Электромеханическое реверсивное устройство

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к разделу специальных электрических машин , и может быть использовано в трансмиссиях различных транспортных средств. Цель изобретения - повышение надежности работы электромеханического реверсивного устройства Устройство содержит ведущий 1 и ведомый 2 валы, дополнительный полый вал 3. две электромагнитные муфты, индукторы 5 и 6 которых установлены на ведущем валу 1 и дополнительном валу 3, а якоря 11,12 на ведомом валу 2. Индукторы 5 и 6 кинематически связаны между собой посредством конических колес 18,19.20,21. В зависимости от подачи питания на катушки 9 или 10 индукторов 5 или 6 обеспечивается изменение направления вращения ведомого вала 2 при неизменном вращении ведущего вала 1 и дополнительного вала 3. 1 ил.

(19) Я2 (11) (51) 5 Р16Н3 (Е

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

Ведомство сссР (госпАтент СССР>

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4784534/28 (22) 29.12.89 (46) 30.12.93 Ьол. М() 48 — 47 (7t) Дальневосточное высшее инженерное морское училище им.адмГ.И.невельского (72) Осокин Б.В. (50) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ РЕВЕРСИВНОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к разделу специальных электрических машин, и может быть использовано в трансмиссиях различных транспортных средств. Цель изобретения — повышение надежности работы электромеханического реверсивного устройства Устройство содержит ведущий 1 и ведомый 2 валы, дополнительный попый вал 3, две электромагнитные муфт@ индукторы 5 и 6 которых установлены на ведущем валу 1 и дополнительном валу 3, а якоря 11, 12 на ведомом валу 2. Индукторы 5 и 6 кинематически связаны между собой посредством конических колес 18,! 9. 20, 21. В зависимости от подачи питания на катушки 9 или 10 индукторов 5 или 6 обеспечивается изменение направления вращения ведомого вала 2 при неизменном вращении ведущего вала 1 и дополнительного вала 3. ил.

1839214

Изобретение относится к электротехнике, а именно к разделу специальных электрических машин, и может быть использовано в трансмиссиях различных транспортных и технологических устройств, Подобные устройства применяются во всех транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания относительно небольшой мощности, Такие устройства не могут применяться, например, в гребных установках судов, на тепловозах, и т.д. Главный их недостаток — реверсирование достигается механическим перемещением деталей (шестерен, муфт и т.д.), через которые передается полный вращающий момент. При атом, естественно, требуется снимать нагрузку(выжимать сцепление), создавать устройства, синхронизирующие вращение валов (фрикционные соединения, обгрнные муфты и т.д.). Такие устройства являются асимметричными относительно входа и выхода (передаточные отношения при заднем и переднем ходах различны), входной и выходной валы разнесены (несоосны). Устройства имеют очень ограниченный моторесурс (естественный износ), и надежность их во многом зависит от четкости действия оператора.

Наиболее близким по технической сущности.. к предлагаемому изобретению является реверсивно-редукционная передача с электромагнитными муфтами скольжения (1).

В передачу входит электромагнитная муфта, состоящая из двух полюсных систем на одном ободе и двух не связанных между собой якорей и зубчатой передачи, На ведущий вал насажена сдвоенная полюсная система (индукторы) муфты. Каждый якорь сдвоенной муфты расположен на своем отдельном промежуточном валу, один из которых является полым и размещен кон центрично д ругому. Промежуточн ые валы (с якорями муфты) связаны с выходным валом зубчатыми передачами, одна из которых двухступенчатая (с паразитной шестерней). Реверсирование выходного вала достигается путем переключения возбуждения с одного индуктора (переднего хода) на

Другой. В последнем случае благодаря наличию параэитной шестерни гребной вал вращается в противоположном направлении.

Недостатками известных устройств с электромагнитными муфтами скольжения являются низкая надежность, большая инерционность вследствие ее больших размеров и массы, что обусловлено кинематическими схемами передачи.

Известно также устройство для преобразования вращательного движения в воз5

50 вратно-поступательное с электромагнитными муфтами, выбранное в качестве прототипа (2), Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. повышение надежности, снижение инерционности путем уменьшения массы и размеров устрой- ства.

Поставленная цель достигается тем, что в известном электромеханическом реверсивном устройстве, содержащем корпус, ведущий и ведомый валы, дополнительный вал, зубчатую передачу, две электромагнитные муфты скольжения, индуктор одной из которых жестко закреплен на ведущем валу, в отличие от него устройство снабжено промежуточными валами, установленными на них промежуточными шестернями, коническими зубчатыми колесами, закрепленными на индукторах и зацепленными между собой посредством промежуточных шестерен, ведущий и ведомый валы размещены соосно (с примыканием их торцов друг к другу).

