Предохранительная муфта

 

1. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА, включающая имеющие общую ось вращения ведущую полумуфту, выполненную со сквозным окном, и ведомую полумуфту с углублением, а также связанный с ними предохранительный элемент, отличающаяся тем, что, с целью увеличения нгщеж-ности и повыщения точности срабатывания , предохранительный элемент выполнен в виде щарнирно связанного с веду11ей полумуфтой направляющего корпуса с помещенным внутри него подпружиненным штоком, соединенным посредством шарнира олюлзуном, входящим в контакт с направляюще. поверхностью, выполненной в углублении ведомой полумуЛты, а в окне ведущей полумуфты имеется также направляющая поверхность, причем направляющие поверхности лежат в плоскостях , параллельных оси вращения и проходящих от нее на одинаковом (/} расстоянии. ч СП 00 О) ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMYCBNQETEIlbCTBY фиа,1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРБГГий (21) 3493410/22-02 (22) 27.09.82 (46) 07.12.83. Вюл. Р 45 (72) Н.Г. Селегей, A.È. Лесной, Н.Г. Малич и В.Е. Хрычиков (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (53) 621..771.2.06-88(088.8) (56) 1. Поляков R.Ñ. и др. "Муфты".

M -Л., Машгиэ, 1976, с. 205.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 755352, кл. В 21 В 35/14, 1978. (54)(57) 1. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА, включающая имеющие общую ось вращения ведущую полумуфту, выполненную со сквозным окном, и ведомую полумуфту с углублением, а также свя„„su„„ i 058650 А

3(59 В 21 В 35 14 16 Д 7 00 эанный с ними предохранительный элемент, отличающаяся тем, что, с целью увеличения надеж.ности и повышения точности срабатывания, предохранительный элемент выполнен в виде шарнирно связанного с ведущей полумуфтой направляющего корпуса с помещенным внутри него подпружиненным штоком, соединенным посредством шарнира с чолзуном, вхо дящим в контакт с направляющеи". поверхностью, выполненной в углублении ведомой полумуйты, à s окне ведущей полумуфты имеется также направляющая поверхность, причем направляющие поверхности лежат в плос. костях, параллельных оси вращения Я и проходящих от нее на одинаковом расстоянии.

1058650

2. Муфта по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью сокращения времени приведения ее в рабочее положение; направляющий корпус

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к оборудованию прокатных станов с приводом маковичного типа.

Известны предохранительные муфты, состоящие из двух полумуфт, на торцах которых выполнены контактирующие между собой кулачки треугольной формы, причем одна из полумуфт жестко настена на вал, а другая связана с валом посредством шлицевого соединения и подпружинена (1)

Недостатком таких муфт является то, что они способны передавать крутящие моменты относительно малой величины. Это объясняется тем, что силы сцепления между полумуФтами (силы трения на поверХностях кулачков) создаются посредством пружин, расположенных параллельно оси вращения муфты, и для.создания необходимой силы сцепления пружины должны . сжимать кулачки с силой, на порядок превосходяш и силу трения. Следова тельно, для передачи больших крутящих моментов необходимо геометрические параметры муфт увеличивать до неприемлемых размеров. Поэтому в тяжелонагруженных силовых линиях прокатных станов они применяться не могут. Кроме того, после срабатывания известные муфты не отсоединяют привод от йспольнительного механизма, а продолжают передавать изменяющийся во времени от нуля до максимального значения крутящий момент, а это в прокатных станах не приемлемо, так как приводит к значительным перегрузкам деталей и узлов главной линии, способствующих быстрому выходу их из строя.

Наиболее .близкой по технической сущности к изобретению является предохранительная муфта, включающая имеющие общую ось вращения ведущую полумуфту, выполненную со сквозным окном, и ведомую полумуфту с углублением, а также связанный r. ними предохранительный элемент (2) .

Однако известной муфте присуща недостаточная надежность. Это связано с тем, что после разрыва предохранительного элемента части его должны автоматически выбрасываться из кольцевого паза посредством пру5

t0

50 связан с ведущей полумуфтой посредством вапа, ось которого смещена относительно собственной оси вращения.

2 жин. Однако, как показывают результаты заводской апробации такой муф-, ты, после разрыва предохранительного элемента одна иэ его частей в период движения по кольцевому пазу, не доходя до сквозного окна, перекашивается и заклинивает муфту. После этого наблюдаются поломки деталей, а также значительно затруд няется демонтаж муфты. Известной муфте присуща также низка точность срабатывания, что объясняется отсутствием метода, позволяющего с высокой точностью рассчитать геометрические параметры предохранитель- . ного элемента, поэтому он разру- шается при нагрузках значительно меньших, чем расчетные, из-за накопления усталостных повреждений, влияние которых учитывать в расчетах затруднительно.

Цель изобретения — увеличение надежности и повышение точности срабатывания.

Поставленная цель достигается тем, что в предохранительной муфте, включающей имеющие общую ocb вращения ведущую полумуфту, выполненную со сквозным окном, и ведомую полумуфту с углублением, а также связанный с ними предохранительный элемент, предохранительный элемент выполнен в виде шарнирно связанного с ведущей полумуфтой направляющего корпуса с помещенными внутри него подпружиненным штоком, соединенным посредством шарнира с ползуном, входящим в контакт с направляющей поверхностью, выполненной в углублении ведомой полумуфты, а в окне ведущей полумуфты имеется также направляющая поверхность, причем направляющие поверхности лежат в плоскостях параллельных оси вращения и про содящих от нее на одинаковом расстоянии.

Кроме того, с целью сокращения времении приведения муфты в рабочее положение,.направляющий корпус связан с ведущей полумуфтой посредством вала, ось которого оснащена относительно собственной оси вращения.

