Разгонно-реверсивная гидромуфта Советский патент 1982 года по МПК F16D33/08 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для плавного разгона и гидродинамического торможения роторов центрифуг путем реверса электродвигателя.

Известна муфта, трансформируемая в зависимости от момента, имекадая многозаходную резьбу с большим углом подъема витков и соединяющая в постоянное зацепление вал с турбинньм колесом tl.

Данная муфта не является блокиру- ка4ей;ев основное назначение - ограничение передаваемого момента.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому зффекту к предлагаемой является разгонная гидромуфта, содержащая ведущее насосное колесо и турбинное ведомое колесо, связанное с ведомым валом через многозаходную резьбу. Для увеличения КПД гпривода введена автоматическая блокировка, обеспечивакнцая жесткое соединение входного и выходного валов, после включения которой гидромуфта вращается как одно целое, т. е. через жидкость энергия не передается.Во время разгона гидромуфта работает как обычная и насосное колесо имеет большую

угловую скорость, чем турбинное колесо. Кулачковое сцепное устройство автоматической блокировки выключено пружиной, рабочие колеса разъединены. При увеличении угловой скорости выходного звена грузы под действием Центробежной силы переминают турбинное колесо по оси и, преодолев жесткость пружины, вводят в зацепле10ние кулачки, т. е. муфта вращается как одно целое. При падении угловой скорости пружина разъединяет кулачковое сцепное устройство С2 .

Недостатком известной муфты явля15ется то, что из-за постепенного возрастания угловой скорости выходного звена кулачки медленно сближаются и, прежде чем произойдет блокировка, их кромки цепляются друг за

20 друга, что в конце концов приводит к их выкрашиванию, а после блокировки гнельзя обеспечить полное включе.йие, так как кулачки полностью не входят в зацепление. Далее колод25ки центробежной силой прижимаются к расточке в кожухе и начинают передавать часть момента. При еще большем возрастании угловой скорости турбинного колеса центробежная сила, 30 действующая на колодки, настолько

увеличивается, что весь момент,подводимый к входному звену, начинает передаваться механическим путем, т. гидромуфта блокируется и вращается как, одно целое. К недостаткам муфты следует отнести то, что при перегрузках не исключена возможность проскальзывания колодок в расточке кожуха корпуса муфты, а также сложг ность конструкции и установки комплекта подвижных колодок, Такая муфт в сборе требует достаточно точной балансировки при испытаниях.

Цель .изобретения - повышение на дежности устройства путем обеспечения блокировки насосного и турбинного колес после разгона.

Для достижения поставленной цели в .разгонно - реверсивной, муфте, содержащей ведущее звено.в виде вала. Жестко связанного с насосным колесом,;, ведомое звено в виде вала, связанного i со ступицей турбиннго колеса через многозаходную резьбу, и пружинное устройство, ведомое звено выполнено подвижным в осевом направлении и снабжено направляющим осевого перемещения и амортизаторам турбинное колесо выполнено разъемным по ступице, направляющие осевого перемещ€шия - в виде стержней, закрепленных на турбинном колесе, а амортизаторы - в виде пружин сжат установленных между турбинным колесом и ступицей ва упомянутых стержнях. На чертеже схематически изображена муфта, общий вид в разрезе.

Муфта содержит ведущее насосное колесо 1, соосное с ним турбинное колесо 2, ведущий 3 и ведомый 4 валы. Ведущее насосное колесо 1 и турбинное колесо 2 имеют по торцам общие упорные кольцевые поверхности 5 и 6 контакта. Турбинное колесо

2 выполнено составным, связь между., стенкой 7 и ступицей 8 которого обеспечивается амортизаторами, имеющими пружины 9 сжатия, и направляющи 10 осевого перемещения турбинного колеса 2.

Между ступицей 8 и упорной шайбовтулкой 11 установлена пружина 12 сжатия. На конце ведомого вала 4 имеется ограничительная шайба 13. Ведомый вал 4 соединен со ступицей, турбинного колеса 2 многозаходной резьбой 14 с большим углом подъема витков.

Муфта работает следующим образом Крутящий момент от ведущего вала

3-через насосное колесо 1 передается на турбинное колесо 2 и через многозаходную резьбу 14 на ведомый вал 4. Ведомое звено механизма, например ротор центрифуги, начинает разгоняться. При увеличении угловой скорости турбинного колеса 2 последнее по многозаходной резьбе 14 перемещается в осевом направлении, преодолевая жесткость пружины 12 сжтия. Осевое перемещение прекращается после взаимного контакта упорных кольцевых поверхностей 5 и 6 насосного 1 и турбинного 2 колес. При нарастающих нагрузках происходит дополнительное прижатие насосного и турбинного колес за счет действия амортизаторов. С этого момента гидрмуфт а вращается как одно целое, т.е блокируется. Весь крутящий момент, подводимый к входному звену, передается механическим путем.

При включении реверса электродвителя ( что необходимо, например, пр эксплуатации центрифуг для их остановки, так как ротор, имеющий большую массу и являющийся маховиком, очень долго вращается до полной ост-новки и при аварийном торможении) насосное колесо 1 начинает вращаться в обратную сторону, моментально вызывая ликвидацию блокировки и перемещения турбинного колеса 2 в обратном осевом направлении по резьбе 14. При этомТурбинное колесо 2 до полной остановки ведомого механизма вращается с замедляющейся скоростью в первоначально заданном направлении.

Использование изобретения позволит обеспечить плавность разгона и стабильность работы гидродинамических муфт за счет надежной блокировки насосного и турбинного колес и дополнительного прижатия этих колес пружинными амортизаторами при нарастающих нагрузках

Формула изобретения

Разгонно - реверсивная гидромуфта, содержащая ведущее звено в виде вала,жестко связанного с насосным колесом, ведомое звено в ви,це вала, связанного со ступицей турбинного колеса через многозаходную резьбу, и пружинное устройство, отличающаяся тем, что с целью повышения, надежности устройства путем обеспечения блокировки насосного и турбинного колес после разгона, ведомое звено выполнено подвижным в осевом-направлении и снабжено направляющими осевого переме:щения и амортизаторами, турбинное колесо выполнено разъемным по ступице, направляющие роевого перемещения - в виде стержней, закрепленных на турбинном колесе,а амортизаторы - в виде пружин сжатия, установленных между турбинным колесом и ступицей на указанных стержнях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Яременко О.В. Ограничивающие гидродинамические муфты. М., Машиностроение, 1970, с. бЬ, рис. 28.

5. Яременко О. В. Новые машины, оборудование и средства автоматизации. Ограничивающие и смягчающие гидродинамические муфты. М., Машиностроение,1963, с.68,

фиг. 38.