Фрикционная муфта Советский патент 1981 года по МПК F16D25/63 

(54) ФРИКЦИОННАЯ МУФТА

1

Изобретение относится к машинострйению и, в частности, к устройствам для,передачи вращения.

Известна фрикционная муфта, содер- j жащая размещенные в корпусе ведомую полумуфту и контактирующие с ней через расположенные в рабочей полости фрикционные диски ведущую полумуфту

с гидроцилиндром, подпружиненным ЗО- IQ

лотником и напорным каналом l. Это техническое решение является наиболее близким к изобретению.

Однако известная муфта имеет низкие эксплуатационные характеристики. .

Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что золотник выполнен в виде инерционной массы, подпружинен к центру и об-20 разует с корпусом периферийную и центральную камеры, а гидроцилиндр соединен с периферийной камерой золотника и рабочей полостью каналами. При этом центральная камера золотника связана 25 с напорным каналом; муфта снабжена дроссельным устройством, расположенным в канале, соединяющем гидроцилиндр с рабочей полостью; гидроцилиндр соединен с рабочей полостью 30

через периферийную) камеру золотника каналом, перекрываемой при подъеме золотником.

На фиг. 1 изображена фрикционная муфта; на фиг. 2 - то же, вариант выполнения соединительного канала; на фиг. 3 - то же, вариант соединения гидроцилиндра.

Муфта имеет входной вал 1, к которому прикреплена ведущая полумуфта - фланец 2. Фланец 2 скреплен, например, с болтов 3 с корпусом 4, который вращается вместе с входным валом 1. С корпусом муфты скреплены кольцевые фрикционные диски 5, установленные с возможностью осевого перемещения, а фрикционные диски 6 соединяются с ведомой полумУфтой диском 7 и выходным валом 8 муфты.

Муфта содержит установленный концентрично выходному валу 8 нажимной диск 9, который может перемещаться в осевом направлении с помощью поршня 10, расположенного гидроцилиндре 11.

Корпус 4 муфты имеет торцевую стенку 12 с напорным каналом 13, связанным с трубопроводом 14 в неподвижном корпусе 15, Ведомая полумуфта выполнена с каналом 16, соединенным с рабочей.полостью 17.

Золотник 18 имеет возможность перемещения в радиальном направлении и образует совместно с корпусом центральную камеру 19, Он подпружинен к центру пружиной 20 и образует с корпусом периферийную камеру 21,

При вращении корпуса 4 муфты золоник 18, представляющий собой порционную массу, в зависимости от скорости вращения подвергается воздействию центробежной силы. За счет смещения золотника 18 открывается соединение между подводящим жидкость трубопроводом 13 через камеру 19 с гидроцилиндром 11 о В результате нажимной диск 9 смещается, и фрикционные диски 5, 6 прижимаются друг к другу и к фланцу 2. Величина развивающегося трения мeжJдy входным валом 1 и выходным валом 8 зависит от давления жидкости в гидрб1 илиндре 11. Периферийная камера 21 может быть соединена каналом 22 с кольцевой полостью 23,- соединенной с рабочей полостью 17.

Перепускной канал 24 выравнивает давление жидкости в гидродилиндре 11 и в камере 21. Канал 25 служит для ограниченного прохож,цения жидкости между гидроцилиндром 11 и рабочей полост1:Ю 17. Через канал 26 жидкость Несходящаяся в полости 17, может вытекать наружу через фрикционные диски 5, 6; что способствуат их охлажден ию.При отсутствии вращения или при малой скорости вращения входного вала 1 и корпуса 4 муфты золотник 18 будет отжиматься к цензру под действием пружины20, в результате чего тьУ бопрозод 13 оказывав гея перекрытым н 3 гущроцилиндре 11 давление жид-гости не действует (жидкость может вытекать через канал 25).

