Электромагнитная индукторная муфта Российский патент 2025 года по МПК F16D27/10 

Изобретение относится к судовому машиностроению и может быть применено при использовании быстроходного дизеля и редуктора. Электромагнитную муфту (ЭМ) устанавливают между дизелем и редуктором, в этом случае, гребные дизельные установки с ЭМ имеют следующие достоинства: сглаживание муфтой крутильных колебаний дизеля; предохранение дизеля от чрезмерной перегрузки благодаря наличию у муфты опрокидывающего момента; облегчение центровки вала дизеля и редуктора; возможность применения дистанционного управления гребной установкой [1].

Известны бесконтактные индукторные муфты [1], [2], [3]. Рис. V.29 [3], в которых отсутствует скользящий токопровод обмотки возбуждения, эти муфты, по сравнению с контактными, обладают более высокой надежностью.

Их недостатком является неполное использование магнитного потока, поскольку его постоянная составляющая загружает магнитную цепь, но не дает вклада в электромагнитный момент. Это приводит к ухудшению массогабаритных показателей индукторных муфт [2], с. 346.

Подтверждением этому служат следующие технические данные (Табл. V.6 [3]) индукторной муфты серии ИМС-160, Рис. V.34 [3]: номинальный момент, кгс⋅м - 1600; масса муфты, кг - 1737; габаритные размеры муфты (длина×диаметр), мм - 1225×800.

Прототипом-аналогом предлагаемой ЭМ являются [1], [2], [3].

Цель изобретения

Снижение массогабаритных показателей индукторных муфт (уменьшение веса и габаритных размеров).

Цель достигается следующим: электромагнитная индукторная муфта, содержащая статор с закрепленным на нем неподвижным витым сердечником, обмотку возбуждения, ведущий индуктор и ведомый якорь, при этом ведущий индуктор и ведомый якорь примыкают друг к другу и к противолежащим торцам витого сердечника через рабочие аксиальные зазоры, кроме этого витой сердечник изготовлен из магнитомягкой электропроводной стальной ленты покрытой электроизоляционным лаком и представляет собой обмотку возбуждения, концы ленты соединены с источником постоянного тока так, что направление тока в ленте совпадает с направлением вращения индуктора, а индуктор и якорь закреплены на общем центре при помощи радиально-упорных подшипников, при этом внутренняя полость подшипникового узла отделена от рабочего аксиального зазора уплотнительным кольцом, а фланцы двигателя и редуктора крепятся к индуктору и якорю соответственно.

Уменьшение габаритных размеров (прежде всего длины ЭМ) достигается за счет торцовой компоновки рабочих аксиальных зазоров и крепления фланцев двигателя и редуктора непосредственно к индуктору и якорю, при этом устраняются поз. 1 и поз. 6 с узлами опорных подшипников, см. [3] Рис. V.34. Вслед за уменьшением габаритных размеров происходит и уменьшение веса устройства, тем более что обмотка возбуждения является одновременно и магнитопроводом магнитной системы (выполняет две функции).

Если индуктор и якорь выполнены сплошными из магнитомягкой стали, в них будут наводиться вихревые токи, создающие дополнительный к основному электромагнитный момент, когда направление тока в обмотке возбуждения (ленте) совпадает с направлением вращения индуктора, это приводит к полному использованию энергии магнитного тока.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом. Изображение состоит из одной фигуры – Фиг. 1 «Электромагнитная индукторная муфта».

Электромагнитная индукторная муфта содержит статор 1, обмотку возбуждения 2 в виде витого сердечника из стальной ленты толщиной ~0,3 мм и шириной 60 мм, ведущий индуктор 3, ведомый якорь 4, центр 5, радиально-упорные подшипники 6, кольцо уплотнительное 7, фланец двигателя 8, фланец редуктора 9, установочные винты 10 - обеспечивают проектные аксиальные и радиальные зазоры и фиксируют индуктор 3 и якорь 4 при транспортировке ЭМ и центровке с двигателем и редуктором.

