Предохранительная муфта Советский патент 1983 года по МПК F16D7/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для соединения валов, предохраняющим привод от разрушения при перегрузке Известна предохранительная муфта содержащая установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты, а также размещенные между ними предохрани- ; тельный узел в виде фрикционных дисков . Недостаткамиизвестной муфты являются сложность конструкции, большие габариты, необходимость замены разрушившегося предохранительного элемента восстановления работоспособности муфты и возможность попадания обломков между элементами муфты или деталями машины, что может привести к преждевременному истиранию фрикционных дисков. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности, Для достижения поставленной дели в предохранительной муфте, содержащей установленные на валах ведущую и ведомую полугдуфты, а также размещенные между ними предохранительный и соединительный узлы, ведущая полумуфта выполнена в виде стакана и зак репленного на его торце фланца, ведо мая полумуфта выполнена в виде размещенной в стакане с возможностью поворота и ограниченного осевого перемещения ступенчатой втулки, а соединительный узел выполнен в виде смонтированного на меньшей ступени втулки силового цилиндра с поперечно перегородкой и с двумя установленными по обе стороны от перегородки пор шнями, один из поршней, обращенный к фланцу, выполнен с двумя концентричными рядами торцовых зубьев и установлен в цилиндре с возможностью осевого перемещения под действием возвратных пружин и зацепления с вы полненными на фланце и на ступени втулки большего диаметра торцовыми зубьями, расположенными в одной радиальной плоскости, другой поршень установлен с возможностью осевого перемещения под действием возвратных пружин в противоположном направлении и контактирования с дном стакана. поршень с зубьями может быть свя зан с перегородкой посредством закрепленных на нем болтов, размещенных в выполненных в перегородке осевых отверстиях. Возвратные пружины для поршня с зубьями расположены между головкой каждого болта и перегородкой. Кроме того, другой поршень связа с перегородкой посредством жестко закрепленных на перегородке болтов, размещенных в выполненных в поршне осевых отверстиях. Полость силового цилиндра связана с источником давления посредством радиального канала, выполненного во втулке меяоду перегородкой и поршнем с тopцoвы и зубьями, и обе полости .цилиндра соединены между собой посп редством дросселя. На фиг. 1 приведена муфта, осевой разрез; на фиг, 2 - схема соединения Iпредохранительной муфты с гидравлическим устройством управления; на фиг, 3 - муфта с выведенной из зацепления полумуфтой, разрез; на фиг. 4 - то же, с жестко соединенной с валом полумуфтой; на фиг. 5 - то же, соединенная с эластичной муфтой. Предохранительная муфта содержит смонтированные на валах ведущую полумуфту, выполненную в виде стакана 1 с фланцем 2, ведомую полумуфту в виде размещенной в стакане с возможностью осевого перемещения и поворота ступенчатой втулки 3, Между дном 4 стакана, фланцем 2 и втулкой 3 установлены по;цшипники 5 и 6 качения. Подшипник 5 закреплен в дне 4 стакана кольцом 7, а на втулке - кольцом 18, подшипник 6 закрепляют кольцами 9 и 10. На меньшей ступени втулки 3 установлен силовой цилиндр 11 с поперечной перегородкой 12. В цилиндре по обе стороны от перегородки в полостях 13 и 14 установлены поршни 15 и 16. Поршень 15 выполнен с двумя концентричными рядами торцовых зубьев 17 и 18. На фланце 2 и ступени втулки 3 большего диаметра выполнены торцо-. вые зубья 19 и 20, расположенные в одной радисшьной плоскости. В полости 14 расположено кольцо 21, закрепленное на втулке 3. Чтобы обеспечить при движении поршня 15 зацеплени е противолежащих рядов зубьев на поршне параллельно оси закреплены бол ты 22, пропущенные в отверстия в перегородке 12, между головкой каждого болта и перемычкой расположены возвратные пружины 23 сжатия, предназначенные для удержания поршня в исходном положении вне зацепления с рядами зубьев 19 и 20. В перегородке закреплены болты 24, пропущенные в осевые отверстия в поршне 16, между головками этих болтов и торцом поршня установлены пружины 25. Лпя обеспечения прочного на скручй вание : соединения втулки 