Устройство для проверки работоспособности высокоскоростной гидромуфты Российский патент 2024 года по МПК G01M13/22 F16D43/21 

Заявляемое изобретение относится к области машиностроения, в частности к испытательному оборудованию для проведения испытаний высокоскоростной гидромуфты в режиме холостого хода.

Из уровня техники известен стенд для испытания и обкатки редукторов (патент на полезную модель RU 111657), содержащий привод, станину с верхней и нижней площадками, обойму с фиксаторами выходного вала редуктора и нагружатель, при этом станина снабжена средней площадкой, а нагружатель выполнен в виде горизонтального тормозного диска, установленного на валу между средней и нижней площадками, переходной ступицы, жестко соединенной с обоймой и установленной на валу диска, тормозных колодок, установленных шарнирно на горизонтальных двуплечих рычагах и взаимодействующих с верхней и нижней плоскостями диска, свободные концы горизонтальных рычагов шарнирно связаны с верхним и нижним вертикальными толкателями, установленными подвижно во втулке, закрепленной на средней платформе, в центральной части втулки, между толкателями, на оси через боковое отверстие установлено двуплечее коромысло с перемещающимся грузом, при этом верхняя и нижняя части свободного конца упомянутого коромысла взаимодействуют соответственно со свободными концами верхнего и нижнего толкателей.

Недостатком данного стенда является невозможность создания конкретной заданной величины крутящего момента, а также наличие только одной ступени защиты в качестве тормозных колодок.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков аналогом, выбранным в качестве прототипа заявляемого изобретения является муфта (патент на изобретение RU 2195589), содержащая ведущую полумуфту, установленную на валу двигателя, и ведомую полумуфту, установленную на валу редуктора, при этом в ведомой полумуфте выполнены пазы под пакет фрикционных дисков, при чем муфта снабжена имеющей внутренние пазы под ведущие фрикционные диски промежуточной втулкой, которая внутренней поверхностью одного конца кинематически связана с валом двигателя, а наружным диаметром другого конца центрируется по внутреннему диаметру вала редуктора, причем внутри промежуточной втулки расположена имеющая наружные пазы под ведомые фрикционные диски ведомая полумуфта, представляющая собой полый вал, один конец которого центрируется по внутреннему диаметру промежуточной втулки, а другой кинематически связан с валом редуктора, при этом между торцом полого вала и гайкой, расположенной в вале редуктора, установлена пружина сжатия.

Недостатком прототипа является наличие только одной ступени защиты в качестве фрикционных дисков, а также невозможность в прототипе создания конкретной заданной величины крутящего момента

Технической задачей, решаемой изобретением, является создание устройства для проверки работоспособности гидромуфты, позволяющее контролировать качество сборки высокоскоростной гидромуфты в режиме холостого хода.

Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышении надежности и безопасности проведения испытаний высокоскоростной гидромуфты.

Технический результат достигается за счет использования устройства для проверки работоспособности гидромуфты, содержащего корпус и поворотную стойку, закрепленную на опоре посредством фиксатора с возможностью поворота корпуса относительно вертикальной оси, при этом на корпусе закреплен ограничитель, а в корпусе в подшипниках качения установлен полый вал, на конце которого размещен рычаг с грузом, внутри полого вала в подшипниках установлен внутренний вал с размещенным на нем комплектом фрикционных дисков, поджатых пружиной, причем на одном конце внутреннего вала навинчены гайки, а противоположный конец внутреннего вала контактирует с карданным валом, кроме того, на корпусе устройства жестко закреплен кронштейн, в пазы которого установлены бесконтактные выключатели, а рычаг содержит срезной штифт, контактирующий с поводком, закрепленным на полом валу.

Сущность заявленного технического решения поясняется графическим материалами, представленными на фиг. 1 и фиг. 2.

Устройство для проверки работоспособности гидромуфты состоит из опоры 1, на которой закреплена поворотная стойка 2 с корпусом 12. Поворотная стойка 2 фиксируется в рабочем и установочном положении фиксатором 25. На корпусе 12 установлены ограничитель 26 и кронштейн 27, в пазах которого установлены бесконтактные выключатели 11 и 22, функциональное назначение которых - выключение привода (не показан) гидромуфты 20 в аварийных ситуациях при превышении максимально допустимого момента. В корпусе 12 в подшипниках качения 14 установлен полый вал 13, на торце которого поводком 23 закреплен рычаг 3 с грузом 6, обеспечивающим необходимый крутящий момент на выходном звене 19 гидромуфты 20. При этом поводок 23 соединен с рычагом 3 посредством срезного штифта 24, а груз 6 закреплен на рычаге 3 с помощью гайки 7 и оси 5, установленной в паз 4 рычага 3. Внутри полого вала 13 в подшипниках 9 установлен внутренний вал 10, с размещенным на нем комплектом фрикционных дисков 16, поджатых пружиной 15. Для регулировки и фиксации величины усилия сжатия фрикционных дисков 16 и соответственно максимального передаваемого крутящего момента на конце внутреннего вала 10 имеются гайки 8, а противоположный конец внутреннего вала 10 контактирует с ведомым звеном 19 гидромуфты 20 через карданный вал 17. Внутренний вал 10 вместе с карданным валом 17 и ведомое звено 19 гидромуфты 20 закрыты откидным защитным кожухом 18.

Принцип работы устройства.

