Предлагаемая сцепная муфта предназначается для передачи больших мощностей.
На фиг. 1 чертежа изображен продольный разрез сцепной муфты, установленный в маховике двигателя или паровой машины, на фиг. 2-розетка, установленная внутри маховика с крышкой, на фиг. 3- продольный разрез конца коленчатого вала и осевых каналов и на фиг. 4-схемы распределительного устройства из сети трубок.
Предлагаемая муфта заключена внутрь маховика двигателя или паровой машины, от которых требуется периодическая передача или постепенное эластичное включение в работу ведомого вала, без изменения числа оборотов ведуш,его вала.
На конце коленчатого вала 12 (фиг. 1) за подшипником 11 насажен обычным путем на шпонке 19 маховик. Маховик имеет форму большой чаши jf, во внутренней части которой расположены (фиг. 2) примерно двенадцать длинных ребер Л и двенадцать коротких Я, в которые по краю маховика ввернуты двенадцать шпилек 14 для привертывания такой же глухой чашкообразной крышки о маховика (фиг. 1 и 2). В крышке 5 имеется столько же длинных ребер, идуш,их от края обода до втулки, и коротких, прикрепленных к ободу крышки, отлитых вместе с последней, как одно целое. Крышка маховика притачивается очень плотно к ободу маховика и пригоняется к нему для большего уплотнения шабровкой. Внутри маховика на конце вала 10, пропущенного через крышку 5 маховика за подшипником ведомой машины 9, также на шпонке, укреплена лопаточная розетка 6 с двенадцатью лопастями Л, от которых по обеим сторонам до втулки идут также двенадцать ребер .VI, как и в самом маховике. Розетка устанавливается внутри маховика так, что ни ребра М, ни лопасти Л маховика не касается и так, чтобы сама розетка не препятствовала вращению маховика.
Втулка розетки со стороны крышки 5 маховика также должна быть хорошо обработана, так как в вертикальной плоскости к этой
втулке плотно примыкает медное кольцо 7, прижимаемое в пазу крышки ко втулке розетки пружинами 5 (фиг. 1). Только этим кольцом маховик касается втулки розетки, при чем, однако, и это кольцо, хотя и плотно прижатое пружинами, нисколько не мешает вращению самого маховика.
На фиг. 3 изображен разрез конца коленчатого вала 12 двигателя, внутри которого видна система осевых каналов 5. Каналы эти в валу имеют начало в специальном кольцеообразном утолщении вала, охватываемом с обеих сторон медной коробкой 16 и 17, имеющей твердое основание и наглухо привернутой к нижней части подшипника. Просверленное насквозь с противоположных сторон кольцо вала в медной замкнутой коробке с кольцеообразною полостью Д должно также свободно вращаться, не вызывая недопустимого трения между стенками этой коробки и кольцеообразным выступом вала; в то же время стенки эти, регулируемые зажатием болтиков 20, должны прилегать очень плотно (поверхности их должны быть хорошо пришабрены). К верхней части медной коробки прикреплены две газовые трубки 13 примерного диаметра в ./-2, а с другого конца вала такого же размера-две противоположные трубы 3, ввернутые в каналы В вала 12 и прикрепленные к двум противоположным ребрам А маховика накладками 2 (фиг. 1); трубы 3 внутри маховика проходят до самого его обода и оканчиваются открытым отверстием, подведенным к точкам, наиболее удаленным от центра маховика или от оси его вращения.
Действие гидравлического зацепления в маховике предлагаемой муфты основано на большом давлении жидкости (воды или масла) на лопасти розетки, получающееся в результате очень уплотненного сцепления частей этой жидкости под действием центробежной силы, получающейся, в свою очередь, от вращения массы жидкости вместе
с маховиком. При вращении маховика, например, с окружной скоростью в 20-25 метров в секунду - введенная в него жидкость, увлекаемая во вращение ребрами, превращается как бы в плотное почти жесткое кольцо, в толщу которого введены двенадцать лопастей ведомой розетки. Лопасти розетки, введенные в столь плотное почти монолитное кольцо массы жидкости, не смогут преодолеть такого сильного сцепления частиц этого вращающего кольца и, уступив его давлению, начнут увлекаться вращающейся массой жидкости, так же как сама жидкость вовлекается во вращательное движение ребрами маховика. Способ действия муфты гидравлического зацепления поясняется фиг. 4, на которой изображень схемы распределительного устройства подачи жидкости (воды или масла) в маховик / из резервуара 22 помощью непрерывно действующего ротационного насоса 30, непосредственно соединенного с электромотором.
