Бесконтактный электромагнитная муфта сцепления Советский патент 1980 года по МПК H02K49/06 

1

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к бесконтактным электромагнитным муфтам, и предназначено преимущественно для работы в агрессивной среде при высокой температуре и при высоком и низком давлении и может быть использовано, например, в машиностроении, в механизмах перегрузки ядерных реакторов для сцепления и расцепления двух вращающихся механически не связанных валов при значительном изменении момента нагрузки на выходном валу при изменении направления вращения . ..

Например, установка топливных сборок ядерных реакторов происходит при малом вращающем моменте, а извлечение пакетов при значительно большем моменте. Это вызвано необходимостью уверенного извлечениячпакетов и исключения поломки механизма при установке пакетов в активную зону. В последнем случае при выходе из с:трря конечного выключателя большой момент может изогнуть пакетов последующее извлечение его будет невозможно.

По основному авт.ев ,№470891 известна бесконтактная электромагнитна я.

муфта сцепления,содержащая коаксиапьно установленные зубчатые ведущую полумуфту и ведомую полумуфту.Ведомая полумуфта выполнена в виде двух секций. Секции .установлены со смеще- нием одна относнтельно другой по угловому положению на половину зубцс вого деления. Обмотки управления размещены в стенке герметичного цилинд10ра. Муфта не позволяет передать максимальный момент в режиме неизменной скорости, а для изменения уставки предельного момента при изменении направления вращения необходимо изме-

15 нять ток муфты путем изменения подводимого напряжения к обмоткам управ ления. Это ограничивает область использования муфты, усложняет схему управленияи снижает надежность ра20боты

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей муфты и повышение надежности.

Поставленная цель достигается там,

25 что одна из секций ведомой полумуфты установлена с возможностью углового перемещенияотносительно другой секции. За счет такого исполнения ведомой полумуфты достигается автоматическое изменение уставки предель30

ного момента муфты при перемене направления вращения.

На фиг.1 показана муфта в разрезе на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - взаимное положение зубцов полумуфт при передаче максимального момента; на фиг.4 - взаимное положение зубцов полумуфт при передаче минимального момента; на фиг.5 - кривы зависимости момента от угла рассогласования зубцов полумуфт при различных направлениях вращения.

Бесконт.актная электромагнитная муфта сцепления состоит из герметичного цилиндрического корпуса 1 с немагнитными вставками 2. В стенку кор пуса 1 встроены две обмотки управления 3. Внутри корпуса 1 установлены концентрично с зазором элементы сцепления 4 и 5 с зубцами 6, 7. Элементы сцепления 4 и 5 связаны соответственно с валами 8, 9. Наружный элемент сцепления 4 (ведущая полумуфта) разделен в аксиальном направлении немагнитными вставками (кольцами) 10. Кольца 10 чередуются с магнитвьзМн зубчатыми кольцами 11. Внутренний элемент сцепления 5 (ведомая полумуфта) выполнен в двух /секций 12, 13. Секция 12 жестко соединена с валом 9, а секция 13 элемента сцепления 5 подвижна по угловому положению относительно секции 12 с помощью подшипников 14 на уГбл, лежащий в диапазоне О (Z - число зубцов муфты) . ,

В секции 13 сделан секторный паз 15, а на валу 9 выступ (шпонка) 16, который входит в паз 15. Величина секторного паза 15 ограничйвает степень угловой подвижност секции 13 относительно секции 12, .-;.,. Вращение элементов сцепления 4и 5 относительно корпуса 1 ii относительно друг друга происходит в;подшипниках 17-20. . /. :

Работает муфта следующим образом

При пропускании постоянного тока по обмотке управления 3 по магнитопроводу элементов сцепления 4, 5 проходит магнитный поток по цепи: корпус 1, зубчатые кольца 11, зубцы б элемента 4, рабочий воздугоный зазор, зубцы 7 элемента сцепления 5 (путь потока показан на фиг.1 пунктирной линией).

В рабочем воздушном зазОрё мезйду зубцами 6 и 7 возникают электромагнитные силы, стремящиеся yflepiiiJaTb зубцы:7 элемента сцепления 5 против зубцо б элемента сцепления 4. При вращении ведущего вала 8 элемента сцепления 4 вместе г ним вращается вал 9 элемента сцепления 5.

В режиме передачи максимально1О момента, что соответствует вращению по часовой стрелке на фиг.З, усилие передаваемое на вДл 9, складывается из усилий секций i2 и 13 элемента

сцепления 5. Характеристика момента в этом режиме показана на фиг.5 в первом квадранте (сплаиная линия). При превышении момента нагрузки над моментом муфты элемент сцепления 5 проскальзывает относительно элемента сцепления 4 и ведомый вал 9 останавливается, хотя ведущий вал 8 продолжает вращаться. Тем самым прдохраняеря от поломки исполнительный механиз и приводной двигатель.

В режиме передачи минимального . момента, что соответствует вращению против часовой стрелки на фиг.4, усилие, передаваемое на вал 9, равно усилию одной секции 12. Секция 13 в данном режиме работы Не участвует, так как она свободно проворачивается относительно секции 12 и, соответственно, вала 9 (пунктирная кривая на фиг.5) на угод, равныйJi/Z .

Выступ 16 вала 9 скользит по пазу 15 секции 13. Характеристика момента в этом режиме показана на фиг.5 в третьем квадранте. Показанная характеристика соответствует максимальном углу смещения секции 13 относительно секции 12.

При повышении момента нагрузки над моментом муфты, элемент сцепления 5 проскальзывает относительно элемента сцепления 4 и .ведомый вал 9 останавливается. Механизм и исполнительные органы предохраняются от поломки.

Увеличение минимального момента осуществляется уменьшением угла рассогласования между секциями 12 и 13 за счет уменьшения ширины секторного паза 15. При угле секторного паза 15, раЬном нулю, -муфта передает максимальный момент fe обе стороны вращения .

Бесконтактная электромагнитная муфта при работе не требует обратных связей и дополнительных датчиков для смены уставки предельного момента при иэмене.нии направления вращения. Упрощается схема управления муфтой, так как отсутствуют коммутационные элементы для изменения тока муфты. Повышается надежность работы муфты и механизмов, в которых работает муфта при длительной эксплуатации .

Формула изобретения

Бесконтактная электромагнитная муфта сцепления по авт.св. №470891, отличаю-щаяс я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, одна из секций ведомой полумуфты установлена с возможностью углового перемещения относительно другой секции.