Перед началом работы устройства при помощи гаек 8 производится настройка максимального крутящего момента, передаваемого фрикционными дисками 16 на величину в 1,5 раза превышающую максимально допустимый крутящий момент на выходном звене 19 гидромуфты 20. Изделие, содержащее в своем составе гидромуфту 20, устанавливается на испытательную позицию. К гидромуфте 20 разворачивается поворотная стойка 2 и фиксируется фиксатором 25, удерживающим устройство в требуемом рабочем положении. К фланцу (не обозначен) ведомого звена 19 гидромуфты 20 прикрепляется карданный вал 17, закрываемый откидным защитным кожухом 18.

Вращение ведущего звена 21 гидромуфты 20 в режиме холостого хода (без подачи давления рабочей жидкости в гидромуфту) оказывает воздействие на ведомое звено 19 гидромуфты 20 создающее на нем крутящий момент, максимальное значение которого оговаривается нормативной документацией. Контролируя превышение максимально допустимого крутящего момента на выходном звене 19 гидромуфты 20, при ее работе вхолостую, по положению рычага 3 судят о качестве ее сборки. Ведомое звено 19 гидромуфты 20, соединенное с внутренним валом 10 через карданный вал 17 оказывает воздействие за счет сил трения во фрикционных дисках 16 на полый вал 13, заставляя его поворачиваться вокруг своей оси и поворачивать груз 6 через поводок 23 и срезной штифт 24. Положение груза 6, закрепленного гайкой 7 на оси 5 в пазе 4 рычага 3 подобрано таким образом, что при повороте рычага 3 в горизонтальное положение, на полом валу 13 возникает момент соответствующий максимально допустимому крутящему моменту на ведомом звене 19 гидромуфты 20.

При качественной сборке гидромуфты 20, обеспечивающей ее работу вхолостую без превышения предельно допустимого момента на ее ведомом звене 19, момент, создаваемый грузом 6 не дает полому валу 13 поворачивать рычаг 3 из исходного положения до горизонтального. Это означает, что контролируемое изделие собрано правильно и работает в штатном режиме.

При некачественной сборке гидромуфты 20, ее работа вхолостую приводит к возникновению момента, превышающего максимально допустимый крутящий момент на ведомом звене 19 гидромуфты 20. Рычаг 3 с грузом 6 поднимается выше горизонтального положения и срабатывает первый бесконтактный выключатель 22, в результате чего происходит остановка привода гидромуфты 20. Если по каким-либо причинам не срабатывает первый бесконтактный выключатель 22 и привод (не показан) гидромуфты 20 не останавливается, происходит поворот рычага 3 с грузом 6 до верхнего вертикального положения, срабатывает второй бесконтактный выключатель 11 и происходит остановка привода (не показан) гидромуфты 20. В верхнем вертикальном положении рычаг 3 с грузом 6 упирается в ограничитель 26, крутящий момент при этом увеличивается и при достижении величины в 1,5 раза превышающей максимально допустимый на ведомом звене 19 гидромуфты 20, комплект фрикционных дисков 16 проскальзывает, не передавая при этом повышенного крутящего момента от внутреннего вала 10 к полому валу 13, вращение рычага 3 с грузом 6 не происходит, защищая таким образом от повреждений устройство.

При достижении по каким-либо причинам величины крутящего момента в 2 раза превышающей максимально допустимый на ведомом звене 19 гидромуфты происходит разрушение срезного штифта 24, соединяющего через поводок 23 полый вал 13 и рычаг 3.

После успешного прохождения всего цикла проверки гидромуфты 20 открывается защитный кожух 18, отсоединяется от ведомого звена 19 гидромуфты 20 карданный вал 17, отжимается фиксатор 25, поворотная стойка 2 отворачивается от гидромуфты 20. Изделие с гидромуфтой 20 снимается с установочной позиции.

Заявляемое изобретение относится к области машиностроения, в частности к испытательному оборудованию для проведения испытаний высокоскоростной гидромуфты в режиме холостого хода. Устройство для проверки работоспособности высокоскоростной гидромуфты содержит корпус и поворотную стойку, закрепленную на опоре с возможностью поворота корпуса относительно вертикальной оси. На корпусе закреплен ограничитель, в корпусе на подшипниках установлен полый вал, на конце которого размещен рычаг с грузом. Внутри полого вала на подшипниках качения установлен внутренний вал с размещенным на нем комплектом фрикционных дисков, поджатых пружиной, на одном конце внутреннего вала навинчены гайки, а противоположный конец внутреннего вала контактирует с карданным валом. На корпусе устройства жестко закреплен кронштейн, в пазы которого установлены бесконтактные выключатели, а рычаг содержит срезной штифт, контактирующий с поводком, закрепленным на полом валу. Технический результат: повышение надежности и безопасности проведения испытаний высокоскоростной гидромуфты. 2 ил.

Устройство для проверки работоспособности высокоскоростной гидромуфты, содержащее корпус и поворотную стойку, закрепленную на опоре посредством фиксатора с возможностью поворота корпуса относительно вертикальной оси, при этом на корпусе закреплен ограничитель, а в корпусе на подшипниках установлен полый вал, на конце которого размещен рычаг с грузом, внутри полого вала на подшипниках качения установлен внутренний вал с размещенным на нем комплектом фрикционных дисков, поджатых пружиной, причем на одном конце внутреннего вала навинчены гайки, а противоположный конец внутреннего вала контактирует с карданным валом, отличающееся тем, что на корпусе устройства жестко закреплен кронштейн, в пазы которого установлены бесконтактные выключатели, а рычаг содержит срезной штифт, контактирующий с поводком, закрепленным на полом валу.