Фрикционная муфта с пневмогидравлическим приводом преимущественно кривошипного пресса

 

ФРИКЦИОННАЯ МУФТА С ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КРИВОШИПНОГО ПРЕССА, содержащая корпус с расположенным в нем цилиндром и поршнем пневмогидравлического привода, нажимной диск, упорный диск в виде маховика, установленного на валу на подшипниках, фрикционньй диск с равномерно распределенными по периферии окружности фрикционными вставками, толщина которых превышает толщину указанного диска, возвратно-нажимной узел и вентиляторный узел в виде жестко закрепленного на торце маховика колеса с радиальными лопастями, причем фрикционньй диск установлен между упорным и нажимным дисками, последние установлены с возможностью образования рабочей полости с выходньп и и входными каналами под охлаждаемую среду, вентиляторный узел соединен с упомянутым выходным каналом, входной канал размещен под фрикционными вставками фрикционного диска, нажимной диск установлен с возможностью перемещения по оси и взаимодействия рабочей поверхностью с упомянутыми фрикционными вставками, a противоположной поверхностью - с упомянутым поршнем пневмогидравлического привода , отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности при уменьшении осевого габарита муфты, в маховике выполнены углубление под фрикционньй и нажимной диски и равномерно распределенные входные, (Л осевые отверстия под охлаждаемую среду , на нерабочей поверхности нажимного диска выполнены радиальные ребра в виде равномерно размещенных по окружности торцовых лопастей, ось г. вентиляторного узла расположена параллельно оси устройства, колесо вентиляторного узла выполнено в виде 4 концентрично установленных обе00 чаек, на маховике закреплена внешняя обечайка с выполненньми в ней разо дельными лопастями, a на внешней ел поверхности корпуса пневмогидравлического привода консольно с зазором относительно нажимного диска закреплена внутренняя обечайка, причем у внешнего торца внутренней обечайки равномерно по окружности выполнены сквозные отверстия, связывающие с атмосферой полость, образованную поршнем пневмогидравлического привода и нерабочей поверхностью нажимного диска.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) Г 16 В 13/72

ВСЕМ .бЯЩЯ

ПАТЕНТ®ТЕХИНЧЕС ДЯ фффД Р Р ТР.д

«%4 9 +

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) 1. Власов В кривошипных прес строение", !969, 2. Авторское № 666328, кл. F

3. Авторское

¹ 666327, кл. F (прототип) ..И. Система включения сов. M. "Машинос. 18, рис. 7. свидетельство, СССР

16 D 13/72,,1976. свидетельство СССР

16 D 13/72, 1976

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ K0MHTEТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3673145/25-27 (22) 16.12.83 (46) 07.03.85. Бюл. ¹ 9 (72) В.В.Каржан, В.В.Корнилов и А.Г.Крупенко (71) Рыбинский авиационный технологический институт (53) 621-825.54(088.8) (54)(57) ФРИКЦИОННАЯ МУФТА С ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КРИВОШИПНОГО ПРЕССА, содержащая корпус с расположенным в нем цилиндром и поршнем пневмогидравлического привода, нажимной диск, упорный диск в виде маховика, установленного на валу на подшипниках, фрикционньй диск с равномерно распределенными по периферии окружности фрикционными вставками, толщина которых превышает толщину указанного диска, возвратно-нажимной узел и вентиляторный узел в виде жестко закрепленного на торце маховика колеса с радиальными лопастями, причем фрикционный диск установлен между упорным и нажимным дисками, последние установлены с возможностью образования рабочей полости с выходными и входными каналами под охлаждаемую

„„SU, 1143905 среду, вентиляторньй узел соединен с упомянутым выходным каналом, входной канал размещен под фрикционными вставками фрикционного диска, нажимной диск установлен с возможностью перемещения по оси и взаимодействия рабочей поверхностью с упомянутыми фрикционными вставками, а противоположной поверхностью — с упомянутым поршнем пневмогидравлического привода, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности при уменьшении осевого габарита муфты, в маховике выполнены углубление под фрикционньй и нажимной диски и равномерно распределенные входные, осевые отверстия под охлаждаемую среду, на нерабочей поверхности нажимного диска выполнены радиальные ребра в виде равномерно размещенных по окружности торцовых лопастей, ось -, вентиляторного узла расположена параллельно оси устройства, колесо вентиляторного узла выполнено в виде двух концентрично установленных обечаек, на маховике закреплена внешняя обечайка с выполненными в ней раз-. дельными лопастями, а на внешней поверхности корпуса пневмогидравлического привода консольно с зазором относительно нажимного диска закреплена внутренняя обечайка, причем у внешнего торца внутренней обечайки равномерно по окружности выполнены сквозные отверстия, связывающие с атмосферой полость, образованную поршнем пневмогидравлического привода и нерабочей поверхностью нажимного диска.

1143905

Изобретение. относится к области машиностроения, в частности к кузнечно-прессовому машиностроению и может найти применение при проектировании и изготовлении тяжело наг- 5 руженных фрикционных муфт кривошипных прессов.

