ведущие фрикционные диски муфты и тормоза с элементами трения, устройства регулировки величины зазоров между ведомыми и ведущими дисками в зоне трения муфты-тормоза и величины хода поршня по мере износа фрикционных элементов, состоящие из установленных на резьбовом конце каждого подвижного силового пальца регулировочного пакета, включающего резьбовую гайку с контргайкой и стопорную отгибную шайбу, расположенных симметрично по окружности поршня - нажимного диска тормоза узла включения.

Недостатком муфты-тормоза по патенту РФ №2152545 является необходимость ее съема с кузнечно-прессовой машины (КПМ) и трудоемкая разборка и сборка узла включения в случае замены лопнувшей одной из тормозных пружин при работе узла трения в период его производственной эксплуатации.

Также в муфте-тормозе по патенту РФ №2152545 усилие каждой из тормозных пружин не может в процессе их работы последовательно и плавно изменяться и регулироваться по мере износа фрикционных элементов в условиях их промышленной эксплуатации.

Кроме того, одноопорная установка силовых подвижных пальцев ведомых нажимных дисков муфты и тормоза не обеспечивает их должной устойчивости и надежности в период их работы при эксплуатации узла трения. При этом крепление опорного ведомого диска муфты-тормоза на ступице узла включения требует наличия дополнительно прикрепленного специального диска на ступице с двухрядным по окружности винтовым соединением, что усложняет конструкцию и увеличивает номенклатуру количества деталей узла трения, а также повышает его металлоемкость.

Известна также принятая в качестве ближайшего аналога муфта-тормоз (см. патент РФ №2189507, кл. 7 F16D 67/04 с приоритетом от 21.12.2000 г.), содержащая ступицу с выполненными в ней отверстиями (каналами) для подведения сжатого воздуха во внутреннюю кольцевую полость пневмоцилиндра Г-образной формы, открытую со стороны наружного торца муфты-тормоза, в которой установлен подвижный уплотненный манжетами поршень - нажимной диск тормоза, образующий наружную торцевую поверхность узла включения, также пневмоцилиндр выполнен в своей верхней части из двух колец, связанных друг с другом перемычками-ребрами, при этом пневмоцилиндр - опорный ведомый диск муфты-тормоза жестко соединен со ступицей, например, при помощи винтов, шлицов или шпонок с возможностью изменения положения относительно ступицы с последующей фиксацией, ведомые нажимные подвижные диски муфты и тормоза, расположенные подвижно на силовых пальцах, соединяющих поршень - нажимной диск тормоза с нажимным диском муфты, размещенных во втулках, установленных в сквозных горизонтальных отверстиях корпуса пневмоцилиндра и промежуточного и нажимного ведомых дисков муфты, тормозные пружины, расположенные по окружности муфты-тормоза на ведомом нажимном и на опорном дисках муфты между силовыми пальцами узла включения, при этом нажимной диск (кольцо) муфты не связан со ступицей узла включения, подвижные в осевом направлении ведущие фрикционные диски муфты и тормоза с элементами трения, устройства регулировки величины зазоров между ведомыми и ведущими дисками в зоне трения муфты-тормоза и величины хода поршня по мере износа фрикционных элементов, состоящие из установленных на резьбовом конце каждого подвижного силового пальца регулировочного пакета, включающего резьбовую гайку с контргайкой и стопорную отгибную шайбу, расположенные симметрично по окружности поршня - нажимного диска тормоза узла включения.

Недостатками ближайшего аналога в виде муфты-тормоза по патенту РФ №2189507 являются следующие:

- отсутствует возможность непосредственного индивидуального регулирования усилия каждой тормозной пружины в отдельности или выполнить ее быструю замену в случае поломки без проведения съема узла включения с машины и его полной разборки и сборки;

- отсутствует возможность проведения плавной, точной и быстрой регулировки зазора между ведомыми и ведущими дисками в период эксплуатации машины (пресса, ножниц, вальцев и т.д.) по причине выполнения в муфте-тормозе устройств регулировки в виде наборов, состоящих из мерных кольцевых выступов разной высоты, которые выполнены в регулировочных гайках, расположенных на концах подвижных пальцев;

