Гидромуфта преимущественно для приводов промышленных центрифуг Советский патент 1985 года по МПК F16D33/08 F16D33/04 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и конкретно может быть использовано в приводах промьшленных центрифуг и сепараторов, а также в других механизмах. Цель изобретения - повышение надежности привода за счет снижения нагрузок на упомянутый привод и смяг чение передаваемого им момента при пуске. На фиг.1 изображена гидромуфта, общий вид , на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1. Гидродинамическая муфта содержит установленные на ведущем валу 1 и ведомом валу 2 соответственно насосное колесо 3 и турбинное колесо 4. Насосное колесо 3 имеет выдвижные лопатки 5 и дополнительную камеру 6, выполненную в кожухе 7. Выдвижные лопатки 5 насосного колеса выполнены центробежно перемещаю щимися и размещены в плоскости, перпендикулярной оси вращения муфты на разделительном диске 8. Связь меж ду разделительным диском 8 И выдвижными лопатками 5 обеспечивается соединением, например типа ласточкин хвост, т.е. обеспечивается выполнением направляющими выступами 9 и пазами -10 на соответственно разделительном диске 8 и салазках 11 корпусов вьщвижных лопаток 5. Разделительньй диск 8 выполнен в виде перфорированного диска и жест ко связанной с ним опорной втулки 12 являющейся базой вьщвижных лопаток 5 концентрично стягиваемых по направля щим выступами 9 кольцевой пружиной 13, размещенной в проточках 14 корпусов лопаток 5 насосного колева 3. Перфорация разделительного диска 8 выполнена в виде сквозных переливных окон 15 и 16, за счет которых и происходит связь дополнительной камеры 6 с рабочей полостью, образованной зазором мезвду насосным 3 и турбинным 8 колесами. Кольцевая пружина 13 обеспечивает плавность и одновременность радиального перемещения вьщвижных лопаток 5 в центробежном поле, так как она одна подвергается упругой деформации одновременным действиеммасс вьщвижных лопаток. Использование же Н -го количества радиальных,пружин или други упругих элементов равного числу вы1802 движных лопаток вместо одной кольцевой пружины 13 не целесообразно, так как может привести к нарушению синхронности их перемещения, ибо рабочие усилия таких пружин могут отличаться друг от друга из-за нарушения шага между витками, деформации и изменения -длины проволоки и т.д. Кроме того, использование большего количества пружин усложняет конструкцию и увеличивает вес муфты, что в целом приводит к увеличению ее стоимости. Введение в конструкцию направляющих 9 разделительного диска 8 и опорной втулки определяет функциональную связь их с вьщвижными лопатками 5 и кольцевой пружиной 13, введенных в конструкцию для повьш1ения надежности привода. Перемешение лопаток 5 по направляющим 9 под действием центробежных сш1 с одновременньм растягиванием кольцевой пружины 13 обеспечивает их движение в строго радиальном направлении при сохранении постоянного угла между ними. Кроме того, и зто является самым главным, направляющие выступы 9 разделительного диска 8 через салазки 11 вьщвижньк лопаток 5 воспринимают всю полноту нагрузки при передаче крутящего момента по мере увеличения контакта лопаток с рабочей жидкостью. Отсутствие направляющих привело бы к нарушению радиальных углов между лопатками, смещению их относительно кольцевой пружины 13 и смыканию между собой. Опорная втулка 12 разделительного диска 8 всегда разобщает ведомый вал 2 от вьщвижных лопаток 5, стягиваемых пружиной 13, и не дает им возможности тормозить его, обеспечивая тем самым свободу и плавность поворота турбинного колеса за счет сил трения в корпусе муфты при пуске. Гидродинамическая муфта работает следующим образом. В начале пуска при сообщении ведущему валу 1 крутящего момента изменяется количество жидкости в рабочей полости. При малых и средних передаточных отношениях значительное количество жидкости перетекает через переливные окна 15 и 16 разделительного диска 8 из дополнительной камеры 6 TJ рабочую полость

3 .1

муфты. Выдвижные лопатки 5 насосного колеса 3, стягиваемые кольцевой пружиной 13 к опорной втулке 12 разделительного диска 8, находятся в отведенном сжатом положении, а рабочая жидкость (масло), перетекающая из дополнительной камеры 6 в рабочую полость, инерционна и передавать полностью крутящий момент за счет сил трения в корпусе на лопатки турбинного колеса 4, без участия лопаток 5 насосного колеса 3, не может..При этом предельно снижаются нагрузки на электродвигатель привода. С нарастанием передаточного отношения жидкость (масло) почти вся переливается в рабочую полость, а вьщвижные лопатки 5 при наборе достаточно больших оборотов насосного колеса 3 за счет центробежных сил перемещаются по направляющим выступам 9 в рабочее положение, растягивая кольцевую пружину

805804

13. Передаточное отношение достигает высших значений и муфта передает заданный момент (-1 1) .

Таким образом, в предлагаемой 5 гидромуфте выход лопаток 5 насосного колеса 3 в рабочее положение, после гидродинамического заполнения рабочей полости муфты жидкостью, надежно снижает нагрузки на привод

10 и смягчает передаваемый момент

при пуске. В то же время отсутствие сплошной торовой поверхности в насосном колесе способствует предотвращению падения передаваемого момента при разгоне и при средних оборотах, ибо нарушается сплошное кольцо протекания жидкости.

Мягкость работы муфты может регулироваться изменением массы вы20 движньк лопаток насосного колеса и выбором наибольших рабочих усилий для кольцевой цилиндрической пружины растяжения.

ГИДРОМУФТА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ПРИВОДОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЦЕНТРИФУГ, содержащая установленныесоответственно на ведущем и ведомом валах насосное лопастное колесо с кожухом и турбинное лопастное колесо, дополнительную камеру, размещенную в кожухе насосного колеса, причем лопасти насосного колеса выполнены , выдвижными и установлены с возможностью радиального перемещения под действием центробежных сил к периферии кожуха, а насосное и турбинное колеса установлены с образованием между ними основной камеры и с возможностью взаимодействия одно с другим посредством рабочей жидкости, размещенной в основной камере, отличающаяся тем, что, с целью повьппения надежности привода за счет снижения нагрузок и смягчения передаваемого момента при пуске, она снабжена кольцевой пружинойСжатия, установленной в насосном колесе с возможностью концентричного стягивания вьщвижных лопастей последнего, и разделительным диском, выполненным в виде перф рированного диска и жестко связанной с ним опорной втулки, причем Ф вьщвижные лопасти насосного колеса установлены на опорной втулке разделительного диска, перфорированный диск последнего установлен между насосным колесбм и его кожухом с возможностью разделения дополнительной и основной камер, а на обращенных один к другому торцах перфорированного диска и насосного KOjieca выполнены направляющие выступы и пазы под радиально перемещаемые вьцтвижные лопасти насосного колеса.