Планетарная муфта с изменяемой характеристикой Советский патент 1979 года по МПК F16D43/20 

(54) ПЛАНЕТАРНАЯ МУФТА С ИЗМЕНЯЕМОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

Изобретение относится к машинострое шло и может быть использовано в энергетической, станкостроительной и других отраслях промышленности. Известна планетарная муфта, содержащая планетарную передачу, тормозные колодки, связанные между собой демпфирующим механизмом и смонтированные на удерживашаем рычаге, концы которого соединены с пружинным амортизатором, установленным на неподвижной раме ij. Отличительной особенностью этой муфты является то, что демпфирующий механизм выполнен в виде гидроцилиндра, связанного с золотником через дроссели для обеспечения возможности изменения демпфирующих характеристик. Однако известная муфта не обеспечивает возможности автоматического изменения ее характеристик, точности срабатывания и достаточной производительности привода из-за пробуксовывания эпициклической шестерни в тормозных колодках. Известна планетарная муфта с изменяемой характеристикой, содержащая планетарную передачу, связанную с установленным на раме гидрэдвигатепем, гидроаккумулятор, дроссель с электромагнитом, связанным с управляющим устройством 2. Известная муфта, обладая высокой скоростью срабатывания и надежностью, может иметь любую требуемую упруго-дек пфирующую характеристику и изменять ее в процессе работы. Однако в связи с тем, что эпишпслическая шестерня имеет ограниченный угол поворота под действием возрастания нагрузки, муфта может работать в ограниченном диапазоне амплитуд колебаний. При возрастании нагруэки и длительном ее воздействии эпициклическая шестерня муфты поворачивается до упора и работает при этом как абсолютно жесткая, что опасно для целостности и работоспособности привода. Цепь изобретения - повышение надеж ности.при д.пительной работе муфты в предохранительном режиме, т.е. при возрастании нагрузки. Поставленная цель достигается тем, что муфта снабжена зубчатым колесом, установленным на валу гидродвигателя, эпициклическая шестернй планетарной пе™ редачи - зубчатым венцом внешнего зацепления, сцепленным с упомянутым зубчатым колесом, а напорная магистраль - двумя напорными золотниками, параллель подключенными между дросселем и гидроаккумулятором, и имеющими электромагн ты, присоединенные к управляющему устройству. На чертеже представлена схема предлагаемой муфты. Планетарная муфта с изменяемой характеристикой содержит ведущую вал-шес терню 1, сцепленную через сателлиты 2 с эпицккл1гческой шестерней 3, и водило 4. Эпициклическая шестерня 3 снабжена зубчатым венцом 5 с внешним зацепле нием, который может быть вьшолнен съемным или изготовлен заодно с шесте ней 3. Венец 5 входит в зацепление с зубчатым колесом 6, смонт1фованным на валу гидродвигателя 7. Гияропвиг-атель 7 вы полнен в виде обращаемого гидромотора и при вращении его вала по часовой стре ке работает в режиме насоса, а при вращении вала против часовой стрелки - в режиме гидромотора. В напорной магистрали 8 между управляемым дросселем 9 электромагнит которого обозначен ЭМ-.1 и гидроаккумулятором ТО установлены напорные золотники 11 и 12, электромагниты которых обозначены ЭМ-2 и ЭМ-3 соответственно. Электромагниты ЭМ-1, ЭМ-2 и ЭМ-3 управляются от управляющего устройства 13, которое может быть вьтолнено в виде электронно-вычислительной машины и получает информацию 9 работе объекта от датчико 14 и 15. Сигналы, вырабатываемые датчиком -14, являются функцией перемещения, скорости и ускорения, а датчик 15 сообщает управляющему устройству о величине приложенного момента. Всасываю щая магистраль 16 соединена с компенсационным бачком 17, который служит для питания гидродвшателя 7 жидкостью при его работе в режиме насоса и слива жидкости из гидродвигателя в режиме гидромотора. Муфта работает следующим образом. При вращении ведущего вала-шестерни 1 против часовой стрелки эпициклическая щестерня 3 нагружена peaKTHBiU:.n Т передаваемого крутящего моментом в направлении стрелки А. При этом внешний зубчатый зенец 5 передает этот реактивный момент через зубчетое колесо 6 валу обращаемого гидродвигателя 7, который будет нагружен врашаюшим моментом в направлении стрелки Б и, следoвaтeлIJHo, будет работать в режиме насоса. Таким образом, в напорной магистрали 8 будет создано давление, пропорциональное крутящему моменту, передаваемому муфтой. При номинальном передаваемом моменте муфта должна находиться в положении 1-1. Ei .зависимости от вида передаваемого момента работа муфты может проходить в таких режимах. 1.