Индуктор второй муфты закреплен на дополнительном полом валу, который размещен концентрично относительно ведущего вала. На концевой части ведомого вала, и римыкающей к торцу ведущего вала. закреплены якоря электромагнитных муфт с прокладкой между ними из немагнитного материала, Индукторы обеих муфт выполнены с зубьями, а якоря выполнены с торцовой и цилиндрической частями так, что с индуктором они образуют аксиальный и радиальный воздушные зазоры. устройство обладает при равной передаваемой мощности значительно меньшими размерами и массой, более высокой надежностью и низкой инерционностью, что обусловлено кинематической схемой его передачи, позволяющей избавиться от громоздкой одно- и двухступенчатой зубчатой прередачи, от одного из промежуточных ва-лов, от разнесения в пространстве ведущего и ведомого валов. Предложенная кинематйческая связь валов с использованием электромагнитных муфт с коническими колесами, охватывающими индуктор, и промежуточными коническими колесами позволили существенно повысить надежность и снизить инерционность устройства. Достоинством устройства становится также равенство передаточных отношений на переднем и заднем ходах (в предложенной схеме отпала необходимость в параэитной шестерне). Устройство симметрично относительно входа и выхода, при необходимости ведущий и ведомый валы могут меняться местами, Соосность ведущего и ведомого валов значительно расширяет область применения

1839214

20 дежности в работе, устройство снабжено промежуточными валами, установленными на них промежуточными шестернями, ко55 ническими зубчатыми колесами, закрепленными на индукторах и зацепленными между собой посредством промежуточных . шестерен, ведущий и ведомый валы размещены соосно, дополнительный вал с закрепленным на нем вторым индуктором устройства и делает.его универсальным для трансмиссий любого типа.

На чертеже изображено электромеханическое реверсивное устройство, . Электромеханическое реверсивное устройство содержит ведущий 1 и ведомый 2 валы, размещенные соосно относительно друг друга с примыканием по торцам, Концентрично ведомому валу 2 установлен дополнительный полый вал 3 на подшипниках

4. Устройство содержит две электромагнитные муфты, имеющие соответственно индукторы 5, 6 с торцовыми 7 и радиальными

8 зубьями, концентрическими катушками (9, 10) возбуждения, якоря 11, 12 с цилиндрическими 13 и торцовыми 14 частями. Индукторы 5, 6 жестко посажены соответственно на ведущем 1 и полом 3 валах, а якоря 11, 12— на концевой части ведомого вала 2 и разделены прокладкой 15 из немагнитного материала. Радиальные зубья 8 индуктора и цилиндрическая часть 13 якоря образуют радиальный зазор 16, а-торцовые зубья 7 индуктора и торцовая часть 14 якоря — акси; альный воздушный зазор 17.

Индукторы 5, 6 связаны между собой посредством конических колес 18, 19, охватывающих соответственно индукторы 6, 5 и двух. промежуточных (параэитных) конических колес 20, 21, установленных на валах

22, 23, уложенных на подшипниках 24 (число паразитных колес может быть более двух).

Электромеханическое устройство работает следующим образом.

Ведущий вал 1 с заданной скоростью вращается всегда в одном направлении. Индуктор 5, установленный на ведущем валу, вращается в том же направлении, а индуктор, установленный на полом валу 3, за счет конических 18, 19 и промежуточных колес

2g, 21 вращается в противоположном направлении. При этом ведомый вал не вращается. При подаче питания от источника постоянного тока через кольца и щетки (на чертеже не показаны) на катушки 9 возбуждения индуктора 5 образуется магнитный поток 25 в первой электромагнитной муфте (показан на чертеже пунктиром), который проходит по магнитопроводу индуктора, а

Формула изобретения

ЗЛЕ КТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ РЕВЕРСИВНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус, ведущий вал, ведомый вал и дополнительный полый вал, зубчатую передачу, две электромагнитные муфты скольжения, индуктор одной иэ которых жестко закреплен на ведущем валу, отли чающееся тем, что, с целью повышения на25

50 затем разделяется на две части. Одна часть замыкается через радиальные зубья Р индуктора, радиальный воздушный зазор 16, цилиндрическую часть 13 якоря, снова радиальный воздушный зазор и радиальные зубья индуктора. Другая часть потока замыкается через торцовые зубья 7 индукторе, аксиальный воздушный зазор 17, торцовую часть 14 якоря, снова аксиальный воздушный зазор и торцовые зубья индуктора. В результате вращающийся вместе с ведущим валом индуктор 5 вступает в электромагнитную связь с якорем 11, обеспечивая последнему и.ведомому валу 2 вращение в том же направлении. При этом предложенная конструкция электромагнитной муфты позволяет в сравнении с обычными муфтами передавать практически удвоенную мощность при равных размерах и массе, При подаче питания на катушки 10 возбуждения индуктора 6 возникает аналогичный магнитный поток 26 во второй электромагнитной муфте. В результате индуктор 6, вращающийся вместе с полым валом 3 в противоположную сторону (относительно ведущего вала 1), вступает в электромагнитную связь с якорем 12, обеспечивая последнему вместе с ведомым валом 2 вращение в том (как и индуктор) направлении, т,е,. обеспечивает изменение направления вращения ведомого вала.

Устройство позволяет всегда запускать двигатель вхолостую, защищает двигатель от пиковых нагрузок, вплоть до заклинивания ведомой части привода, сглаживает кру тильные колебания, вызываемые работой двигателя внутреннего сгорания, позволяет реверсировать ведомый вал без предварительного снятия нагрузки, осуществлять эффективное торможение ведомой части привода, и наконец, регулировать частоту вращения ведомого вала при неизменной частоте вращения ведущего вала, (56) Меэин E.Ê. Судовые электромагнитные. муфты скольжения. Л.: Морской транспорт, 1958, с.31, 32.

Авторское свидетельство СССР

М 1308797, кл. F 16 Н 25/08, 1986, 1S39214

Составитель .Б.Осокин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Юско

Редактор С.Кулакова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3405

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,. ул.Гагарина. 101 размещен концентрично относительно ведомого вала, на ведомом валу закреплены якоря электромагнитных муфт, разделенных йрокладкой из немагнитного материала, а индукторы выполнены с радиальными и осевыми зубьями.