Реверсивный обгонный механизм

 

(19)SU(11)1074182(13)A1(51)  МПК ⁵    _F16D41/16(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 27.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) РЕВЕРСИВНЫЙ ОБГОННЫЙ МЕХАНИЗМ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для реверсирования вращения валов механизмов и устройств. Известен реверсивный обгонный механизм, содержащий две обгонные муфты, ведущие полумуфты которых соединены с двумя входными валами, а ведомые полумуфты - с одним выходным валом, расположенные между полумуфтами элементы сцепления, взаимодействующие с устройством управления [1] . Известный механизм имеет недостаточную надежность, так как он не может передавать реверсивное вращение на выходной вал, если один из приводов, связанных с входными валами, окажется неисправным. Известен реверсивный обгонный механизм, содержащий две обгонные муфты, ведущие полумуфты которых соединены с двумя входными валами, а ведомые полумуфты - с одним выходным валом, расположенные между полумуфтами элементы сцепления, соединенные с фрикционным элементом устройства управления [2] . Однако такой механизм имеет недостаточную надежность, так как при неисправности одного из приводов входных валов, он не может быть отключен. Цель изобретения - повышение надежности путем автоматического отключения одного из входных валов в аварийной ситуации. Поставленная цель достигается тем, что реверсивный обгонный механизм, содержащий две обгонные муфты, ведущие полумуфты которых соединены с двумя входными валами, а ведомые полумуфты - с одним выходным валом, расположенные между полумуфтами элементы сцепления, соединенные с фрикционными элементами устройства управления, снабжен двумя шестернями, закрепленными на входных валах, и двумя зубчатыми колесами, свободно установленными на этих же валах, шестерня одного входного вала кинематически связана с зубчатым колесом другого входного вала, фрикционный элемент каждого устройства управления подпружинен к соответствующему зубчатому колесу, каждый входной вал установлен с возможностью ограниченного углового перемещения относительно ведущей полумуфты. На фиг. 1 показан разрез механизма по входным валам, на фиг. 2 - разрез по ABCDEF на фиг. 1. Механизм содержит первый входной вал 1 и второй входной вал 2. На входных валах закреплены с некоторым угловым люфтом ведущие полумуфты 3, 4, выполненные в виде втулок. Угловой люфт этих втулок относительно входного вала обеспечивается за счет штифтов 5, 6, установленных на входных валах и входящих в соответствующие пазы в торцовой части втулок. На входных валах установлены свободно ведомые шестерни 7 и 8 с жестко закрепленными на каждой шестерне двумя храповыми колесами 9, 10 и 11, 12, представляющие собой ведомые полумуфты. В качестве устройства сцепления ведущей и ведомой полумуфт может быть использовано устройство двустороннего действия любого типа, применяемые в обгонных муфтах (храповое, клиновидное и т. д. ). В описываемом варианте конструктивного выполнения используются элементы сцепления храпового типа в виде двусторонних собачек 13, 14, сидящих на осях 15, 16, установленных на ведущих полумуфтах 3, 4. На этих же осях установлены рычаги 17, 18 управления элементами сцепления, которые связаны с собачками с помощью пружин 19, 20. На каждом входном валу жестко закреплены шестерни 21, 22 и свободно установлены зубчатые колеса 23, 24. К шестерням с помощью пружин 25, 26, установленных в ведущих полумуфтах 3, 4, прижаты фрикционные элементы устройств управления собачками в виде дисков 27, 28 с закрепленными на них водилами 29, 30, которые расположены одновременно в дуговых пазах 31, 32 ведущих полумуфт 3 и 4 и в радиальных пазах рычагов 17, 18. Так как шестерня 22 второго входного вала 2 расположена между ведущей полумуфтой 4 и ведомой шестерней 8, то для установки собачек 14 в ней сделана дугообразная прорезь 33, длина которой обеспечивает возможность углового перемещения (люфта) ведущей полумуфты 4 относительно входного вала 2, определяемого штифтом 6. Обе ведомые шестерни 7, 8 посредством шестерни 34 связаны с выходным валом 35. Механизм работает следующим образом. При исправных приводах вращение от каждого независимого привода передается на каждый входной вал 1 и 2. Пусть это вращение происходит против часовой стрелки. В этом случае каждое зубчатое колесо 23 и 24 вращается по часовой стрелке. За счет сил трения фрикционные шестерни увлекают за собой фрикционные диски 27, 28, которые в свою очередь посредством водил 29, 30 переведут рычаги 17, 18 в крайнее положение по часовой стрелке. На фиг. 2 в этом положении показан рычаг 18 (рычаг 17 показан в нейтральном положении). Рычаги, воздействуя через пружины 19, 20 на собачки 13, 14, приведут их в зацепление с храповыми колесами 9, 11, обеспечивающими вращение шестерней 7, 8 против часовой стрелки (на фиг. 2 в этом положении показана собачка 14). При этом ведущие полумуфты 3, 4, увлекаемые входными валами 1 и 2, выберут угловой люфт относительно штифтов и окажутся по отношению к входным валам в крайнем положении по часовой