- двухопорная установка всех силовых подвижных пальцев в муфте-тормозе не обеспечивает в должной мере надежной параллельности перемещения и взаимодействия подвижных ведущих фрикционных дисков относительно подвижных и неподвижных опорных ведомых дисков из-за наличия зазоров в зубчатом (шлицевом) соединении промежуточного ведомого подвижного диска, а в худшем случае может произойти и аварийное заклинивание подвижных пальцев при их перекосе в двух опорных направляющих;

- недостаточно эффективное трехпоточное охлаждение воздухом окружающей воздушной среды фрикционных элементов в период их работы из-за отсутствия поступления нужных объемов охлаждающего воздуха в зону трения через узкие сквозные щели и небольшие по диаметру отверстия;

- высокий момент инерции разгоняемых и тормозимых в количестве 3,5 ведомых диска в трехдисковой муфте-тормозе приводит к снижению срока службы фрикционных элементов узла включения в период его промышленной эксплуатации.

Таким образом, в представленных аналогах конструкций муфт-тормозов по патенту США №3727731 и по патентам РФ №2152545 и №2189507, в случае поломки одной или нескольких тормозных пружин в период работы узла включения, отсутствует возможность их замены без съема узла с машины и полной разборки муфты-тормоза.

Кроме того, в муфте-тормозе по патенту РФ №2189507 тормозные пружины расположены очень далеко от нижней части фрикционных элементов, прикрепленных к ведущим фрикционным дискам узла включения, то есть тормозные пружины установлены непосредственно над наружной поверхностью ступицы опорного ведомого диска муфты-тормоза. Последнее не позволяет разместить и установить большее количество тормозных пружин по диаметру их расположения в узле включения и не дает возможность увеличить суммарную величину тормозного момента, что снижает надежность процесса торможения узла муфты-тормоза по патенту РФ №2189507.

Указанные выше недостатки муфты-тормоза по патенту РФ№2189507 отсутствуют в предлагаемой конструкции муфты-тормоза по заявке на патент России.

Технический результат изобретения - совершенствование конструкции муфты-тормоза и процесса ее регулирования, повышение величины тормозного момента, надежности работы, эффективности охлаждения зоны трения и увеличение срока службы, уменьшение веса узла включения и момента инерции его разгоняемых и тормозимых деталей, упрощение монтажа и демонтажа тормозных пружин и улучшение условий регулирования и обслуживания узла включения при эксплуатации.

Для достижения технического результата в муфте-тормозе, содержащей ступицу с выполненными в ней отверстиями, образующими каналы для подведения сжатого воздуха во внутреннюю кольцевую полость пневмоцилиндра Г-образной формы, открытой со стороны торца муфты-тормоза, в которой установлен подвижный уплотненный манжетами нажимной диск тормоза, являющийся поршнем пневмоцилиндра и образующий поверхность узла включения, при этом корпус пневмоцилиндра, являющийся опорным ведомым диском муфты-тормоза, жестко соединен со ступицей, например, при помощи винтов, шлицов или шпонок с возможностью изменения положения относительно ступицы с последующей фиксацией, ведомые подвижные нажимные диски муфты и тормоза, расположенные на силовых подвижных пальцах, размещенных во втулках, установленных в сквозных горизонтальных отверстиях корпуса пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза и промежуточного и нажимных ведомых дисков муфты и тормоза, и соединяющих нажимной диск тормоза, являющийся поршнем пневмоцилиндра, с нажимным диском муфты, тормозные пружины, расположенные по окружности муфты-тормоза на полых внутри втулках, закрепленных на корпусе пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза, часть которого выполнена в виде двух вертикально расположенных и параллельных между собой, жестко связанных друг с другом перемычками в форме ребер дисков, которые образуют опорные диски муфты и тормоза, подвижные в осевом направлении ведущие фрикционные диски муфты и тормоза с элементами трения, устройства регулировки величины зазоров между ведомыми и ведущими дисками в зоне трения муфты-тормоза и величины хода поршня по мере износа фрикционных элементов, состоящие из установленных на резьбовом конце каждого подвижного силового пальца регулировочного пакета, включающего резьбовую гайку с контргайкой и стопорную отгибную шайбу, расположенные симметрично по окружности нажимного диска тормоза, являющегося поршнем пневмоцилиндра,