На фиг. 1 показана предохрани- . тельная муфта; на фиг. 2 — разрез

1058650

А-A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез

В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — схема си;;ового взаимодействия элементов муфты.

Муфта состоит из ведущей полу- 5 муфты 1, сообщенной посредством подшипниковых узлов 2 и 3 с установленной соосно с ней ведомой полумуфтой 4, в которой выполнены углубления с направляющими плоскостя- 10 ми а . В полумуфте 1 имеются сквозные окна, с одной стороны которых выполнены направляющие плоскости а с другой — шарнирно присоединены предохранительные элементы„ !5 состоящие из направляющего корпуса

5 с помещенным в нем пружинным элементом б (например, набором тарельчатых пружин) и штоком 7, шарнирно соединенным посредством пальца 8 с ползуном 9, входящим в контакт с направляющей поверхностью Q, ведо" мой полумуфты 4. Направляющие поверхности а и 6 лежат в плоскостях, проходящих от общего центра полумуфт на расстоянии N . Предохранительный элемент соединяется с полумуфтой 1 посредством шарнира (фиг.3), состоящего из вала 10, ось которого смещена относительно оси его . вращения на величину С . В отверстии, ЗО выполненном в направляющем корпусе

5 и проходящем через часть тела вала 10, установлен стопорный сухарь

11, имеющий рукоятку. На конце вала

10 соосно оси его вращения установ- 35 лен ручной привод поворота, состоящий, например, из жестко закрепленного на валу зубчатого колеса 12, входящего в зацепление с зубчатым колесом 13, имеющим рукоятку 14. На щ() полумуфте 1 установлен неподвижно ограничитель хода 15, оснащенный резиновым (или другим) амортизатором 16.

Жесткость упругого элемента б выбирается такой, чтобы при заданной деформации (a3) он создавал, взаимодействуя через шток 7 и ползун 9 с ведомой полумуфтой 4, момент относительно оси муфты, равный половине (в случае. применения двух предохе 50 ранительных элементов) максимально допускаемого для главной линии про катного стана момента. Угол между плоскостями, в которых лежат направляющие поверхности а и Б, выбирается 55 таким, чтобы при деформации упругого элемента б на заданную величину аЕ, указанные поверхности совмеща лись с одной плоскостью. Величина смещения оси вала 10 от оси его 60 вращения с принимается такой, чтобы при повороте вала на 180 (при вы. воде стопора 11 и зацепления с ним) ползун 9 можно было бы завести в контакт с поверхностью а, минуя 65 кромку поверхности о (точка К ) не деформируя упругий Ълемент 6. Величину смещения плоскостей а и 6 от оси муфты (W) необходимо выбирать такой, чтобы при возникновении максимально допускаемого момента, передаваемого муфтой, направление силн, создаваемой упругим элементом б, составляло с плоскостью, в которой в данный момент находятся поверхности а и б, угол К 76 . При этом как показнвает элементарный кинематический анализ, отсутствуеФ явление самоторможения ползуна 9 на поверхности а при максимально возможном коэффициенте трения, равном

О, 25, т. е. сила движущая (Рч ), рав ная проекции йа плоскость а сил9 (Р„), создаваемой упругим элементом, больше силы трения (Ртр), создаваемой нормальной силой (Н) (фиг.4).

Длина направляющей поверхности б принимается такой, чтобы при подходе ползуна 9 к амортизатору 16 упругий элемент б был полностью разгружен.

Предохранительная муфта работает следующим образом.

В ненагруженном состоянии муфты ползуны 9 находятся в контакте с плоскостями а (фиг. 1), упругие элементы 6 разгружены, а валь 10 застопорены посредством фиксаторов

11 и повернуты посредством ручных приводов так, что их оси лежат на осях штоков 7 и смещены в сторону по верхностей а . В период функционирования муфты полумуфты 1 и 4 сдвигаются на определенный угол и деформируют упругие элементы б. При этом на штоках 7 создаются усилия, передающиеся на поверхности а посредством ползунов 9, которые остаются неподвижными до тех пор,пока поверхности а и 6 не совместятся в одной плоскости. При возникновении в главной линии прокатного стана максимально допускаемых моментов, упругие элементы б деформируются настолько, чтр позволяют полумуфтам

1 и 4:сдвинуться относительно друг друга до совпадения поверхностей а и b с общей плоскостью. В этот период ползуни 9 начинают перемещаться с поверхности а на поверхностьо и в момент их полного перемещения на поверхности б муфта рассоединяется. Далее ползуны 9, дойдя до амортизаторов 16, останавливаются.

Для повторного приведения предохранительной муфты в рабочее положение стопоры 11 выводят из зацепления с валами 10 и последние по-. средством ручннх приводов поворачиваются на 180 . После этого предохо ранительние элементы поворачивают до совмещения ползунов 9 с плоскостями а, а вали 10 возвращают в ис1058650

Я вЂ” Д лоРериуа о

10 ходнае положение и стопорят их в направляющем корпусе 5 предохрани.— тельного элемента.

П рименение предлагаемого устройства дает воэможность значительно увеличить надежность предохранительной муфты, повысить точность срабатывания, уменьшить время приведения ее в рабочее состояние, а также за счет. наличия в муфте упругих элементов уменьшить ударные нагрузки возникающие в главной линии прокатного стана, что, в свою очередь повышает срок службы других узлов.

5 Внедрение в производство предлагае мой предохранительной муфты только на одном пильгер-стане Позволяет получить экономический эффект, равный около 125 тыс.руб. в год.

1О5865О

Puz. 4

Составитель Г. Ростов

Редактор Т. ПарФенона Техред В.Далекорей Корректор а. Дзятко

Заказ 9658/7 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4