3 и фланца 2 Полости 13 и. 14 силового цилиндра заполняются безнапорной жидкой рабочей средой. При этом должна быть учтена возможность того, что зубья 17 наружного ряда не входят либо входят неполностью в зацепление с зубьями 19, поэтому втулка 3 и фланец 2 должны смещаться относительно друг друга в окружном направлении QP ПОЛНОГО зацепления зубьев. В больших муфтах для этих целей может быть предусмотрен вспомогательный привод,, который при заполнении полостей цилиндра медленно поворачивает фланец 2 относительно втулки 3 с поршнем 15. После заполнения рабочей жидкость полостей цилиндра все ряды зубьев должны попарно и без зазоров входить друг с.другом в зацеплениеi Полости 13 .и 14 цилиндра соединены между собой посредством выполненньлх в перегородке дроссельных отверстий 26, обеспечивающих замедленное движение поршня 16, а через выполненные во втулке радиальные каналы 27 и трубопровод 28 соединены с источником рабочей среды.. Обе полости 13 и 14 (фиг. 2/ силовох о цилиндра соединены радиаль ными каналами с трубопроводом, в данном случае дроссельные отверстия в перегородке отсутствуют, .Источник рабочей среды содержит резервуар 29 и постоянно пpивoди IЫй от двигателя насос 30, многоходовой золотниковый клапан 31, предохранительный клапан 32, соединяющий насо 30 с резервуаром 29, Золотниковый клапан 31 присоединен через жесткий трубопровод 33, гибкий трубопровод 34 и контактное уплотнительное коль цо 35 к трубопроводу 28 в виде осевого канала в валу. Закрыванвдее усилие предохранител но-го клапана 32 регулируется путем изменяемого при помощи пружины 36 давления на регистрируемую величину устройства 37 для измерения давлени Золотниковый клапан 31 соединяет .в указанном на чертехсах положении напорную магистраль насоса 30 с тру бопроводом 33 и перекрывает трубопровод 38, ведущий от клапана 31 на слив в резервуар 29, Смещенный впра во золотник соединяет клапан 31 тру б1Опровода 33 со сливным трубопровод 38,тогда как он перекрывает напорную магистраль насоса 30« Для приведени в действие золотникового клапана 31 предназначены два электромагнитных автоматических реле, реагирующих на вьщаваемые через контакты под да лением импульсы постоянного тока Включено или Выключено., Предохранительный узел, предназначенный для разъединения муфты при перегрузке, включает расположенную на валу мостовую схему 39 тонзомерг с омическим датчиком, соединенную с преобразователем измеряемой величины и органом 40 управления. Посредством мостовой схемы 39 вырабатывается сигнал, пропорциональный крутящему моменту, воздействуквдему на вал. В преобразователе измеряемой величины и органе 40 управления этот сигнал сравнивается с заданной величиной. При превышении заданной величины вырабатывается сигнал Выключено, который регулирует золотниковый клапан 31 таким образом, что с кольцевых поршней 15 и 16 снимается усилие и муфта разъединяется. На фиг. 1, 2, 4 и 5 муфта показана в соединенном положении. Вследствие этого кольцевые поршни 15 и 16 находятся под воздействием подводиГ ой через радиальные каналы 27 рабочей среды и занимают конечное положение. В этом положении поршней зубья 17 и 18 поршня 15 находятся в зацеплении с противолехсациглн им зубья14И 19 фланца 2 и зубьями 20 втулки 3. Если нужно разъединить муфту путем приведения в действие показанного на фиг. 2 выключателя Включено - Выключено, снимается давление с полос-тей 13 и 14 цилиндра 11, в результате 1кольцевые поршни 15 и 16 перемещают|ся под воздействием пружин 23.и 25 сжатия в направлении перегородки 1-2, а зубья 17,. 18 и 19, 20 выходят из зацепления (фиг. 3). Отсюда следует, что приводимый фланец 2 может вра-. щаться свободно, не передавая вращаюцего момента с рядов зубьев 19, 18, 17 и 20 на втулку 3. ia фиг. 4 показана вместе с закрепленным на фланце 2 фланцем 41 и жестко связанным с ним валом 42, тогда как вал (фиг. 2} связан с втулкой 3. В этом случае речь идет о жесхкой муфте. На фиг. 5 муфта соединена посредством упругой 1-1уфты с валом, содержащей эластичные кольцевые диски 43, расположенные ме:сду фланцем 44 одной части муфты и другой соосной частью муфты 45. Часть 45 прочно соединена с фланцем 2 муфты, тогда как на фланце 44 может быть закреплен aaji (фиг. 4 J.

./ п /г

.

j / /// fY///7

16 W- f2 ff fpijeJ

16 1 t3 //