отличающейся тем, что один из двух жестко соединенных в своей верхней части друг с другом перемычками в форме ребер параллельных дисков корпуса пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза, выполнен на уровне наружного диаметра обода поршневой полости пневмоцилиндра в виде 8-12 выступающих параллельно осевой линии узла включения секторных карнизов в сторону одного края муфты-тормоза, и имеющих один диаметр по их поверхности, а выступающий край каждого секторного карниза при этом совпадает с краем опорной ступицы корпуса пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза, при этом внутренняя поверхность каждого из указанных выступающих секторных карнизов связана жестко ребром посередине своей нижней части с вертикальной поверхностью корпуса пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза и с цилиндрической наружной поверхностью его ступицы, одновременно с этим ведомый промежуточный диск муфты П-образной формы в разрезе выполнен из двух соединенных по окружности ребрами колец и установлен с возможностью свободного перемещения в двух взаимно противоположных направлениях по поверхностям наружного диаметра всех выступающих секторных карнизов опорного ведомого диска, а также по наружной цилиндрической поверхности подвижных пальцев нажимного диска тормоза, являющегося поршнем пневмоцилиндра, охватывая при этом каждый подвижный палец в двух местах по его диаметру, в то же время тормозные пружины, расположенные равномерно по окружности узла включения, установлены так, что они свободно перемещаются через сквозные полости, выполненные в части подвижного промежуточного диска муфты, и внутренние концы тормозных пружин охватывают при этом выступающие из ведомого опорного диска муфты-тормоза концы опорных гаек-втулок, каждая из которых закреплена через резьбовое соединение в сквозном отверстии корпуса пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза, и закреплена от самопроизвольного выкручивания при помощи соосно установленных с ней стопорных гаек-втулок, которые ее охватывают и контактно взаимодействуют с одной стороны с кольцевым упором, выполненным на наружной поверхности опорных гаек-втулок и удерживаются посредством резьбового соединения в корпусе пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза, а с другой стороны последние закреплены от самопроизвольного выкручивания при помощи резьбовых гаек с цифровой разметкой на их наружной круговой поверхности, а также отгибных стопорных шайб и контргаек, и одни концы тормозных пружин установлены на выступающей цилиндрической части каждой из регулируемых внутри полых стопорных пробок, расположенных по окружности с наружной стороны в нажимном диске тормоза, являющегося поршнем пневмоцилиндра, и при этом каждая из стопорных пробок фиксируется от откручивания на ведомом диске муфты при помощи стопорной шайбы или планки и стопорных винтов с пружинными шайбами, а устройства регулировки величины зазоров между ведомыми и ведущими дисками в зоне трения муфты-тормоза выполнены в виде дисковых гаек с профилем в виде острого клина по наружному диаметру и с цифровой разметкой по всей их круговой наружной поверхности от вертикальной нулевой линии, например 0, 1, 2, 3, 4 ... и т.д., и упомянутые гайки установлены на резьбовых наружных концах всех подвижных силовых пальцев и удерживаются от раскручивания при помощи отгибных шайб и стопорных гаек.

Данные существенные признаки и принципиально новые технические решения, изложенные в формуле изобретения, проявляют технические свойства, не известные как в принятом ближайшем аналоге, так и ни в одном из известных объектов, осуществляя достижение намеченного результата изобретения - совершенствование конструкции муфты-тормоз и процесса ее регулирования, повышение величины тормозного момента, надежности работы, эффективности охлаждения зоны трения и увеличение срока службы, уменьшение веса узла включения и момента инерции его разгоняемых и тормозимых деталей, упрощение монтажа и демонтажа тормозных пружин и улучшение условий регулирования и обслуживания узла включения при эксплуатации.

Указанные в формуле изобретения новые существенные признаки отвечают критерию "существенные отличия".

Конструкция муфты-тормоза по данной патентной заявке на изобретение имеет над ближайшим аналогом (см. патент РФ №2189507) следующие преимущества.

1. Расположение тормозных пружин непосредственно под фрикционными элементами ведущих дисков муфты и тормоза позволяет значительно повысить величину тормозного момента, а также обеспечить надежность и стабильность включения и выключения узла трения в период его работы в условиях производственной эксплуатации.

