Гидродинамическая предохранительная блокируемая муфта

 

1. ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ БЛОКИРУЕМАЯ МУФТА, содержащая корпус, установленный на ведомом валу, насосное колесо, установленное на ведущем валу, турбинное колесо и блокирующий механизм, установленный между насосным и турбинным колесами , отличающаяся тем, что, с Целью повыщения надежности путем улучшения динамических и пусковых характеристик муфты , блокирующий механизм выполнен в виде центробежной муфты с дробью и с гофрированным диском, на конце ведущего вала выполнен фланец, в центральных частях фланца и насосного колеса выполнены обращенные одна к другой осевые полуовальные выемки, фланец ведущего вала и насосного колеса жестко связаны между собой , а в их выемках расположена центробежная муфта блокирующего механизма, причем гофрированный диск центробежной муфты жестко закреплен на ведомом валу турбинного колеса. 2. Гидромуфта по п. 1, отличающаяся с S тем, что гофрированный диск выполнен с равномерно расположенными между гофра (Л ми отверстиями, размеры которых не меньще максимальных размеров дробинок.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц F 16 D 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3390034/25-27 (22) 05.02.82 (46) 23.02.84. Бюл. № 7 (72) А. В. Мурин и В. А. Осипов (71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (53) 621.825 (088.8) (56) 1. Гавриленко Б. А., Минин В. А. Гидродинамические муфты. М., Оборонгиз, 1959, с. 339.

2. Авторское свидетельство СССР № 136129, кл. F 16 D 33/02, 1960 (прототип) . (54) (57) 1. ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ БЛОКИРУЕМАЯ

МУФТА, содержащая корпус, установленный на ведомом валу, насосное колесо, установленное на ведущем валу, турбинное колесо и блокирующий механизм, установленный между насосным и турбинным колесами, отличающаяся тем, что, с целью по„„SU„„1075027 A вышения надежности путем улучшения динамических и пусковых характеристик муфты, блокирующий механизм выполнен в виде центробежной муфты с дробью и с гофрированным диском, на конце ведущего вала выполнен фланец, в центральных частях фланца и насосного колеса выполнены обращенные одна к другой осевые полуовальные выемки, фланец ведущего вала и насосного колеса жестко связаны между собой, а в их выемках расположена центробежная муфта блокирующего механизма, причем гофрированный диск центробежной муфты жестко закреплен на ведомом валу турбинного колеса.

2. Гидромуфта по п. 1, отличающаяся тем, что гофрированный диск выполнен с Q равномерно расположенными между гофрами отверстиями, размеры которых не меньше максимальных размеров дробинок.

1075027

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в приво-, дах различных машин с асинхронным короткозамкнутым электродвигателем, в том числе и в приводах грузоподъемных и транспортирующих устройств — грузоподъемных кранах и конвейерах различного типа, особенно в машинах большой мощности, для обеспечения защиты двигателя, исполнительного и передаточного механизмов от черезмерных перегрузок на всех режимах работы.

Известна гидродинамическая блокируемая муфта, которая может быть использована в качестве предохранительной, содержащая корпус, насосное и турбинное колеса и блокирующее устройство, обеспечивающее передачу муфтой момента на установившемся режиме без скольжения (1).

Недостатком гидродинамической предохранительной блокируемой муфты является сложность конструкции, большие нагрузки на детали блокирующего механизма от сил инерции и малая вследствие этого надежность и долговечность.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является гидромуфта, содержащая насосное и турбинное колеса и блокирующее устройство, выполненное в виде фрикционной центробежной муфты, состоящей из диска с фрикционной накладкой, установленного на насосном колесе, и ответной опорной поверхности на турбинном колесе, на ступице которого жестко закреплен сепаратор с шариками, взаимодействующими с клиновыми поверхностями насосного колеса и диска (2).

Известная блокируемая гидромуфта создает большие динамические нагрузки в приводе при стопорении турбинного колеса вследствие жесткого присоединения сепаратора с шаровыми грузами со ступицей турбинного колеса. Эти нагрузки, приводят к быстрому разрушению деталей муфты, привода и исполнительного механизма. Как показывают расчеты, блокирующее устройство этой муфты имеет невысокую нагрузочную способность (может передавать небольшой крутящий момент) вследствие чего муфта имеет увеличенные размеры в осевом направлении, повышенную массу, что усложняет конструкцию и понижает надежность и долговечность.

Целью изобретения является повышение надежности путем улучшения динамических и пусковых характеристик муфты.