стрелке. Шестерни 7, 8, вращаясь против часовой стрелки, передадут вращение на шестерню 34 выходного вала 35, вращая его по часовой стрелке. Если один из приводов вращается быстрее другого, то выходной вал 35 и обе шестерни 7 и 8 вращаются с этой более высокой скоростью, а соответствующее храповое колесо будет обгонять собачку, связанную с тем выходным валом, который вращается медленнее. При изменении вращения приводов и связанных с ними входных валов 1 и 2 по часовой стрелке, зубчатое колесо 23 и шестерня 22 начнут вращаться против часовой стрелки и через фрикционные диски 27, 28 и водила 29, 30 сразу же переведут рычаги 17, 18 в крайнее положение против часовой стрелки. Рычаги в свою очередь посредством пружин 19, 20 заставят двусторонние собачки 13, 14 выйти из зацепления с храповыми колесами 9, 11 и войти в зацепление с храповыми колесами 10, 12, обеспечивающими вращение шестерням 7 и 8 по часовой стрелке. Собачки 13, 14 после выбора люфта ведущих полумуфт 3, 4 по отношению к входным валам 1, 2, начнут передавать вращение через храповые колеса 10, 12 шестерням 7, 8 по часовой стрелке, которые заставят вращаться шестерню 34 выходного вала 35 против часовой стрелки. В процессе вращения фрикционные диски 27, 28 за счет того, что их водила упрутся в края пазов 31, 32 полумуфт 3, 4, будут вращаться вместе с ними в сторону, противоположную вращению зубчатых колес 23, 24, при этом за счет трения о зубчатое колесо фрикционный диск все время будет удерживаться в крайнем положении по отношению к пазам 31, 32 полумуфт 3, 4, удерживая в крайнем положении рычаги 17, 18 и собачки 13, 14. В случае выхода из строя одного из приводов в процессе вращения заклинивается и связанный с ним входной вал. Чтобы не произошло поломки механизма полумуфты 3, 4 имеют некоторый угловой люфт относительно входных валов 1, 2. За счет этих люфтов в первый момент после изменения направления вращения исправного привода и связанного с ним входного вала, например вала 1 (в том случае, если второй входной вал, обе шестерни 7, 8 и связанные с ними собачки 13, 14, полумуфты 3, 4 "заклинены" неисправным приводом), его вращение через шестерню 21 передается на зубчатое колесо 24, установленное на "заклиненном" входном валу 2. Вращение входного вала 1 будет происходить до тех пор, пока выберется угловой люфт между ним и "заклиненной" полумуфтой 3, но этого достаточно для того, чтобы зубчатое колесо 24 через фрикционный диск 28, водило 30 перевело рычаг 18 в противоположное положение и вывело тем самым собачку 14 из зацепления с храповым колесом 12 заклиненной шестерни 8, расцепившись всеми остальными заклиненными элементами. В этом случае входной вал 2 и связанная с ним собачка 14 останутся неподвижными, но собачка 14 не будет мешать вращению шестерни 8, кинематически связанной с выходным валом 35. Перевод в противоположное положение собачки 13, связанной через полумуфту 3 с исправным входным валом 1, произойдет после "расклинивания" собачки 14 за счет вращения полумуфты 3, увлекаемой входным валом 1 после выбора люфта. В этом случае фрикционный диск 27 за счет трения о зубчатое колесо 23, которое все время будет оставаться неподвижным, так как оно кинематически связано с "заклиненным" входным валом 2, также некоторое время будет оставаться неподвижным, в результате чего вращающаяся полумуфта 3 переведет рычаг 17, связанный с неподвижным водилом 29, в противоположное положение, в результате чего собачка 13 войдет в зацепление с соответствующим храповым колесом, обеспечивая вращение шестерни 7, а вместе с ней и выходного вала 35 в направлении, задаваемом исправным приводом. Описанный реверсивный обгонный механизм может найти применение в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую надежность передачи двустороннего вращения на выходной вал. Реверсивный обгонный механизм позволяет передавать двустороннее вращение на выходной вал как одновременно от двух входных валов, так и от одного входного вала в том случае, если второй входной вал "заклинен" неисправным приводом. (56) Авторское свидетельство СССР N 684197, кл. F 16 D 1/10, 1977. Патент США N 2896759, кл. 192-46, 1959.

Формула изобретения

РЕВЕРСИВНЫЙ ОБГОННЫЙ МЕХАНИЗМ, содержащий две обгонные муфты, ведущие полумуфты которых соединены с двумя входными валами, а ведомые полумуфты - с одним выходным валом, расположенные между полумуфтами элементы сцепления, соединенные с фрикционными элементами устройств управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения автоматического отключения одного из входных валов в аварийных ситуациях, он снабжен двумя шестернями, закрепленными на входных валах, и двумя зубчатыми колесами, свободно установленными на этих же валах, шестерня одного входного вала кинематически связана с зубчатым колесом другого входного вала, фрикционный элемент каждого устройства управления подпружинен к соответствующему зубчатому колесу, каждый входной вал установлен с возможностью ограниченного углового перемещения относительно ведущей полумуфты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2