2. Конструкция муфты-тормоза позволяет осуществлять хорошо доступный визуальный осмотр состояния тормозных пружин при остановке вращения маховика машины, не снимая базовых деталей узла включения и не нарушая их соединения между собой, а также проводить быструю (˜ 5-6 минут) и легкую процедуру съема, осмотра и установки любой из тормозных пружин с наружной стороны узла трения, что упрощает монтаж и демонтаж тормозных пружин и улучшает условия обслуживания узла включения при его эксплуатации.

3. Обеспечивается, по мере износа фрикционных элементов при эксплуатации муфты-тормоза, удобное, быстрое, плавное и точное регулирование по уменьшению величины зазора между ведущими и ведомыми дисками, так как в предлагаемой муфте-тормозе полностью отсутствуют какие-либо мерные регулировочные шайбы, планки или ступенчатые полки регулировочных гаек, обычно широко используемых в процессе регулирования величины зазора между ведомыми и ведущими дисками в известных муфтах-тормозах.

4. Уменьшен на 25-30% вес узла и момент инерции разгоняемых и тормозимых деталей узла включения, а также улучшено охлаждение зоны трения муфты-тормоза путем ее интенсивного продува пятью восходящими потоками охлаждающего воздуха из окружающей воздушной среды через узел включения, чего нет ни в одной из известных трехдисковых конструкций отечественных и зарубежных комбинированных муфт-тормозов сухого трения.

На фиг.1 изображена предлагаемая муфта-тормоз в разрезе, на фиг.2 представлен вид А на фиг.1; на фиг.3 показан вид Б на фиг.1; на фиг.4 приведен разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 дан разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.6 предложен разрез Д-Д на фиг.5; на фиг.7 приведен разрез Е-Е на фиг.5.

Муфта-тормоз состоит из ступицы 1 с кинематически связанным с ней пневмоцилиндром 2, у которого открытая поршневая полость 3 расположена со стороны наружного торца узла включения и имеет Г- образную форму, при этом верхняя часть пневмоцилиндра 2 выполнена из двух вертикально расположенных и параллельных между собой опорных дисков 4 и 5, связанных жестко друг с другом перемычками (ребрами) 6, а в открытой полости 3 пневмоцилиндра 2 установлен уплотненный манжетами 7 и 8 подвижный поршень (нажимной диск тормоза) 9, образующий наружную поверхность муфты-тормоза. Корпус 10 пневмоцилиндра 2 жестко установлен на ступице 1 при помощи шлицев (или шпонок) 11 и винтов 12, ввернутых в выполненные в основании корпуса 10 пневмоцилиндра глухие резьбовые отверстия и связывающих пневмоцилиндр 2 с кольцевым буртом 13 ступицы 1.

Диск 4 образует опорный диск муфты, а диск 5 - опорный диск тормоза. При этом в теле корпуса 10 пневмоцилиндра 2 между опорным диском 4 муфты и опорным диском 5 тормоза выполнены вертикальные сквозные вентиляционные пазы 14 для прохода охлаждающего воздуха.

Кроме того, под дисками 4 и 5 в теле корпуса 10 пневмоцилиндра 2, а также в теле нажимного диска тормоза 24, нажимного диска муфты 15 и промежуточного ведомого диска 16 выполнены сквозные горизонтальные отверстия и в них установлены направляющие втулки 17,18,19,20,21 и 22, в которых размещены с возможностью возвратно-поступательного перемещения силовые пальцы 23 по окружности муфты-тормоз. На одном конце пальцев 23 установлен ведомый нажимной диск (кольцо) 15 муфты, а на другом конце пальцев 23 установлен ведомый нажимной диск 24 тормоза.