Устройство работает следующим образом. После того как ЭМ сцентрована с двигателем и редуктором, установочные винты 10 отдают (удаляют), что позволяет вращаться индуктору 3 и якорю 4 вместе с валом двигателя и редуктора. Подается напряжение на обмотку возбуждения 2 (порядка 30 В). Создаваемый обмоткой 2 магнитный поток замыкается через рабочие зазоры, индуктор 3 и якорь 4. Возникающие при этом осевые силы магнитного тяжения связывают индуктор 3 и якорь 4 между собой. Поэтому при вращении индуктора 3 будет вслед за ним вращаться и якорь 4, это вращение посредством фланца двигателя 8 и фланца редуктора 9 передается на ведущий и ведомые валы двигателя и редуктора.

При несовпадении скоростей вращения индуктора 3 и якоря 4 в них наводятся вихревые токи и создается дополнительный момент при S>0, примерно пропорциональный значению S, как в асинхронных машинах [2], с. 358. Для охлаждения индуктора 3 и якоря 4 на их внешних поверхностях выполнены радиальные лопасти. Радиально-упорные подшипники 6 по ГОСТ 831-75 № 46134 с пластичной смазкой, имеют предельные: n=2200 oб/мин и осевое усилие 16,9 т. [4].

Литература

1. Осокин Б.В., Хайдуков О.П. «Электрооборудование судов». М. «Транспорт», 1982 г., С. 96-99.

2. Бут Д.А. «Бесконтактные электрические машины». ВШМ, 1990 г., С. 345-347, С. 143.

3. Поляков B.C. Барбаш И.Д. Ряховский О.А. «Справочник по муфтам», Л. «Машиностроение», 1979. г., С. 205-207.

4. Нарышкин В.Н., Коросташевский Р.В. «Подшипники качения». М. «Машиностроение», 1984 г. С. 104-106, С. 195.

Изобретение относится к машиностроению. Электромагнитная индукторная муфта содержит статор с закрепленным на нем неподвижным витым сердечником, обмотку возбуждения, ведущий индуктор и ведомый якорь. Ведущий индуктор и ведомый якорь примыкают друг к другу и к противолежащим торцам витого сердечника через рабочие аксиальные зазоры. Витой сердечник изготовлен из магнитомягкой электропроводной стальной ленты, покрытой электроизоляционным лаком, и представляет собой обмотку возбуждения, концы ленты соединяются с источником постоянного тока, так, что направление тока в ленте совпадает с направлением вращения индуктора, а индуктор и якорь закреплены на общем центре при помощи радиально-упорных подшипников. Внутренняя полость подшипникового узла отделена от рабочего аксиального зазора уплотнительным кольцом, а фланцы двигателя и редуктора крепятся к индуктору и якорю соответственно. Достигается снижение массогабаритных показателей индукторных муфт (уменьшить вес и габаритные размеры). 1 ил.

Электромагнитная индукторная муфта, содержащая статор с закрепленным на нем неподвижным витым сердечником, обмотку возбуждения, ведущий индуктор и ведомый якорь, отличающаяся тем, что ведущий индуктор и ведомый якорь примыкают друг к другу и к противолежащим торцам витого сердечника через рабочие аксиальные зазоры, кроме этого, витой сердечник изготовлен из магнитомягкой электропроводной стальной ленты, покрытой электроизоляционным лаком, и представляет собой обмотку возбуждения, концы ленты соединяются с источником постоянного тока, так, что направление тока в ленте совпадает с направлением вращения индуктора, а индуктор и якорь закреплены на общем центре при помощи радиально-упорных подшипников, при этом внутренняя полость подшипникового узла отделена от рабочего аксиального зазора уплотнительным кольцом, а фланцы двигателя и редуктора крепятся к индуктору и якорю соответственно.