Предохранительная муфта

 

1. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА, содержащая две коаксиально расположенные полумуфты, соединенные посредством серег и двух или нескольких поводков, и средства для обеспечения напряженного состояния поводков, выполненных с ослабленными участками, отличающаяся тем, что, с целью равномерного предварительного нагружения всех поводков, средства выполнены в виде соединенных трубопроводом гидроцилиндров и размещенных между серьгами опорных труб, каждый гидроцилиндр связан со своим поводком , соосно расположенным в соответствующей опорнойтрубе, а опорные поверхности гидроцилиндра, серег и опорной трубы расположены в параллельных плоскостях. СО сл ел О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4($1) F 16 Р 900

1 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AATEHTV

ГОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3390751/25-27 (22) 18.11.81 (31) P 3043744.6 (32) 20.11.80 (33) ФРГ (46) 07. 05. 85. Бюл. Ф 17 (72) Херманн Вайсс, Лудгер Хекинг, Карл-Хайнц Брензинг, Манфред Хиен, Детлеф Рамдор и Герд Фогт (ФРГ) (71) Маннесман АГ (ФРГ)

{53) 621.825.5(088.8) (56) 1. Заявка ФРГ В 2640989, кл.. F 16 D 9/00, 1977 (прототип). (54)(57) 1. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ)(АЯ МУФТА, содержащая две коаксиально расноложенные полумуфты, соединенные посредством серег и двух или нескольких поводков,.и средства для обеспечения напряженного состояния поводков, выполненных с ослабленными участками, отличающаяся тем, что, с целью равномерного предварительного нагружения всех поводков, средства выполнены в виде соединенных трубопроводом гидроцилиндров и размещенных между серьгами опорных труб, каждый гидроцилиндр связан со своим поводком, соосно расположенным в соответ-: ствующей опорной трубе, а опорные поверхности гидрацилиндра, серег и опорной трубы расположены в параллельных плоскостях.

11

2. Муфта по п, 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что гидроцилиндры соединены общим ресивером.

3. Муфта по п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что трубопровод присоединен к насосу и имеет манометр или манометрический выключатель.

4. Муфта по и. 1, отличаю— щ а я с я тем, что серьги соединены с полумуфтами с помощью сферических опор.

55164

5. Муфта по п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я. тем, что полумуфты связаны между собой с помощью подшипника с перекрещивающимися роликами, установленного с предварительным натягом.

6. Муфта по п. 1, о.т л и ч а ю— щ а я с я тем, что она снабжена дополнительными силовыми цилиндрами, каждый из которых размещен в одной из серег и все они соединены трубопроводом.

Изобретение относится к машйностроению и может быть применено для предохранения от перегрузки механизмов машин при значительных энакопеременных нагрузках, в частности, в приво дах прокатных станов горячего пильге- рования.

Целью изобретения является обеспечение равномерного предварительного нагружения всех поводков. 10

Эта цель достигается тем, что в предохранительной муфте средства для обеспечения напряженного состояния поводков выполнены в виде соединенHblx трубопроводом гидроцилиндров и 15 размещенных между серьгами опорных труб, каждый гидроцилиндр связан со своим поводком, соосно расположенным в соответствующей опорной трубе, а опорные поверхности гидроцилиндра, рр серег и опорной трубы расположены в параллельных плоскостях.

При этом гидроцилиндры могут быть соединены общим ресивером.

Трубопровод присоединен к насосу 25 и снабжен манометрическим выключателем.

Серьги соединены с полумуфтами с помощью сферических опор.

Полумуфты связаны между собой с помощью подшипника с перекрещивающимися роликами, установленного с пред. варительным натягом, Муфта также может быть снабжена дополнительными силовыми цилиндрами, каждый из которых размещен в одной из серег и соединенных трубопроводом.

На фиг. 1 показан составной повод ковый элемент (включая опоры), продольное сечение; на фиг. 2 - растягиваемая часть поводкового элемента, продольное сечение; на фиг. 3 вырез муфты с роликовым подшипником с перекрещивающимися роликами; на фиг. 4 — взаимосвязь между трубопроводом, ресивером, манометром (манометрическим выключ; ."елем), насосом и силовыми цилиндрами; на фиг. 5— сферические опоры, продольный разрез; на фиг. 6 — схема усилий при передаче крутящего момента; на фиг. 7 — силовой поток для предварительно приложенного напряжения; на фиг. 8— пример нагрузок от силового потока для предварительно приложенного напряжения.

Муфта состоит нз двух полумуфт 1 и 2 (фиг. 1), соединенных посредством серег 3 и 4 двумя или несколькими поводками 5 с ослабленными участками 6, расположенными соосно в опорной трубе 7, установленной между серьгами 3 и 4. Опорная труба 7 соединена с серьгой 4 с воэможностью осевого перемещения и сцентрирована относительно нее, а с серьгой 3— жестко. Каждый из поводков 5 связан со своим гидроцилиндром 8. Опорные поверхности 9 — 12 гидроцилиндров 8 серег 3 и 4 и опорных труб 7 соответственно расположены в параллельных плоскостях и симметрично относительно силовой оси Х-Х поводка 5.

Серьги 3 и 4 соединены с полумуфтами 2 и 1 посредством повоцковых

1155164 пальцев 13 и 14 через сферические опоры 15 и 16. Полумуфты 1 и 2 (фиг.3) коаксиально установлены одно относительно другой посредством подшипника

17 с перекрещивающимися роликами.