При определенной скорости вращения золотник 18 начинает под действием центробежной силы смещаться радиально от центра, в результате чего возникает соединение между подводящим щадкость трубопроводом 13 и гидроцилиндром 11, .Поскольку канал 25 обеспечивает протекание только ограниченного потока жидкости, то в зависимости от давления жидкости в труботгроводе 13 устанавливается опредеАенное давление жидкости в гидроцилиндре 11, причем это давление жидкости воздействует через камеру 21 на золотник 18 в виде силы, действующей ра,циально к центру. В результате у золотника 18 появляется тенденция усилить перекрытие подачи жидкости в гидроцилиндр 11.,

В зависимости от скорости вращения входного вала 1 рабочий элемент поршня устанавливается в определенном положении равновесия. При достаточно большой скорости врсоцения обеспечивается полное соединение между подводящим жидкость трубопроводом 13 и гидроцилиндром 11, при этом давление жидкости в нем должно быть таким чтобы обеспечивалось достаточное трение между фрикционными дисками 5, 6 и отсутствие проскальзывания между ними,

Проскальзывание дисков муфты имеет место при определенном диапазоне скоростей входного вала 1 за счет того, что золотник 18, находящийся в положении равновесия, обеспечивает ограниченный поток жидкости между подводящим трубопроводом 13 и гидроцилиндром 11.

Пока давление жидкости в гидроцилиндре 11остается низким, на золотнике существует большая разность давлений, обеспечивается большая подача жидкости в гидроцилиндр 11, что является важным, когда нажимной диск 9 проходит расстояние, равное зазору между фрикционными дискаили 5, 6. Только когда фрикционные диски 5, б придут в соприкосновение друг с другом, давление жидкости в гидроцилиндре 11,- а значит и в камере 21,- может быть поднято.

В устройстве, показанном на фиг.2, имеет место охлаждение трущихся элементов за счет потокд жидкости, вытекающей из камеры 21 через канал 22 с ограниченным пропусканием жидкости к трущимся элементам, причем жидкость вытекает через полость 17 и трубопровод 16, расположенный в выходном вале 8.

Охлаждение прекращается, если отсутствует давление в гидроцилиндре 11 и если достигнута такая скорость, что золотник 18 перекрывает канал 22 за счет своего радиального смещения от Оси. .При этом давление жидкости в рабочем объеме максимально, так что всякое проскльзывание (практически) отсутствует.

На фиг. 3 показано устройство, в котором отсутствует соединение между гидроцилиндром 11 и камерой 21, так что давление жидкости в камере 21 исчезнет. Для радиального перемещения золотника 18 от центра требуется более низкая скорость входного вала .1о В результате, если муфтауже вошла в зацепление, то она продолжает полностью находиться в зацеплении при скоростях более низких, чем скорости, при которых первоначально существовало проскальзывание.

Во всех трех вариантах выполнения йредлагаемой муфты давление жидкости в подводящем трубопроводе 13 может влиять на характеристики муфты (характеристики сцепления) за счет того, что давление жидкости через камеру 19 действует в виде радиальной ситы, направленной наружу, на золотник 18, т.е. действует совместно с центробежной силой, обеспечивая подъем давления жидкости в гидроцилиндре 11 Это может оказаться важным с точки зрения возможности внешнего дополнительного управления. Кроме того, в предлагаемых вариантах муфты возможно вводить определенные ограничения, например в канал 24, с целью обеспечения замедлен ного перемещения золотника 18. При быстром возрастании скорости входного вала муфта будет обеспечивать сцбпленйе при более высоких скоростя что может оказаться полезным. Формула изобретения 1. фрикционная муфта, содержащая размещенные в корпусе ведомую полуму ту и контактирующую с ней через расположенные в рабочей полости фрикционные диски ведущую полумуфту с гидроцилиндром, подпружиненным золотником и напорным каналом, отлиФи$. / чающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик, золотник выполнен п виде инерционной массы, подпружинен к центру и образует с корпусом периферийную и центральную камеры, а гидроцилиндр соединен с периферийной камерой золотника и рабочей полостью каналами. 2.Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что центральная камера золотника связана с напорным каналом. 3.Муфта попп. 1и2, отличающаяс я тем, что она снабжена дроссельным устройством, расположенным в канале, соединяющем гидроцилиндр с рабочей полостью. 4.Муфта по пп. 1-3, отличающаяся тем, 4fo гидроцилиндр соединен с рабочей полостью через периферийную камеру золотника каналом, перекрываемым золотником. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3602347, .кл. 192-106, 1969 (прототип).