Поставленная цель достигается тем, что в гидродинамической предохранительной блокируемой муфте, содержащей корпус, установленный на ведомом валу, насосное колесо, установленное на ведущем валу, турбинное колесо и блокирующий механизм, установленный между насосным и турбинным колесом, блокирующий механизм выпол5

50 нен в виде центробежной муфты с дробью и с гофрированным диском, на конце ведущего вала выполнен фланец, в центральных частях фланца и насосного колеса выполнены обращенное одна к другой осевые полуовальные выемки, фланец ведущего вала и насосного колеса жестко связаны между собой, а в их выемках расположена центробежная муфта блокируюгцего механизма. причем гофрированный диск центробежной муфты жестко закреплен на ведомом валу турбинного колеса.

Кроме того, гофрированный диск выполнен с равномерно расположенными между гофрами отверстиями, размеры которых не меныпе максимальных размеров дробинок.

На фиг. 1 представлена гидродинамическая предохранительная блокируемая муфта (ГПМ); на фиг. 2 — гофрированный диск; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2.

ГПМ содержит насосное колесо 1, турбинное колесо 2 и блокирующее устройство в виде гофрированного жестко соединенного с ведомым валом 3 турбинного колеса 2 диска 4 с равномерно расположенными между гофрами отверстиями, помещенного в полость 5, образованную полуовальными выемками в насосном колесе 2 и фланце ведущего вала, с гладкой внутренней поверхностью, принадлежащую насосному колесу, выполненной во вспомогательной полости

ГПМ, имеющей центральное расположение в муфте (что снижает осевые размеры vóôты) и заполненную сыпучим материалом 6. например в виде дроби. Для предотвращения попадания сыпучего материала из полости 5 во вспомогательную полость 7 и рабочую полость 8 гидромуфты, а также в ее подшипники 9, предусмотрены контактные уплотнения 10 и 11. Для уменыпения износа стенок полости 5, гофрированного диска 4 и самого сыпучего материала 6 в последний добавлена смазка. Отверстия в гофрированном диске 4 имеют диаметр превышающий наибольший размер (диаметр) частицы lpoби с целью увеличения нагрузочной способности муфты и для равномерного заполнения частей полости 5, расположенных но разные стороны этого диска.

Муфта работает следующим образом.

При разгоне насосного колеса 1 и особенно после достижения им частоты вращения близкой к номинальной под действием в основном только гидравлического момента, передаваемого от него турбинному колесу 2, последнее также начинает BpBlllBThcH, после того как приложенный к нему момент, станет превышать момент сил сопротивления.

По мере увеличения частоты вращения турбинного колеса 2, жесткосоединенный с ним гофрированный диск 4 начинает постепенно сообщать (за счет сил трения и воздействия стенок его отверстий и гофров на сыпучий материал) окружную скорость сыпучему ма!

075027 териалу, что приводит к плавному увеличению центробежной силы, действующей на его частицы и прижимающей к стенкам полости 5 и гофрированному диску 4, и в итоге к плавному возрастанию момента, передаваемого блокирующим устройством. При скорости турбинного колеса 2, близкой к номинальной, момент, передаваемый в процессе разгона блокирующим устройством, становится равным расчетному моменту и происходит блокирование гидродинамической муфты. С этого мгновения момент от насосного колеса 1 к турбинному колесу 2 передается только за счет сил трения между гладкими стенками полости 5 и сыпучим материалом 6 с зажатым в нем гофрированным диском 4 и муфта работает без скольжения.

При недопустимых перегрузках происходит проскальзывание сыпучего материала 6 совместно с зажатым в нем гофрированным диском 4 относительно стенок полости 5, частота вращения гофрированного диска 4, а вместе с ним и окружная скорость сыпучего материала 6, уменьшается, что, естественно, уменьшает центробежные силы, действующие на частицы сыпучего материала и приводит к существенному уменьшению момента, передаваемого блокирующим устройством. При этом от насосного колеса на турбинное передается в основном только гидравлический момент.

При резком стопорении турбинного колеса дополнительная динамическая нагрузка от массы сыпучего материала практически не передается на гофрированный диск 4, вследствие возможности . проскальзывания этого материала относительно названного диска и вследствие проскальзывания части10 чек (шариков) сыпучего материала одна относительно другой.

Использова ние предлагаемой муфты по сравнению с предохранительными гидродинамическими муфтами ГП — 360, ГПЭ вЂ” 400 с нерегулируемым заполнением, работающи15 ми со скольжением 5 /р на установившемся режиме позволяет полностью ликвидировать скольжение на установившемся режиме.

Особенности конструкции предлагаемой муфты обеспечивают меньшую массу, размеры, стоимость и большую энергоемкость, а также повышенную надежность и долговечность, что дает преимущества по сравнению с гидродинамическими предохранительными неблокируемыми муфтами и по сравнению с известными блокируемыми гидромуфта ми.

1075027

Редактор А. Шандор

Заказ 229/31

Составитель П. Колесников

Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Тираж 913 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4