Одновременно, ведомый опорный диск (кольцо) 4 муфты выполнен на уровне наружного диаметра обода 25 поршневой полости пневмоцилиндра 2 в виде 8-12 выступающих секторных карнизов 26 в сторону левого наружного края узла включения. Секторные карнизы 26 имеют один диаметр по их наружной поверхности 27, а выступающий торцевой край каждого секторного карниза 26 при этом совпадает с левым наружным торцевым краем 28 опорной ступицы 1 пневмоцилиндра 2 муфты-тормоза. При этом нижняя поверхность каждого из указанных выступающих секторных карнизов 26 связана жестко ребром 29 посередине своей нижней поверхности 30 и, далее, с вертикальной внутренней поверхностью 31 корпуса 10 пневмоцилиндра 2 и с наружной цилиндрической поверхностью 32 основания опорного ведомого диска-пневмоцилиндра 2 муфты-тормоза. Одновременно с этим ведомый промежуточный диск 16 муфты П-образной формы в разрезе установлен с возможностью свободного перемещения в двух взаимно противоположных горизонтальных направлениях по поверхностям 27 наружного диаметра всех выступающих секторных карнизов 26 опорного ведомого диска-корпуса 10 пневмоцилиндра 2, а также по наружной цилиндрической поверхности подвижных пальцев 23, поршня 9 - нажимного диска тормоза 24 и нажимного диска 15 муфты, охватывая при этом каждый палец 23 в двух посадочных местах 33 по его диаметру. В то же время, тормозные пружины 34 расположены равномерно по окружности узла включения и их наружные концы установлены на выступающей цилиндрической части 35 полых резьбовых стопорных пробок 36, установленных с наружной стороны в нажимном ведомом диске-кольце 15 муфты узла трения.

При этом каждая из стопорных пробок 36 фиксируется от откручивания на ведомом нажимном диске-кольце 15 муфты при помощи стопорной планки 37 и крепежных винтов 38 с пружинными шайбами. Одновременно, тормозные пружины 34 установлены так, что они свободно перемещаются внутри сквозных полостей-отверстий 39, выполненных в нижней по диаметру части подвижного промежуточного диска 16 муфты. Причем внутренние концы тормозных пружин 34 при этом охватывают выступающие из ведомого опорного диска (кольца) 4 концы полых внутри цилиндрических опорных втулок-гаек 40, каждая из которых закреплена через резьбовое соединение в сквозном отверстии диска (кольца) 4 корпуса 10 опорного ведомого диска муфты-тормоза, а от самопроизвольного выкручивания втулки-гайки 40 закреплены при помощи цилиндрических опорных гаек-втулок 41.

Последние, охватывая втулки-гайки 40, взаимодействуют контактно с кольцевым упором 42, выполненным на наружной поверхности втулок-гаек 40, и одновременно гайки-втулки 41 закреплены и удерживаются посредством резьбового соединения в наружном диске 5 корпуса 10 пневмоцилиндра 2, а от самопроизвольного выкручивания опорные цилиндрические сквозные внутри гайки-втулки 41 закреплены при помощи отгибных шайб 43 и контргаек 44 на резьбовых концах опорных втулок-гаек 40.

Между опорным диском 4 муфты и ведомым нажимным диском 15 муфты размещены два ведущих фрикционных диска 45 муфты с фрикционными элементами 46 и промежуточный диск 16. Ведущие диски 45 соединяются с приводной частью машины, например, с помощью пальцев, подвижно в осевом направлении (на фиг.1 не показаны).

Между опорным диском 5 тормоза и ведомым нажимным диском тормоза размещен ведущий фрикционный диск 47 тормоза с фрикционными элементами 48. Ведущий диск 47 соединяется со станиной машины, например, через пальцы неподвижно в радиальном и подвижно в осевом направлениях (на фиг.1 не показаны).

При этом нажимной диск 15 муфты (кольцо) не связан со ступицей 1, а нажимной диск 24 тормоза является одновременно и поршнем 9 пневмоцилиндра 2 муфты-тормоза.

В ступице 1 выполнены вертикальные отверстия 49 для подведения сжатого воздуха в полость пневмоцилиндра 2.