Известны фрикционные муфты кривошипных прессов, содержащие ведущий маховик, упорный и нажимной диски, ведомый диск с фрикционными вставками, связанный с ведомым валом, и пневматический нажимной механизм

Р3. Недостаток таких муфт — повышенная15 тепловая напряженность вследствие неудовлетворительных условий охлаждения. Для улучшения условий охлаждения фрикционные муфты снабжают лопатками и ребрами, предназначенными 20 для создания потоков воздуха и увеличения поверхности охлаждения.

Известна фрикционная муфта, в которой маховик имеет ступицу и обод, жестко связанные между собой 25 радиально расположенными ребрами, а последние выполнены в форме вентиляторных лопаток 21.

Однако в данной муфте не исключается тепловая напряженность. 30

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является фрикционная муфта кривошипного пресса, имеющая пневмо- или гидравлическиЙ привод, 35 содержащая нажимной диск, упорный диск в виде маховика для ременной передачи, установленного на поцшипниках на вращающемся валу, фрикционный диск с фрикционными вставками, межцу 40 которыми. имеет возможность проходить охлаждающая диск среда, и вентиляторный узел в виде жестко закрепленного на маховике лопастью колеса, причем вентиляторный узел расположен на выходе из рабочей полости и его ось перпендикулярна оси устройства (3 .

В изввстном устройстве производим тельность вентиляторного узла больше чем в предыдущем, меньше гидравлические сопротивления. Однако ин значе-! ния ограничены конструкцией отдельных узлов, отбором тепла только с рабочей поверхности, что не позволяет эффективно использовать охлаждение теплонагруженных деталей и повышать тем самым их долговечность (снижение интенсивности износа взаимодействующих деталей) и надежность (обеспечение коэффициента трения) .

Кроме того, муфта имеет большой осевой габарит, что существенно для кривошипного пресса, где она используется, так как это ухудшает эксплуатационные характеристики, в частности характеристики, связанные с надежной работой на всем устройстве в целом.

1 елью изобретения является повышение надежности при уменьшении осевого габарита муфты.

Поставленная цель достигается тем, что во фрикционной муфте с пневмогидравлическим приводом, преимущественно.кривошипного пресса, содержащей корпус с расположенным в нем цилиндром и поршнем пневмогидравлического привода, нажимной диск, упорный диск в виде маховика, уста> новленного на валу на подшипниках, фрикционный диск с равномерно распределенными по периферии окружности фрикционными вставками, толщина которых превышает толщину названного диска, возвратно-нажимной узел и вентиляторный узел в виде жестко закрепленного на торце маховика колеса с. радиальными лопастями, причем фрикционный диск установлен между упорным и нажимным дисками, последние установлены с возможностью образования рабочей полост-.; с входными и выходными каналами под охлаждающую среду, вентиляторный узел соединен с упомянутым выходным каналом, входной канал размещен под Фрикционными вставками фрикционного диска, нажимной диск установлен с возможностью перемещения по оси и взаимодействия рабочей поверхностью с упомянутыми

Фрикционными вставками, а противоположной поверхностью — с упомянутым поршнем пневмогидравлического привода, в маховике выполнены углубление под фрикционный и нажимной диски и равномерно распределенные входные, осевые отверстия под охлаждающую среду на нерабочей поверхности нажимноI го диска выполнены радиальные ребра в виде равномерно размещенных по окружности торцовых лопастей, ось вентиляторного узла расположена параллельно оси устройства, колесо вентиляторного узла выполнено в виде двух концентрично установленных обечаек, на маховике закреплена внеш3 1 143 няя обечайка с выполненными в ней радикальными лопастями, а на внешней поверхности корпуса пневмогидравлического привода консольно с зазором относительно нажимного диска закреплена внутренняя обечайка, причем у внешнего торца внутренней обечайки равномерно по окружности выполнены сквозные отверстия, связывающие с атмосферой полость, образованную порш ip нем пневмогидравлического привода и. нерабочей поверхностью нажимного диска.

На фиг. 1 показана фрикционная муфта, продольный разрез; на фиг. 2— развертка лопаточного венца по среднему диаметру; на фиг. 3 — частичный разрез цилиндра пневмогидравлического привода осевой плоскостью, проходящей между двумя смежными направляющими пальцами; на фиг. 4 — вариант исполнения фрикционной муфты.

Фрикционная муфта с принудительным охлаждением содержит ведущий маховик

1, установленный на валу на подшип-. никах (полотно 2 маховика 1 является одновременно упорным диском), нажимной диск 3 с торцовыми радикальными ребрами 4 на нерабочей его поверхности, цилиндр 5 с поршнем б, связанные с маховиком .1 при помощи пальцев 7 с возвратно-нажимными.пружинами на них, ведомый фрикционный диск 8 с установленными на его периферии равномерно размещенными фрикционными 35 вставками 9, жестко связанный с ведомым валом 10. В маховике 1 равномерно по окружности выполнены входные каналы 11 подвода охлаждающей среды, а обод маховика в зоне 40 .расположения муфты ограничен торцовой поверхностью 12. В ведомом фрикционном диске 8 выполнены окна t3.

