Центробежная муфта Советский патент 1992 года по МПК F16D43/18 F16D7/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи вращения преимущественно в устройствах с большим отношением кинетической энергии вращающихся масс к моменту сил сопротивления, например в приводе роторных вакуум-насосов.

Известна колодочная центробежная муфта, содержащая ведущий корпус и размещенные в нем ведомую полумуфту и колодки с фрикционными накладками. Эта муфта чувствительна к режиму повышенного скольжения, поэтому ликвидация последствий затяжного спуска обходится относительно дорого.

Известна центробежная муфта, содержащая ведомый корпус и размещенные в нем ведущую полумуфту и центробежные колодки с гидрополостями для управления нагрузкой при пуске.

Муфта по сравнению с известной менее чувствительна к режиму повышенного скольжения при пуске, но более чувствительна к этому режиму в случае остановки ведомого корпуса при вращающейся ведущей полумуфте. Момент муфты не зависит от угловой скорости ведомого корпуса, поэтому при его отставании от ведущей полу- муфты тепловой поток, поступающий из зоны трения этого корпуса, увеличивается пропорционально скольжению (отношению разности угловых скоростей ведущей и ведомой полумуфт к угловой скорости ведущей полумуфты). С падением скорости ведомого корпуса ухудшаются условия теплопередачи в атмосферу. Остановка ведомого корпуса при работе муфты сопровождается быстрым и не ограниченным во времени ростом температуры в зоне трения, приводящим к интенсивному износу. Муфта ненадежна в условиях привода механизмов, скорость которых может колебаться относительно скорости двигателя. К недостаткам этой муфты следует отнести еще повышенную вибрацию при пуске из-за неодновременности вхождения в контакт колодок и ведомого корпуса, а также необходимость разборки муфты при замене фрикционных прокладок.

Целью изобретения является повышение надежности муфты.

Указанная цель достигается за счет термостабилизации зоны трения тем, что муфта снабжена двуплечими рычагами, установленными на ведомой полумуфте с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось муфты, фрикционные колодки установлены на одном из плеч каждого рычага и поджаты к наружной поверхности ведущей полумуфты посредством пружин, в ведущей полумуфте выполнена герметизированная полость, частично заправленная охлаждающей жидкостью и связанная с атмосферой средством стабилизации давления в полости, а на одной из торцовых стенок полумуфты, образующих полость, выполнены радиальные каналы.

Преимущество предлагаемой центробежной муфты заключается в том, что в ох0 лаждающей жидкостью зоне трения отсутствует фрикционная прокладка, благодаря чему снижается общее термической со- противление стенки, обеспечивается большая поверхность контакта между ох5 лаждаемой стенкой и жидкостью, полость, заполненная жидкостью в ведущей полумуфте, снабжена средством стабилизации давления для термостабилизации муфты при повышенном скольжении, а радиаль0 ные каналы на торцовой стенке способствуют массообмену в жидкости и тем самым снижению температуры зоны трения. Двуплечий рычаг позволяет регулировать в широком диапазоне характер зависимости

5 момента муфты от угловой скорости ведомой полумуфты и обеспечивает удобство замены фрикционной колодки.

Благодаря термостабилизации зоны трения муфта не перегревается ни при за0 тяжном пуске, ни при периодическом вхождении в режим повышенного скольжения в процессе работы.

На чертеже представлен продольный разрез предлагаемой центробежной муфты.

5 Она содержит ведущую полумуфту 1, двуплечие рычаги 2, установленные на ведомой полумуфте 3 с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось муфты, и фрикционные колодки 4, установленные с

0 возможностью их замены на одном из плеч каждого рычага и прижатые к наружной поверхности ведущей полумуфты 1 посредством пружин 5; размещенных между вторыми плечами рычагов 2 и ведомой

5 полумуфтой 3. Ведущая полу муфта 1 имеет герметизированную полость 6, частично заправленную охлаждающей жидкостью и связанную с атмосферой средством 7 стабилизации давления, например предохрани0 тельным клапаном в виде манжеты. На торцовой стенке ведущей полумуфты 1 имеются радиальные каналы 8.

