ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА Советский патент 1969 года по МПК F16D7/04 E02F3/16 

Изобретение относится к устройствам, предохраняющим рабочий орган многоковшовых экскаваторов от поломок при встрече режущих элементов с твердыми включениями, находящимися в грунте.

Опыт эксплуатации многоковщовых экскаваторов показывает, что 70-80% поломок рабочих органов и передач происходит вследствие ударных нагрузок.

Повышение производительности путем увеличения мощности привода и скорости резания грунта увеличивает опасность поломок элементов рабочих органов и деталей передач при ударных нагрузках.

Из основного авт. св. ЛЬ 219344 известна предохранительная муфта, содерл ащая два тиромотора постоянного тока, расположенных диаметрально противоположно в корпусе ведущей полумуфты и закрепленных на полуосях. Эти полуоси могут поворачиваться только в одну Сторону (при срабатывании); вращение в другую сторону предотвращается собачкой. На полуосях закреплены с одной стороны - конические колеса, с другой - контактные кольца и храповое колесо. Храповое колесо и собачка расположены так, что ось вращения гиромотора перпендикулярна оси вращения муфты.

гироскопический момент. Направление этого момента противоположно внещнему. Поэтому до тех пор, пока гироскопический м-омент больще внещнего, ведомая полумуфта вращается вместе с ведущей как одно целое. Для того чтобы полуоси с гиромоторами не вращались в направлении действия гироскопического момента при изменении внещнего момента, на них имеются храповые колеса,

зубья которых упираюстя в собачку, препятствуя вращению. При превышении внещним моментом величины гироскопического вращаются оси и закрепленные на них гиромоторы (ведомая полумуфта не вращается), т. е.

муфта срабатывает. Эта муфта обеспечивает возможность автоматического перевода в первоначальное положение после срабатывания, мгновенное отключение при перегрузках, возможность регулирования предельного момента срабатывания и простоту обслуживания.

Но Муфта по авт. св. № 219344 допускает вращение ведомой полумуфты в обратную сторону при запуске и срабатывании, так как гироскопический момент изменяет свое направление при вращении гиромоторов вокруг оси, перпендикулярной оси вращения приводного двигателя. Жесткая связь между ведомой и ведущей полумуфтами при этом отсутствует. Отсюда, когда направлення внешнего и гиророскопические моменты, возникающие при вращении гиромоторов вокруг двух взаим но иериендикулярных осей, складываются, и результирующий момент равен их арифметической разности. При совнадении же их направлений моменты начинают действовать порознь на ведомую и ведущую полумуфты, в результате чего на ведущую полумуфту и приводной двигатель действуют знакопеременные гироскопические моменты, разные по величине.

Кроме того, в этой муфте наблюдается знакопеременный момент, действующий на вал электродвигателя, равный арифметической разности двух гироскопических моментов, .возникающей при превышении скоростью вращения гиромотора вокруг оси, перпендикулярной оси вращения приводного двигателя, скорости вращения двигателя. Величина этого момента зависит от передаточного отношения шестерни ведомой полумуфты и шестерен, закрепленных на полуосях гиромоторов. Наилучшим случаем является равенство указанного передаточного отношения единице.

В предлагаемой муфте на ось ведомой иолумуфты посажено жестко храповое колесо, В зацеплении с которым находится собачка, что исключает действие в моменты пуска и срабатывания знакопеременных гироскопических моментов на ведущую полумуфту.

Предложенная муфта снабжена также двумя двухступенчатыми планетарными механизмами, включенными в кинематическую цепь передачи между ведомой полумуфтой и гиромоторами.

Это уменьшает результирующий момент, действующий на ведущую полумуфту.

На чертеже изображена кинематическая схема предложенной нредохранительной муфты с разгруженной ведущей полумуфтой.

Муфта состоит из двух гиро.моторов / постоянного тока, расположенных диаметрально противоположно в корпусе ведущей полумуфты 2 и закрепленных с одной стороны на полуосях 3, а с другой - на водиле 4 планетарной передачи. Ведомая полумуфта 5 находится в зацеплении с коническим колесом 6, сидящим на одном валу с солнечным колесом 7 планетарной передачи. Кроме этого на ведомой полумуфте закреплено храповое колесо 8, в зацеплении с которым находится собачка 9. Коройное колесо 10 планетарной передачи жестко закреплено в корпусе ведущей полумуфты. На полуосях 3 закреплены храповые

колеса 11, которые находятся в зацеплении с собачками 12, причем они расположены так, что ось вращения гиромотора перпендикулярна оси вращения муфты.

При запуске .муфты (ротор гиромоторов вращается) гиромотор вращается вокруг оси X-X и У-Y, так как внещний момент много больше гироскопического. При этом возникают два знакопеременных гироскопических момента, направленных по осям Х-Х и У-У. Эти моменты, хотя и направлены по двум осям, но действуют на ведомую полумуфту через коническое колесо 6, и результирующий момент равен их арифметической разности при условии, если роль связи между ведомой и ведущей полумуфтами выполняют с одной стороны рабочая нагрузка, с другой - храповое колесо 8 и собачка 9. Как только гироскопический мо.мент превысит значение внещнего, гиромоторы прекращают вращение вокруг оси У-У. Наступает рабочий период. При перегрузках повторяется та же картина, как и при пуске.

При вращении гиромоторов вокруг оси- У-У (при вращающемся приводном двигателе) вращение сообщается конической шестерне (колесу) 6, сидящей на одном валу с солнечным колесом 7 .планетарной передачи, причем передаточное отношение конических колес меньше единицы. Следовательно, шестерни 6 и 7 вращаются быстрее приводного двигателя. Для того чтобы Быравнять скорость вращения гироскопа вокруг осей X-X и У-Y, применена планетарная передача с передаточным число.м два и более. В итоге на ведущую полумуфту действует результирующий момент, равный нулю.

Предмет изобретения

1.Предохранительная муфта по авт. св. ЛЬ 219344, отличающаяся тем, что, с целью исключения действия в моменты пуска и срабатывания знакопеременных гироскопических моментов на ведущую полумуфту, она снабжена дополнительным храповым механизмом, установленным на оси ведомой полумуфты.

2.Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения результирующего момента, действующего на ведущую полумуфту, она снабжена двумя двухступенчатыми планетарными механизмами, включенными в кинематическую цепь передачи между гиромоторами и ведомой полумуфтой.