Электромагнитная муфта Советский патент 1993 года по МПК H02K49/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в текстильной промышленности в регуляторах линейной плотности ленточных и им подобных машин.

Целью изобретения является повышение надежности за счет поддержания постоянной величины воздушного зазора в муфте.

На фиг. 1 изображен вид электромагнитной муфты; на фиг. 2 - электронная схема.

Электромагнитная муфта содержит станину 1 с закрепленным на ней электромагнитом 2 и ввернутой полой осью 3, внутри которой смонтирован в роликовых подшипниках вал диска сцепления 4 с жестко посаженным ферромагнитным якорем 5.

Снаружи оси 3 на подшипниках качения смонтирован второй диск сцепления 6 с фрикционным покрытием, выполненный как одно целое со стаканом, имеющий шкив для соединения с зубчатым ремнем. На оси 3 нарезан косозубый венец, находящийся в зацеплении ссчервяком 7, соединенным с валом редукторного двигателя 8. В кольцевой выточке ферромагнитного якоря установлен бесконтактный датчик линейных перемещений 9 индуктивного тока. Корпус датчика 9 закреплен на неподвижной стойке, жестко связанной со станиной. Две индуктивные катушки датчика 9 включены в электронную схему (фиг. 2), имеющую два одинаковых канала, собранную на элементах 2И-НЕ.

Элементы 1.1 и 1.2 служат для интегрирования, усиления и формирования сигнаг лов датчика 9. Элементы 2.1 производят сравнение сформированных сигналов датчика с исходным. Элементы 2.2 являются инверторами сигнала. Элементы 3.2 являются усилителями, нагрузкой которых являются оптотиристорные пары S, составляющие с диодами Д диоднотиристорные ключи управления редукторным двигателем 8. Питание двигатель получает от двуплече- го трансформатора Тр.

Электромагнитная муфта работает следующим образом.

Привод муфты осуществляется за шкив, выполненный заодно с ферромагнитным якорем 5, при этом получает вращение диск сцепления 4. При возбуждении электромагнита 2 постоянным током притягивается якорь 5, и диск сцепления 4 входит в зацепление с диском сцепления 6. приводящим во вращение стакан и шкив, с которыми он выполнен заодно. В процессе работы муфты: включения и выключения ее, происходит износ фрикционного покрытия диска 6, смещение диска 4 и ферромагнитного якоря вправо и. как следствие, уменьшение воздушного зазора между якорем 5 и магнитом 2. Смещение якоря 5 воспринимается индуктивным датчиком 9 в виде изменения индуктивностей его катушек. Импульсы напряжения прямоугольной формы подаются на вход двухканальной электронной схемы (фиг. 2). Элементы 1.1 и 1.1 через катушки

0 индуктивного датчика 9 интегрируются, усиливаются и ограничиваются. Сформированные таким образом импульсы по сравнению с исходными имеют временное запаздывание. В результате сравнения этих импуль5 сов с исходными в элементах 2.1 происходит укорачивание этих импульсов по заднему фронту и инвертирование. После дополнительного инвертирования полученных импульсов элементами 2.2 и сравнения

0 инвертированных импульсов с неинвертированными другого канала в элементах 3;1 происходит вычитание импульсов с обнулением отрицательного результата, так что разностные импульсы получаются

5 только в одном канале, в котором индуктивность катушки меньше. Далее полученные коррткие импульсы интегрируются и усиливаются элементами 3.2, после чего поступают на управляющие входы одной из

0 оптотиристорных пар S, которая включает редукторный двигатель 8. При полностью сбалансированных индуктивностях катушек датчика 9 сигналы на выходе элементов 3.2 отсутствуют, оптотиристорные пары закры5 ты, и крутящий момент у двигателя также отсутствует,

При смещении ферромагнитного якоря 5 относительно датчика 9 происходит индуктивный разбаланс катушек датчика и, как

0 следствие, появление управляющего сигнала на элементах 3.2, включение оптотири- сторной пары S и редукторного двигателя 8, соединенный с выходным валом двигателя 8 червяк 7 поворачивает полую ось 3, кото5 рая благодаря винтовой нарезке получает аксиальное перемещение, при этом аксиальное перемещение получает также связанный с полой осью 3 ферромагнитный .якорь 5. Это перемещение прекращается

0 после исчезновения разбаланса индуктивностей датчика 9. Величина воздушного зазора кольцевого магнита принимает размеры, которые она имеет до износа фрикционного покрытия диска 6.

O

Применение автономного датчика перемещений ферромагнитного якоря позволяет контролировать и отрабатывать воздушный зазор при непрерывном цикле работы муфты, однако если муфта имеет периодический

цикл работы, в качестве датчика зазора может быть использован кольцевой электромагнит с одной индуктивной катушкой, при этом должен быть предусмотрен эквива- лент второй индуктивной катушки, установ- ленной в любой месте на муфте или вне ее. Никаких других переделок в электромагнитной муфте и электронной схеме не требуется, кроме отключения электронной схемы на время основной работы муфты и перио- дического ее включения в паузах между основной работой муфты.

Таким обр азом, оснащение электромагнитной муфты датчиков линейных перемещений ферромагнитного якоря с системой автоматического поддержания воздушного зазора кольцевого магнита позволяет повысить точность срабатывания муфты, исключает аварийные ситуации, связанные, с задеванием ферромагнитного якоря за кольцевой магнит, позволяет применять фрикционное покрытие дисков сцепления большей толщины. То же можно сказать, если в качестве датчика линейных перемещений будет использоваться кольцевой электромагнит муфты.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Электромагнитная муфта, содержащая кольцевой электромагнит, отделенный

воздушным зазором от ферромагнитной якоря, закрепленного жестко с ведущим диском сцепления на приводном валу имеющем возможность аксиального пере мещения. ведомый диск сцепления, выпол ненный заодно со стаканом, в котором смонтирован подшипниковый узел, установленный на.полой оси. ввернутой на резьбе в станину, и устройство регулирования воздушного зазора, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности за счет поддержания постоянной величины воздушного зазора, муфта снабжена червяком « бесконтактным датчиком линейных перемещений, чувствительный элемент которого закреплен на неподвижной стойке, жестко связанной со станиной, а на полой оси нарезан косозубый венец, находящийся в зацеплении с червяком, вмонтированным в станину и соединенным с валом электродвигателя, обмотки управления которого соединены с датчиком линейных перемещений.

2. Муфта по п. 1,отличающаяся тем, что в качестве чувствительного элемента бесконтактного датчика линейного перемещения использован кольцевой электромагнит муфты.

Использование: в электромагнитных приводах, в частности к текстильной промышленности в регуляторах линейной плотности ленточных и подобных им машин. Электромагнитная муфта содержит станину 1 с закрепленным на ней электромагнитом 2 и ввернутой полой осью 3, внутри которой смонтирован вал диска сцепления 4 с жестко посаженным ферромагнитным якорем 5. Снаружи оси 3 смонтирован второй диск сцепления 6. На оси 3 нарезан косозубый венец, находящийся в зацеплении с червяком 7, который соединен с валом редуктор- ного двигателя 8. В кольцевой выточке ферромагнитного якоря установлен бесконтактный датчик линейных перемещений 9 индуктивного типа, соединенный с обмоткой управления редукторного двигателя 8. Конструкция электромагнитной муфты позволяет автоматически поддерживать величину зазора между дисками сцепления 6 и 4. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг.1