Магнитная муфта Советский патент 1982 года по МПК F16D27/01 

(5) МАГНИТНАЯ МУФТА

1

Изобретение относится к машиностроению и преимущественно может быть использовано в привода), которые должны изменять величину передаваемого i. крутящего момента при реверсе. В частности, изобретение может найти применение в приводах герметизации и разгерметизации тепловыделяющих сборок в ядерных реакторах канального типа.

Известна магнитная муфта, которая содержит две полумуфты с установленными на них постоянными магнитами.

Недостаток этой муфты состоит в отсутствии возможности регулирования передаваемого и ограничиваемого ими крутящего момента.

Известна магнитная муфта, в кото- рой постоянные магниты установлены на ведущей и ведомой полумуфтах, но для регулирования крутящего момента одна из полумуфт установлена на валу с возможностью осевого перемещения и имеет винтовой механизм, позволяющий

ручной регулировкой менять относительное положение полумуфт в осевом направлении, что изменяет потокосцёпление между ведомой и ведущей полумуфтами, а следовательно, и передаваемый момент.

Однако известная муфта не обеспечивает автоматического изменения крутящего момента при вращении муфты в разные стороны, так как при реверсе взаимное осевое расположение полумуфт, не меняется.

Целью изобретения является обеспечение автоматического изменения величины передаваемого муфтой крутящего момента при реверсе.

Указанная цель достигается тем, что магнитная муфта, содержащая подвижную полумуфту, установленную на валу с возможностью осевого перемещения посредством сопряженных между собой винта и гайки, неподвижную полумуфту и постоянные магниты, закрепленные на полумуфтах, снабжена

закрепленными на валу несимметрично относительно магнитов неподвижной полумуфты упорами для подвижной полумуфтЫ, а последняя закреплена на сопряженной с винтом гайке.

На чертеже показана муфта,разрез.

Муфта состоит из полумуфты 1 и подвижной в осевом направлении полумуфты 2. На полумуфтах установлены постоянные магниты 3. Подвижная по лумуфта сопряжена с валом по винтовой поверхности, например резьбе, установлена между упорами 5 и 6. Для уменьшения динамических усилий, возникающих между упорами и подвижной полумуфтой при реверсе на бoJi|ьшиx скоростях вращения, в конструкцию введены амортизаторы 7. В положении, изображенном на черте же, магниты 3 с обеих полумуфт взаимо действуют по всей площади. Поэтому в этом положении муфта передает максимальный крутя:ний момент. В случае, когда полумуфта 1 - веду .щая, а полумуфта 2 - ведомая, муфта работает следуюи4им образом. Передача максимального крутящего момента возможна при условии вращения полумуфты 1 в направлении, противоположном направлению винтовой поверх. ности вала 4. При вращении полумуфты 1 в противо положном направлении (в направлении винтовой поверхности вала ) полумуфта. 2 синхронно вращается с полумуфтой 1 и одновременно под действием тангенциальных магнитных сил перемещается вдоль вала к упору 6 ( момент трения по винтовой поверхности меньше момента сопротивления привод После того, как полумуфта 2 достигает упора 6, она оказывается жестко сцепленной с валом k и под действием сил магнитного сцепления, преодолевая момент сопротивления привода, начинает вращать вал k. Магниты 3 полумуфт 1 и 2 в этом положении взаимодействуют только частью своих магнитных полей, что приводит к уменьшению вели чины передаваемого крутящего момента При изменении направления воашения (реверсе) полумуфты полумуфта 2 на- чинает перемещаться в направлении от упора б к упору 5 по неподвижному валу . И только тогда, когда полумуфта 2 достигает упора 5 и оказывается жестко сцепленной с валом Ц, последний начинает вращаться. В этом положении

1уфта передает максимальный момент поскольку магниты 3 обеих муфт взаимоцействуют по всей площади.

В случае когда полумуфта 2 - веду,щая, а полумуфта 1 - ведомая, муфта работает следующим образом.

Передача максимального крутящего момента возможна при условии враще ния вала k, а следовательно.и полумуфты 2, в направлении винтовой поверхности вала 4 При вращении вала k в противоположном направлении, в силу наличия магнитного сцепления между магнитами 3 полумуфт 1 и 2, полумуфта 2 перемещается поступательно по валу к упору 6. При этом полумуфта 2 не вращается. Когда полумуфта 2 достигает упора 6, она оказывается жестко сцепленной с валом 4, и с этого момента начинается ее вращение вместе с валом k. Ее магниты 3 взаимодействуют с магнитами 3 полумуфты 1, которая начинает синхронно вращаться с полумуфтой 2. ,При изменении направления вращения (реверсе) вала k полумуфта 2 под действием тангенциальных магнитных сил начинает, не вращаясь, перемещаться от упора 6 к упору 5. Когда полумуфта 2 достигает упора 5, она оказывается жестко сцепленной с валом , и с этого момента начинается ее вращение вместе с валом 4. Вращение полумуфты 2 вызывает синхронное вращение полумуфты 1. Таким образом, при изменении направления вращения ведущего элемента магнитной муфты можно изменить взаимное расположение полумуфт 1 и 2 магнитной муфты, а следовательно, достичь автоматического изменения величины крутящего момента. Перемещение упоров 5 и 6 по валу k относительно магнитов 3 можно добиться определенных величин максимального и минимального значений крутящего момента. Так, при увеличении толщины упора 5 максимальный момент, передаваемый муфтой, уменьшается, удаление упора 6 от полумуфты 1 уменьшает максимальный момент. Смещение подвижной полумуфты 2 относительно неподвижной полумуфты 1 в пределах длины магнитов 3 обеспечивает пропорциональное изменение момента с диапазоном регулирования в несколько раз, При дальнейшем удалении упора 6 подвижная полумуфта 2 выходит за пре делы длины магнитов неподвижной полу МУФТЫ 1. В таком взаимном положении полумуфт 1 и 2 муфту возможно рассматривать как некоторую разновидность торцовых магнитных муфт. Передаваемый момент на этом участке резко падает, пропорциональность момента нарушается. Однако ввинчивание ( возврат) подвижной полумуфты 2 сохраняется, пока максимальный момен не будет меньше момента трения подви ной полумуфты 2 по винтовой поверхности вала k. На практике требуемый диапазон ре гулирования (отношения максимального момента к минимальному) достигается смещением подвижной полумуфты 2 в пределах длины магнитов 3 неподвижно полумуфты 1, так как потребный минимальный момент привода заведомо больше момента трения по винтовой поверхности. Нагрузка на муфте, превышающая усилие взаимодействия магнитов 3, приводит к проворачиванию полумуфт 1 и 2 относительно друг друга. Преимущество предлагаемой муфты о сравнению с известными заключается возможности автоматического измеения передаваемого крутящего момена в зависимости от направления враще- ия. Изобретение может быть реализоано также в муфтах торцового исполнеия и с иным видом винтового сопяжения вала с подвижной полумуфтой палец, винтовой паз и др . Формула изобретения Магнитная муфта, содержащая подвижную полумуфту, установленную на валу с возможностью осевого перемещения посредством сопряженных между собой винта и гайки, неподвижную полумуфту и постоянные магниты, закрепленные на полумуфтах,отличающаяся тем, что, с целью обеспечения автоматического изменения при реверсе величины передаваемого муфтой крутящего момента, она снабжена закрепленными на валу несимметрично относительно магнитов неподвижной полумуфты упорами для подвижной полумуфты, а последняя закреплена на сопряженной с винтом гайке.