Устройства плавной регулировки требуемой величины зазоров между ведомыми дисками 4, 5, 15, 16 и 24 и ведущими дисками 45 и 47 во время работы узла включения выполнены в виде установленного на меньшем по диаметру резьбовом конце 50 каждого силового подвижного пальца 23 резьбовых дисковых по форме гаек 51, с профилем по их наружному краю в разрезе в виде острого клина 52 по их наружному диаметру. При этом на внешней поверхности дисковых гаек 51 выполнена цифровая разметка по всей их окружности от вертикальной нулевой линии, например 0, 1, 2, 3, 4 ... и т.д., в количестве пяти делений через 1 мм, между цифрами 0-1, а также последовательно между другими цифрами по окружности гаек 51. В то же время дисковые гайки 51 удерживаются от раскручивания на резьбовых наружных концах 50 всех подвижных силовых пальцев 23 при помощи отгибных шайб 53 и стопорных гаек 54, которые расположены симметрично по окружности поршня 9 (нажимного диска тормоза 24) узла включения.

Для лучшего охлаждения и отвода тепла из зоны трения муфты-тормоза в период эксплуатации и для обеспечения жесткости конструкции ведомый нажимной диск 15 муфты оснащен по своей наружной поверхности ребрами 55, а ведомый нажимной диск 24 тормоза (поршня 9) оснащен ребрами 56. Также для повышения жесткости обод 25 пневмоцилиндра 2 оснащен ребрами 57.

Муфта-тормоз работает следующим образом.

При подаче по команде сжатого воздуха из сети через сквозные отверстия 49 в ступице 1 в воздушную полость 3 пневмоцилиндра 2 поршень (нажимной диск тормоза) 9 перемещается в осевом направлении вправо (см. фиг.1) и в результате этого своим действием через ведомый нажимной диск 24 тормоза (поршня) на пакеты устройств плавной фиксированной регулировки, включающих дисковые гайки 51 с отгибными шайбами 53 и стопорными гайками 54, а также действием через все силовые пальцы 23 на ведомый нажимной диск (кольцо) 15 муфты производит сжатие тормозных пружин 34.

При этом диск 24 отходит от фрикционных элементов 48 (тормоз растормаживается), а затем ведомый нажимной диск 15 муфты, продолжая двигаться вправо, прижимает ведущие фрикционные диски 45 муфты с фрикционными элементами 46 к опорному диску 4 корпуса 10 (включается муфта).

При выхлопе по команде сжатого воздуха из воздушной полости 3 пневмоцилиндра 2 в атмосферу тормозные пружины 34, воздействуя на внутреннее кольцевое днище стопорных резьбовых пробок 36 ведомого нажимного диска 15 муфты, отводят последний от фрикционных элементов 46 ведущих дисков 45 муфты (муфта выключается) и затем прижимают ведомый нажимной диск 24 тормоза к фрикционным элементам 48 ведущего диска 47 тормоза и далее к опорному диску 5 корпуса 10 (включается тормоз), и ведомые части муфты-тормоза и привода машины затормаживаются и прекращают свое вращение.

Далее весь цикл работы при включении муфты-тормоза повторяются вновь.

По мере износа в процессе работы фрикционных элементов 46 и 48 узла муфты-тормоза производится регулировка по уменьшению величины зазоров между дисками 4, 5, 15, 16, 24, 45 и 47 узла включения.

Для этого немного откручивается стопорная гайка 54 на резьбовом конце 50 каждого силового подвижного пальца 23 и отгибается стопорная шайба 53. Затем, вращая поочередно диаметрально противоположно установленные друг другу дисковые регулировочные гайки 51 с торцевой части по окружности муфты-тормоз, и производят уменьшение зазора на требуемую величину между фрикционными элементами 46 и 48 ведущих дисков 45 и 47, а также и между ведомыми дисками 4, 5, 15, 16 и 24. После этого все гайки 51 стопорятся вновь отгибными шайбами 53 и фиксируются от откручивания при помощи стопорных гаек 54. В случае необходимости таким же образом выполняется следующая регулировка по обеспечению уменьшения зазора между фрикционными элементами трения и ведомыми и ведущими дисками узла включения на новую требуемую величину в размере 1,5-2,0 мм. Таким образом, узел муфта-тормоз отрегулирован и вновь готов к работе в условиях его промышленной эксплуатации.