Амортизаторы 18, установленные на полумуфте 1, служат для присоединения последней к элементу 19 машины. Цилиндры 8 соединены между собой трубопроводом 20 и ресивером 21, а трубо- 1О провод присоединен к насосу 22 и имеет манометр 23 или манометрический выключатель.

Муфта работает следующим образом.

Отдельные поводки 5 всегда нагруже 5 ны равномерно вследствие предварительного нагружения посредством общей гидравлической системы. Давление жидкости позволяет судить о растягивающем напряжении в поводках. При этом р растягивающие напряжения не зависят от обусловленной допусками разности длин звеньев, состоящих из поводков

5, серег 3 и 4 и опорных труб 7, а также между поводковыми пальцами 13 15 и 14.

Тем самым падение давления жидкости является сигналом того, что один или несколько гидроцилиндров 8 увеличили свой объем из-за удлинения по30 водка 5 вследствие перегрузки.

При однократных или резких перегрузках, выходящих за номинальное значение, но лежащих ниже напряжения выключения, поводки 5, заранее нагруженные приблизительно до предела те35 кучести при растяжении и кратковременно нагружаемые сверх этого предела, не разрушаются, а незначительно, но, возможно в различной степени удлиЭ

40 няются. Благодаря этому объем в гидро цилиндрах увеличивается и давление жидкости так же, как и предварительное напряжение несколько падает.

С помощью насоса 22 и устройства 45 для контроля давления (мономера или манометрического выключателя) возможно догружение, таким образом, предварительное нагружение снова может быть доведено до заданного значения незавибО симо от величины удлинения отдельных поводков 5. Тем самым поводки оберегаются от нежелательных значительных колебаний напряжения, гарантируется в любое время желаемое, нормально 55 равномерное распределение нагрузки на все поводки и достигается, за счет оптимального предварительного нагружения, долгий срок службы поводков.

Уменьшающиеся величины давления жидкости, а также необходимый объем доливок позволяют сделать вывод о появившихся удлинениях поводков, и можно определить, когда поводки должны быть заменены, не ожидая их разрушения.

В случае перегрузки до напряжения разъединения разрушаются поводки 5 в заданном месте 6 их разрыва. Соответственно возникает между серьгой 4 и опорной трубой 7 свободное пространство, и поршень гидроцилиндра выдвигается до упора. Так как серьги

3 и 4 шарнирно присоединены к полумуфтам 1 и 2 с помощью опор 16 и 15 соответственно, разрушенная конструкция может свободно отклоняться наружу от силовой оси, так что одна из полумуфт может и далее свободно вращаться, в то время, как другая полумуфта остановлена. ь

Благодаря применению гибких круглых поводков 5 из высокопрочной термически улучшенной стали с очень тонким заданным местом 6 разрыва, которое подвергается точно предписанной тепловой обработке и специальной обработке поверхности, становится возможным при взаимодействии с очень точно обработанной трубой 7, а также с опорными поверхностями 9 — 12 так подвергнуть поводковый элемент значительному и равномерному предваритель- ному нагружению, что напряжение выключения составляет приблизительно только 1/4 номинальной нагрузки в силовой оси Х-Х, которая также точно концентрично воздействует на серьги 3 и 4. С другой стороны поводки 5 иэ-за своей гибкости длительно стойки к усталости при часто сменяющейся эксплуатационной нагрузке в пределах заданного значения.

Для того, чтобы иметь воэможность гарантировать постоянное одинаковое предварительное нагружение с помощью гидросистемы, предусмотрено, что обусловленные темгературой и утечками колебания давления являются незна- . чительными в связи с использованием ресивера 21, который предназначен также для того, чтобы при удлинении одного или нескольких поводков давление в гицросистеме и, следовательно, предварительное нагружение поводков уменьшались незначительно..1 155164

7Я 6 10 Я

Серьги 3 и 4 соединяются с полумуфтами с помощью сферических беззаэорных опор 15 и 16, которые делают возможной безупречную регулировку, исключающую возникновение заклинива- 5 ния. Отсутствие зазоров улучшает динамические характеристики устройства °

Полумуфты 1 и 2 коаксиально установлены одна относительно другой посредством подшипника 17 с перекрещивающимися роликами (фиг. 3),который имеет широкую базу и может воспринимать значительные усилия и моменты, а для его установки требуется очень малое пространство. Подшипник 17 ус15 танавливает полумуфты одна относительно другой с высокой степенью точности, так как он предварительно нагружен, т.е. устанавливается с отрицательным зазором (натягом), н, таким образом, 20 опоры 15 и 16 поводковых элементов практически нагружаются только статически и подвергаются очень незначительному износу в процессе эксплуатации устройства (на фиг..3 полумуфты

1 и 2 показаны смещенными одна относительно другой в окружном направлении).

В предложенном устройстве для.того, чтобы подвергнуть все поводковые элементы одинаковому нагружению уже в зоне частичных нагрузок, несмотря на различные размеры при изготовлении, предусматривается соответственно в одной иэ серег выполнение дополнительного гидравлического узла пор- . шень — цилиндр, через который направ ляются все растягивающие усилия. Рав-. номерное распределение нагрузки обеспечивается тогда, когда все дополни- „ тельные гидравлические узлы (силовые цилиндры) соединены общим трубопроводом.

При равномерно распределенной конструкции и одинаковых размерах поводковых элементов подшипник остается свободным от усилия при передаче крутящего момента.! 1551б4

8/È 88

1IS5I64 х

1Г 10 У в

ll55l64

1У У

Фиг. В

Закаэ.2747/46 Тираж 898 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаи иэобретений и открыл ий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

Составитель В.Иванов

Редактор И.Николайчук Техред М,Пароцай Корректор М.Деичик