Постоянный крутящий момент. В напор юй магистрали 8 будет создано давление, пропорциональное передаваемому моменту. Напорные золотники 11 и 12 поддерживают определенное, строго постоянное давление в системе, определяемое предварительной их настройкой от управляющего устройства 13, и при номинальном моменте и выключенных электромагнитах ЭМ-2 и ЭМ-3 закрыты для прохождения жидкости. В этом режиме давление в напорной магистрали несколько меньше давления настройки золотников 11 и 12, и эпициклугческая шестерня, а следовательно, и вал гидродвигате- ля 7 неподвижны, так как отсутствует расход жидкости через закрытые золотники 11 и 12. 2.Возраста1ше крутящего момента. Гидродвигатепь 7, работающий в режлме насоса, повышает давление в напорной магистрали 8, вследствие чего оно превышает давление настройки напорного золотника 1 1 , и он под действием повышенного давлеш1Я откроется. Жидкость начнеа поступать в гидроаккумулятор Ю, накапливая энергию. При этом эпициклическая шестерня 3 будет поворачиваться в направлении стрелки А под угол, определяемый силовой характеристикой муфты. Скорость течения жидкости и, следовательно,, скорость поворота шестерни 3 будут определяться степенью открытия дросселя 9, который управляется от управляющего устройства 13 путем включения и выключе шя электромагнита ЭМ-1. Степень дросселирования определяется управляющим устройством 13 в зависимости от заложенной программы и по сигналам датчшсов 14 и 15. В момент пово рота1 эпициклической шестерни 3 не происхо- дит крутящего момента на ведомый вал, в результате чего привод защищается от перегрузки. Управляющее устройство 13 может изменить характеристику муфты, определяемую как функцию угла поворота шестерни 3 от передаваемого крутящего момента/Характеристика муфты изменяется включением электромагнитов ЭМ-2 и ЭМ-3, при этом изменяется настройка напорных золотников 11 и 12, а также изменением степени демпфирования путем включения электромагнита ЭМ-1 дросселя 9. При уменьшении крутящего момента ДО номинального жидкость из гидроаккумулятора 1О через напорный золотник 12 {напорный золотшпс 11 для прохода жидкости в обратном направлении закрыт, так как давление в напорной магистрали 8 упало до начальной величины, меньшей величины настройки золотника) поступает в гидродвигатель 7, который теперь будет работать в режиме гидромотора. Зубчатое колесо 6 вращается в сторону, противоположную стрелке Б и возвращает эпициклическую щестерню 3 в исходное положение. При этом гидроаккумулятор 1О разряжается до величины, определяемой настройкой золотника 12, а скорость поворота регулируется дросселем 9 от управляющего устройства 13. Таким образом, при возрастании нагруз -ки больщой длительности эпициклическая щестерня 3 имеет возможность проворачиваться столько, сколько времени продол жается передача возросшей нагрузки. Факторами, определяющими количестшз оборотов шестерни 3, явл$потся передаточное число меиеду внешним зубчатым венцом 5 и зубчатым колесом 6, производительность обращаемого гидродвигателя 7 и емкость гидроаккумулятора 10. Оптимальным подбором указанных факторов обеспеч гоается необходимая степень поворота эпишжлической шестерни 3 в зависимости от длительности передачи возросшего крутящего момента. Кроме того, муфта может изменить свою характеристику в процессе работы , методом поиска шш по заранее рассчитано и программе в зависимости от вел1гчины, направления, скорости и ускорения возмущающего момента, что в совокупности с ее способностью работать при возрастании момента большой длительности позволит надежно защитить привод с такой муфтой от недопустимых перегрузок и, следовательно, повысить его надежность и работоспособность. Формула изобретения Планетарная муф1;а с изменяемой характеристикой, содержащая планетарную передачу, связанную с установленным на раме гидро двигателем, гидроаккумулятор, дроссель с электромагнитом, связанным с управляющим устройством, а также напорную и всасьшающую магистрали, о тличающаяся тем, что, с целью повьпиения надежности при- длительной работе в предохранительном режиме, oiia снабжена .зубчатым колесом, установленным на валу гидродвигателя, эшгшП лическая- шестерня планетарной передачи зубчатым венцом внешнего зацепления, сцепленным с упомянутым зубчатым колесом, а напорная магистраль - лвул я напорными золотниками, параллельно подлюченными между дросселем и пщроаккуулятором, и имеющими электромагниты, рисоединенные к управляющему устройтву. Источники информацш, принятые во нимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 406056, кл. F 16 В 43/20, 1971. 2. Авторское св{щетельство СССР о заявке № 2363450/25-27, л. F 16D 43/2О, 1976.

lo