Технический результат и экономический эффект при внедрении изобретения достигается в результате новых технических решений в конструкции муфты-тормоз (см. формулу изобретения), которые обеспечивают:

1) увеличение величины тормозного момента узла трения за счет расположения и установки тормозных пружин в непосредственной близости от фрикционных элементов ведущих дисков муфты и тормоза, что позволяет расположить и установить на большем по величине радиусе от осевой линии узла включения более увеличенное количество тормозных пружин, а следовательно, это обеспечивает больший по величине суммарный тормозной момент, что повышает надежность процесса торможения муфты-тормоза и работы всей машины в целом, которая будет оснащена данным узлом включения;

2) повышение эффективности охлаждения зоны трения узла и увеличение срока его службы за счет упрощения всей конструкции муфты-тормоза, что обеспечивает уменьшение веса узла включения на ˜ 25-30%, а также момента инерции его разгоняемых и тормозимых деталей;

3) доступный, быстрый и легкий процесс съема разрушенных тормозных пружин и замена новыми пружинами осуществляется без съема муфты-тормоза с машины и без ее разборки и сборки;

4) увеличение срока долговечности работы муфты-тормоза за счет уменьшения на 25-30% общего веса разгоняемых и тормозимых ведомых деталей узла включения в период его эксплуатации;

5) быструю, плавную и точную регулировку величины зазора между ведущими и ведомыми деталями в зоне трения муфты-тормоза без разборки и съема каких-либо деталей (например, регулировочных шайб, ступенчатых планок, стопорных гаек и т.д.).