При включении в работу ведущей полу- муфты 1 вследствие инерции находящейся в

5 ее полости охлаждающей жидкости каналы 8 возбуждают циркуляцию жидкости в плоскости, проходящей через ось муфты. Тепловой поток из зоны трения колодок 4 нагревает муфту, поддерживая циркуляцию жидкости. Когда температура жидкости достигает точки кипения, темп нагрева муфты резко падает в связи с ростом теплоотдачи от стенки к жидкости. Образующийся при кипении пар всплывает в поле центробежных сил к центру и сбрасывается при постоянном давлении через средство 7 стабилизации давления в полости. Поскольку тепловой поток из зоны трения не превышает критическую тепловую нагрузку при кипении, температурное поле муфты стаби- лизируется, температура в зоне трения не достигает уровня, при котором начинается интенсивный износ колодок 4. Длительность работы муфты в режиме скольжения определяется не ее нагревом, а характером компенсации расхода жидкости на испарение.

При заторможенной ведомой полумуфте 3 колодка 4 прижимается к ведущей полумуфте 1 силой, пропорциональной силе пружины 5. По мере увеличения угловой скорости ведомой полумуфты 3 изменяется пропорционально квадрату угловой скорости сила прижима колодки 4 к ведущей полумуфте 1 в зависимости от разности центробежных моментов инерции (ЦМИ) масс плеч двуплечего рычага 2 и соединенных с ними деталей: увеличивается, если ЦМИ меньше на плече с колодкой; уменьшается, если ЦМИ больше на плече с колодкой; не изменяется, если ЦМИ обоих плеч одинаковы. Соответственно изменяется и момент сил трения колодок 4 о поверхность ведущей полумуфты 1 относительно оси муфты, т.е. момент муфты.

Регулирование характера зависимости момента муфты от угловой скорости ведомой полумуфты 3 может быть осуществлено, например, изменением положения дополнительного груза (на чертеже не показан) на свободном плече двуплечего рычага. Для замены фрикционной колодки 4 достаточно, не производя разборки муфты, наклонить рычаг 2 в сторону увеличения деформации пружин, снять изношенную колодку и поставить новую.

Формула изобретения Центробежная муфта, содержащая ведомую и ведущую полумуфты, связанные посредством фрикционных колодок, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности за счет термостабилизации зоны трения, она снабжена двуплечими рычагами, установленными на ведомой полумуфте с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось муфты, фрикционные колодки размещены на одном из плеч каждого рычага и поджаты к наружной поверхности ведущей полумуфты посредством пружин, в ведущей полумуфте выполнена герметическая полость, частично заполненная охлаждающей жидкостью и связанная с атмосферой средством стабилизации давления в полости, а на одной из торцовых стенок полумуфты, образующих полость, выполнены радиальные каналы.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи момента вращения. Изобретение позволяет повысить надежность центробежной фрикционной муфты за счет термостабилизации зоны трения. К наружной поверхности ведущей полумуфты 1 двуплечими рычагами 2, установленными на ведомой полумуфте 3 и подпружиненными пружинами 5, прижимаются фрикционные колодки 4. Ведущая полумуфта 1 имеет герметизированную полость 6, частично заполненную охлаждающей жидкостью. Полость 6 связана с атмосферой средством 7 стабилизации давления, а одна из торцовых стенок, образующих полость, имеет радиальные каналы 8. Зона трения, имеющая наибольшую поверхность контакта с охлаждаемой стенкой из-за размещения жидкости в полости ведущей полумуфты, средство стабилизации давления в полости и возбуждаемая каналами торцовой стенки циркуляция жидкости,. обеспечивают термостабилизацию зон трения на наиболее низком температурном уровне, предупреждая тем самым перегрев и интенсивный износ трущихся пар. 1 ил. (Л