Гидравлическая соединительная муфта-вариатор Советский патент 1985 года по МПК F16H21/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к предохранительным устройствам, и находит применение в механизмах передачи вращения между валами с пересекающимися осями, в частности, в транспортных средствах.

Известна механическая соединительная муфта для передачи 1вращения между валами, оси которых расположены под углом, содержащая карданный щарнир, вилки которого связаны соответственно одна с ведущим, а вторая с ведомым валами 1.

Недостатками этой муфты являются ее ненадежность при перегрузках, так как при превыщении расчетной величины крутящего момента она выходит из строя, и неспособность регулировать скорость вращения ведомого вала.

Наиболее близкой к изобретению является гидравлическая соединительная муфта-вариатор, содержащая карданный шарнир, первая вилка которого связана с кривощипом ведущего вала, а вторая жестко соединена с ведомым валом, и связанные с ведомым валом гидравлические цилиндры с соединяющим их трубопроводом и управляемым запорным клапаном. В этой муфте ведомый вал жестко связан с цилиндрами, а .штоки через шатуны шарнирно связаны с кривощипом ведущего вала 2.

Недостатком известной муфты является ее неспособность предохранять ведомый вал от нерасчетного крутящего момента, что может вызвать поломку механизма.

Цель изобретения - повышение надежности муфты за счет обеспечения возможности остановки ведомого вала при превышении расчетной величины крутящего момента.

Указанная цель достигается тем, что в гидравлической соединительной муфте-вариаторе, содержащей карданный щарнир, первая вилка которого связана с кривошипом ведущего вала, а вторая жестко связана с ведомым валом, и связанные с ведомым валом гидравлические цилиндры с соединяющим их трубопроводом и управляемым запорным клапаном, связи вилки с кривошипом и цилиндров с ведомым валом выполнены в виде цилиндрических щарниров, а муфтавариатор снабжена сферическими шарнирами, связывающими щтоки цилиндров с осью крестовины карданного шарнира, соединенной с его первой вилкой, и предохранительным клапаном, размещенным на трубопроводе.

На фиг. 1 показана муфта, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Гидравлическая соединительная муфтавариатор содержит карданный шарнир, состоящий из вилок 1 и 2, шарнирно связанных между собой крестовиной 3. Вилка 1 с помощью цилиндрического шарнира 4

связана с кривошипом 5 ведущего вала б, а вилка 2 жестко соединена с ведомым валом 7.

Управляющая часть муфты выполнена с в виде гидравлических цилиндров 8, соединенных с ведомым валом 7 цилиндрическими щарнирами 9. Штоки 10 цилиндров 8 сферическими щарнирами 11 связаны с той осью крестовины 3, которая соединена с вилкой 1. Цилиндры 8 связаны между собой

рабочим трубопроводом 12, на котором размешены управляемый запорный клапан 13 и предохранительный клапан 14.

Клапан 14 отрегулирован на давление открытия, соответствующее предельному

5 крутящему моменту, передаваемому муфтой. Для исключения паразитных нагрузок штоковые полости цилиндров 8 соединены между собой перепускным трубопроводом 15. Запорный клапан 13 управляется с рабочего места машиниста.

Муфта работает следующим образом.

При полностью открытом запорном клапане 13 вращение ведущего вала 6 через кривошип 5 вызывает вращение вилки 1 по конусу с вершиной в центре крестовины

5 3, ось которой соединенная с вилкой 1, совершает качательное движение вокруг перпендикулярной к ней оси и перемещает штоки 10 с поршнями внутри цилиндров 8. Последние при этом качаются относительно ведомого вала 7 на шарнирах 9.

° Поскольку запорный клапан 13 открыт, то рабочее тело свободно перекачивается по трубопроводу 12 из одного цилиндра 8 в другой, и вращение ведущего вала 6 не передается ведомому валу 7. При постепенном перекрытии запорного клапана 13 создается сопротивление перемещению рабочего тела и соответственно штоков 10, что приводит к вращению вилки 2 карданного шарнира и жестко связанного с ней ведомого вала 7. При полном закрытии запорного

клапана 13 частота вращения ведомого вала 7 равна частоте вращения ведущего вала 6.

Рабочее тело или воздух, находящиеся в штоковых полостях цилиндров 8, свободно перекачиваются по перепускному трубопроводу 15 и не создают сопротивления перемещению поршней. В то же время при такой конструкции полости цилиндров 8 предохраняются от загрязнения и попада0 ния в них влаги.

При возникновении на ведомом валу 7 нерасчетной нагрузки предохранительный клапан 13 открывается, сообщая между собой полости цилиндров 8 и обеспечивая свободное перемещение рабочего тела из одного цилиндра в другой. Ведомый вал 7 при этом останавливается, хотя ведущий вал 6 продолжает вращаться.

Предлагаемая муфта позволяет обеспечить бесступенчатое регулирование частоты вращения ведомого вала от нуля до равной

частоте вращения ведущего вала и предохраняет механизм от поломок при нерасчетных нагрузках.

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА-ВАРИАТОР, содержащая карданный шарнир, первая вилка кото7 12 рого связана с кривошипом ведущего вала, а вторая жестко соединена с ведомым валом, и связанные с ведомым валом гидравлические цилиндры с соединяюш.им их трубопроводом и управляемым запорным клапаном, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, связи вилки с кривошипом и цилиндров с ведомым валом выполнены в виде цилиндрических шарниров, а муфта-вариатор снабжена сферическими шарнирами, связываюшими штоки цилиндров с осью крестовины карданного шарнира, соединенной с его первой вилкой, и предохранительным клапаном, размещенным на трубопроводе. (Л о ю оо Фиг,1

Фиг.г