Изобретение относится к машиностроению, а именно к муфтам-тормозам механических прессов и других кузнечно-прессовых машин. Корпус пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза установлен жестко на ступице (1) и выполнен в одной своей части из двух параллельных и жестко связанных между собой ребрами (6) дисков (4) и (5) муфты-тормоза. С диском (4) взаимодействуют по команде ведущие диски (45) с элементами трения (46), промежуточный ведомый диск (16) и подвижный нажимной ведомый диск (15) муфты, несущий на стопорных пробках тормозные пружины. С диском (5) взаимодействуют ведущий диск (47) тормоза с элементами трения (48) и нажимной диск (24) тормоза, являющийся поршнем пневмоцилиндра, установленный в полости (3) пневмоцилиндра (2). Подвижный нажимной ведомый диск (15) муфты, промежуточный ведомый диск (16) и нажимной диск (24) тормоза, являющийся поршнем пневмоцилиндра, расположены на подвижных пальцах, установленных во втулках и в сквозных отверстиях дисков (4), (5), (15), (16) и (24) муфты-тормоза. Устройства плавной регулировки требуемой величины зазоров между ведомыми и ведущими дисками во время работы узла включения выполнены в виде установленного на меньшем по диаметру резьбовом конце каждого силового подвижного пальца резьбовых дисковых по форме гаек с профилем по их краю диаметра в разрезе в виде острого клина, а также с нанесенной цифровой разметкой по всей их окружности от вертикальной нулевой линии, например 0, 1, 2, 3, 4 ... и т.д., через 1 мм по пять делений между каждыми двумя соседними цифрами, например между 0-1; 1-2; 2-3, и далее по окружности гаек. Технический результат заключается в совершенствовании конструкции муфты-тормоза и процесса ее регулирования, повышении величины тормозного момента, надежности работы, эффективности охлаждения зоны трения и увеличении срока службы, уменьшении веса узла включения и момента инерции его разгоняемых и тормозимых деталей, упрощении монтажа и демонтажа тормозных пружин и улучшении условий регулирования и обслуживания узла включения при эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Муфта-тормоз, содержащая ступицу с выполненными в ней отверстиями, образующими каналы для подведения сжатого воздуха во внутреннюю кольцевую полость пневмоцилиндра Г-образной формы, открытой со стороны торца муфты-тормоза, в которой установлен подвижный уплотненный манжетами нажимной диск тормоза, являющийся поршнем пневмоцилиндра и образующий поверхность узла включения, при этом корпус пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза, жестко соединен со ступицей, например, при помощи винтов, шлицев или шпонок с возможностью изменения положения относительно ступицы с последующей фиксацией, ведомые подвижные нажимные диски муфты и тормоза, расположенные на силовых подвижных пальцах, размещенных во втулках, установленных в сквозных горизонтальных отверстиях корпуса пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза и промежуточного и нажимных ведомых дисков муфты и тормоза, и соединяющих нажимной диск тормоза, являющийся поршнем пневмоцилиндра с нажимным диском муфты, тормозные пружины, расположенные по окружности муфты-тормоза на полых внутри втулках, закрепленных на корпусе пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза, часть которого выполнена в виде двух вертикально расположенных и параллельных между собой, жестко связанных друг с другом перемычками в форме ребер дисков, которые образуют опорные диски муфты и тормоза, подвижные в осевом направлении ведущие фрикционные диски муфты и тормоза с элементами трения, устройства регулировки величины зазоров между ведомыми и ведущими дисками в зоне трения муфты-тормоза и величины хода поршня по мере износа фрикционных элементов, состоящие из установленных на резьбовом конце каждого подвижного силового пальца регулировочного пакета, включающего резьбовую гайку с контргайкой и стопорную отгибную шайбу, расположенных симметрично по окружности нажимного диска тормоза, являющегося поршнем пневмоцилиндра, отличающаяся тем, что один из двух жестко соединенных в своей части друг с другом перемычками в форме ребер параллельных дисков корпуса пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза, выполнен на уровне наружного диаметра обода поршневой полости пневмоцилиндра в виде 8-12 выступающих параллельно осевой линии узла включения секторных карнизов в сторону одного края муфты-тормоза, и имеющих один диаметр по их поверхности, а выступающий край каждого секторного карниза при этом совпадает с краем опорной ступицы корпуса пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза, при этом внутренняя поверхность каждого из указанных выступающих секторных карнизов связана жестко ребром посередине своей части с вертикальной поверхностью корпуса пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза, и с цилиндрической наружной поверхностью его ступицы, одновременно с этим ведомый промежуточный диск муфты П-образной формы в разрезе выполнен из двух соединенных по окружности ребрами колец и установлен с возможностью свободного перемещения в двух взаимно противоположных направлениях по поверхностям наружного диаметра всех выступающих секторных карнизов опорного ведомого диска, а также по наружной цилиндрической поверхности подвижных силовых пальцев нажимного диска тормоза, являющегося поршнем пневмоцилиндра, охватывая при этом каждый подвижный палец в двух местах по его диаметру, в то же время тормозные пружины, расположенные равномерно по окружности узла включения, установлены так, что они свободно перемещаются через сквозные полости, выполненные в части подвижного промежуточного диска муфты, и внутренние концы тормозных пружин охватывают при этом выступающие из ведомого опорного диска муфты-тормоза концы опорных гаек-втулок, каждая из которых закреплена через резьбовое соединение в сквозном отверстии корпуса пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза, и закреплена от самопроизвольного выкручивания при помощи соосно установленных с ней стопорных гаек-втулок, которые ее охватывают и контактно взаимодействуют с одной стороны с кольцевым упором, выполненным на наружной поверхности опорных гаек-втулок, и удерживаются посредством резьбового соединения в корпусе пневмоцилиндра, являющегося опорным ведомым диском муфты-тормоза, а с другой стороны последние закреплены от самопроизвольного выкручивания при помощи резьбовых гаек с цифровой разметкой на их наружной круговой поверхности, а также отгибных стопорных шайб и контргаек.2. Муфта-тормоз по п.1, отличающаяся тем, что одни концы тормозных пружин установлены на выступающей цилиндрической части каждой из регулируемых, внутри полых стопорных пробок, расположенных по окружности с наружной стороны в нажимном диске тормоза, являющегося поршнем пневмоцилиндра, и при этом каждая из стопорных пробок фиксируется от откручивания на ведомом диске муфты при помощи стопорной шайбы или планки и стопорных винтов с пружинными шайбами.3. Муфта-тормоз по п.1 или 2, отличающаяся тем, что устройства регулировки величины зазоров между ведомыми и ведущим дисками в зоне трения муфты-тормоза выполнены в виде дисковых гаек с профилем в виде острого клина по наружному диаметру и с цифровой разметкой по всей их круговой наружной поверхности от вертикальной нулевой линии, например 0, 1, 2, 3, 4 ... и т.д., и упомянутые гайки установлены на резьбовых наружных концах всех подвижных силовых пальцев и удерживаются от раскручивания при помощи отгибных шайб и стопорных гаек.