В виде примера предположено, что описываемый маховик гидравлического зацепления поставлен на двигателе тепловоза. В то время когда тепловоз стоит, приготовляясь трогаться с места, двигатель его работает, развивая свое нормальное число оборотов в минуту при холостом ходе. Ведомая розетка внутри маховика, связанная с осями тепловоза, также находится в состоянии пока, ничем не связываясь в своих действиях с работой двигателя, так как в маховике жидкости нет и свободному вращению его ведомая розетка препятствовать не может. При надобности включения ведомого вала в работу по схеме / (фиг. 4) перекрываются вентили трубопровода, обозначенные цыфрами 25 и 24 (закрашенные черным), и жидкость из резервуара 22 ротационным насосом 30 через открытые вентили 23 и 26, через медную коробку 4 и трубы 5 гонится во внутрь маховика. По мере заполнения жидкостью маховика, при безостановочном его вращении, жидкость будет заполнять пространства между ребрами; последними жид- i кость будет вовлекаться во враща- j тельное движение, благодаря чему i она приобретает свойства усиленной плотности. Продолжая заполнение, увеличивая, таким образом, ; толщу вращающегося кольца жид- i кости, последней можно заполнить всю внутреннюю полость маховика, втянув постепенно во вращение и ведомую розетку. Как только число оборотов ведущего и ведомого вала i сравняется - вентиль 23 перекрывается, и открывается вентиль 24, ; после чего жидкость перегоняется в трубопроводе, не находя доступа к маховику. Во избежание образо- j вания воздушной подушки в махо- вике при заполнении такового жидкостью, в ведомом валу 10 в центре j его устроен канал С, через который i удаляется воздух, свободно выходя I за крышку маховика в машинное отделение. При удалении жидкости из маховика по схеме 22 при откры- тых вентилях 25 и 2- и закрытых 23 и 26 (закрашенных в черный цвет) воздух через тот же канал С вала 10 засасывается обратно. Удаление жидкости из маховика влечет за собой разобщение действия I маховика на ведомую розетку. I Центры валов совпадают с точками j наибольшего удаления от жид- ; кости, вращаемой маховиком, а потому через канал С при правильной работе распределительного механизма жидкость выливаться не должна.
Для передачи тождественного числа оборотов ведомому валу с ведущим нет надобности заполнять j жидкостью всю полость маховика, I так как все равно жидкость в центре 1 вращения уже не будет иметь тех ; свойств, какие она имеет у внутрен- j ней стороны обода, а следовательно, в полости втулок розетки и маховика заполнение будет излишним. Однако, если бы даже абсолютное | заполнение и потребовалось, то его можно получить, поставив вторую медную коробку (как 4) со стороны
крышки маховика (на чертеже не изображено).
Схема третья на фиг. 4 соответствует свободному выпуску жидкости из маховика через открытые краны вентили 25 и 27, минуя ротационный насос 30, пользуясь силой выталкивания жидкости центробежной силой и давлением на жидкость наклонных лопастей.
Четвертая схема представляет из себя также выпуск из маховика через открытые краны 25 и 26, минуя также насос 30 и пользуясь вышепоименованным явлением (центробежной силой) с той лишь разницей, что жидкость направляется в резервуар 22; пятая схема соответствует зарядке вместилища жидкости перекачиванием из другого хранилища жидкости в резервуар 22 через краны 27 и 24.
Устройство распределительного механизма предполагается автоматически действующим и сосредоточенным в одном месте под руками управляющего работой предлагаемой муфты. Перекрытие кранов 25 и 24 должно быть одновременным и строго связанным с одновременным открытием кранов 23 и 26 на случай быстрого включения или выключения гидравлического зацепления.
Предмет патента.
1. Гидравлическая сцепная муфта, характеризующаяся применением внутри закрепленного на ведущем валу 12 кожуха, как в чашеобразной части его / (фиг. 1 и 2), так и в крышке 5-радиальных длинных ребер А и промежуточных коротких ребер К, между коими располагается внутренняя розетка 6, закрепленная на ведомом валу 10 и снабженная также радиальными ребрами Л1 и наклонными к ним лопастями Л, подвергающимися, как и вышеуказанные ребра А к К, давлению жидкости, вводимой во внутреннюю полость кожуха через трубки 3, сообщающиеся осевыми каналами В в валу 12 с полостью Д коробки 16 (фиг. 3) и с присоединенными к ней трубками 13, при чем для отвода жидкости может служить канал С в весомом валу 10. 2. Применение к охарактеризованной в п. 1 муфте распредели-. женной насосом 56 и кранами 55-28.
тельного устройства, состоящего из сети трубок (фиг. 4), сообщающей вышеуказанные трубки 13 с питающим резервуаром 22 и снаб