Вентиляторный узел установлен на выходящем из рабочей полости канале 45

1 и выполнен в виде двух концентрично установленных обечаек. Внутренняя обе-. чайка 14 вентиляторного колеса жестко зафиксирована на наружной поверхности корпуса цилиндра 5 и установлена кон- 50 сольно с зазором 0,5-1 мм относительно нажймного диска . для обеспечения свободного осевого перемещения нажимного диска 3. Внешняя обечайка 15 вентиляторного колеса жестко закреп- 55 лена на маховике и внутри нее выполнены радиальные лопасти 16, длина которых равна высоте внутренней

905 4 обечайки 14, а их профиль выполнен по дуге окружности. Лопасти закреплены (например, сваркой) на внешней обечайке 15 под углом наклона хорды ,лопаток к плоскости вращения, равным б

20-30 . С целью уменьшения осевого габарита муфты фрикционный 8 и нажимной 3 диски заглублены в маховик 1, для чего в последнем выполнено соответствующее углубление. Из-за того, что в муфте уменьшен осевой габарит и выполнено углубление, выходной кольцевой канал 17 под охлаждающую среду выполнен с торцовой поверхностью 12, входные кромки радиальных лопастей 16 примыкают непосредственно к кольцевому каналу 17, а ось вентиляторного узла установлена параллельно оси устройства. У внешнего торца внутренней обечайки 14 в корпусе цилиндра 5 выполнены наклонные отверстия 18, связь1вающие с атмосферой полость, образованную поршнем 6 пневмогидравлического привода и нерабочей поверхностью нажнмного диска 3. Отверстия 18 равйомерно распределены по окружности и предназначены для создания тока воздуха в направлении, указанном стрелками на фиг. 3, благодаря использованию эжекции, что обеспечивает отбор тепла с тыльной стороны нажимного диска.

Благодаря этому уменьшается интенсивность теплопередачи от диска к поршню 6 и это приводит к уменьшению. температуры применяемого в приводе резинового уплотнителя.

Устройство работает следующим образом.

Маховик 1 кривошипного пресса вращается с постоянной угловой скоростью, получая движение от электродвигателя через ременную передачу. Для включения муфты в полость цилиндй ра 5 подается сжатый воздух (или рабочая жидкость), под давлением которого поршень 6 перемещается влево, сжимая фрикционные вставки 9 между маховиком и нажимным диском 3.

При вращении муфты по часовой стрелке (если смотреть с rrpaaoro конца вала 10) радиальные лопасти 16 перемещают воздух в осевом направлении.

При этом в выходном кольцевом канале 17 и между поверхностями трения в рабочей полости создается разрежение, благодаря чему воздух поступает через входные каналы 11 и, обтекая поверх1143

905

Э ности трения (фиг. 1, показано стрелками подходит к лопаткам вентилятора, а затем, пройдя через межлопаточные каналы, выходит наружу. Указанные потоки воздуха охлаждают рабочие поверхности трения и зону размещения подшипников маховика.

Поверхности трения охлаждаются из-за того, что фрикционные вставки,9 на фрикционном диске 8 установлены с зазором один относительно другого и что толщина фрикционных вставок превышает толщину самого диска.

Хорошее охлаждение поверхностей трения, сильно нагретых из-эа частого включения муфты (специфика кузнечного пресса), обеспечивается большой производительностью вертиляторного узла, а последняя достигается за счет расположения вентиляторного узла на выходном канале 17 параллельно оси устройства. Кроме этого, данное расположение вентиляторного узла позволяет получить дополнительный положительный эффект, а именно повышение коэффициента теплоотдачи за счет изменения режима течения воздуха вдоль поверхностей трения муфты: вместо ламинарного режима, как это имеет место, например, в известном устройстве, получается турбулентный режим, при котором коэффициент теплоотдачи существенно выше, чем при ус ламинарном. Указанный переход от ламннарного режима к турбулентному режиму течения воздуха -в муфте происходит благодаря увеличению расхода воздуха. В устройстве выполняется охлаждение и менее теплонагруженных

5 деталей, что повышает их долговечность и надежность в работе. Разряжение, создаваемое вентиляторным узлом, распространяется и на зону расположения подшипников, обеспечивая.отбор тепла и от них. Кроме того, в конструкции устройства предотвращается перегрев поршня и его уплотнителей за счет прохождения охлаждающей среды между поршнем и нерабочей поверхностью нажимного диска 3.

Благодаря эжекционному Действию струи воздуха, выходящей из вентилятора, небольшая часть воздуха, прошедшая через окно 13, проходит между. радиальными ребрами 4 и выходит наружу через сквозное отверстие 18.

Использование предлагаемого изобретения по сравнению с известным позволит увеличить коэффициент теплоотдачи в пять раз, что приведет к пропорциональному снижению температуры особенно теплонагруженных деталей муфты кривошипного пресса, к увеличению их долговечности, а следоваЗО тельно, к надежной работе всего устройства. При этом использование предлагаемого изобретения позволит уменьшить осевой габарит устройства, что является полезным для его эксплуатации.

1143905

1143905

Заказ 879/30

Тирах 898

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Узгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Гратилло Техред М.Надь

Корректор Е.Сирохман

Подписное