Компенсирующая муфта
Владельцы патента RU 2561424:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" (RU)
Изобретение относится к области машиностроение и может быть использовано в компенсирующих муфтах. Компенсирующая муфта предназначена для работы при низких температурах, например, в космосе. Муфта снабжена тригенерационным узлом. При температурах выше температуры плавления легкоплавкого металла (8) и при необходимости передачи вращающего момента с ведущего на ведомый механизм включается абсорбционная холодильная машина (10), которая охлаждает легкоплавкий металл (8), и он переходит в твердое состояние, фиксируя опорные втулки (3) фланцевых полумуфт (2) относительно друг друга. Чтобы прекратить передачу вращающего момента абсорбционная холодильная машина (10) отключается. При низких температурах для отключения ведомого механизма от ведущего включается электронагреватель (11), в результате легкоплавкий металл (8) переходит в жидкое состояние, тем самым исключается жесткое фиксирование фланцевых полумуфт (2) относительно друг друга. При отключении электронагревателя (11) происходит фиксация опорных втулок (3) относительно друг друга, происходит передача вращающего момента. Достигается повышение функциональности. 1 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к муфтам, компенсирующим несоосность и осевое смещение ведущего и ведомого валов при передаче крутящего момента между ними и предназначенным для работы при низких температурах, например, в космосе.
Известна муфта компенсирующая (RU 2492370, F16D 3/56, 10.09.2013), содержащая две одинаковые цилиндрические соосно расположенные полумуфты и соединяющие их между собой упругие элементы. Упругие элементы выполнены в виде отрезков гибкого стального троса, установленных в пазы на наружных поверхностях полумуфт с возможностью осевого перемещения. Обе полумуфты охвачены цилиндрической винтовой пружиной, фиксирующей отрезки тросов от выпадания, а полумуфты относительно друг друга. Упругие элементы удерживаются с торцов муфты при помощи шайб.
Недостаток этой муфты компенсирующей заключается в том, что она неработоспособна при больших осевых и угловых смещениях полумуфт, что определяет низкую компенсирующую способность.
Известна компенсирующая муфта (RU 2445525, F16D 3/78, F16D 3/56, 20.03.2012), выбранная в качестве прототипа и содержащая две фланцевые полумуфты и расположенный между ними пакет кольцеобразных дисков. Диски имеют отверстия для компенсирующих разрезных втулок и имеют волнистую форму между отверстиями. Указанные диски соединены резьбовыми элементами с каждой из полумуфт. Фланцевые полумуфты неразъемно соединены с опорными втулками. Кромки опорных отверстий кольцеобразных дисков выполнены с округлениями с обеих сторон с радиусом округления, равным 28-32% от толщины диска.
При больших осевых и угловых смещениях полумуфт работа компенсирующей муфты затруднена, что определяет низкую компенсирующую способность.
Перед авторами стояла задача повысить компенсирующую способность компенсирующей муфты за счет использования возможности перевода легкоплавкого металла из жидкого состояния в твердое.
Технический результат достигается тем, что в компенсирующей муфте, содержащей корпус с двумя фланцевыми полумуфтами, ступицы которых через отверстия в корпусе выходят наружу и соединены с ведущим и ведомым механизмами, а на фланцах фланцевых полумуфт жестко закреплены опорные втулки, компенсирующая муфта содержит тригенерационный узел, жестко соединенный с корпусом, заполненным легкоплавким металлом, а ступицы фланцевых полумуфт снабжены сальниками.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Компенсирующая муфта содержит корпус 1, в котором расположены две фланцевые полумуфты 2. Каждая фланцевая полумуфта 2 неразъемно соединена с опорными втулками 3. Ступицы 4 фланцевых полумуфт 2, которые соединены с ведущим и ведомым механизмами (на чертеже не показаны), снабжены сальниками 5, например, из бутадиен-нитрильного каучука, фторуглеродистого каучука или фторопласта-4. В корпусе 1 сделаны отверстия 6, в которые выходят наружу ступицы 4 фланцевых полумуфт 2. Фланцы 7 и опорные втулки 3 фланцевых полумуфт 2 находятся в легкоплавком металле 8, например в ртути (температура плавления -38,83°C) или в галлии (температура плавления 29,8°C). Внутри корпуса 1 жестко закреплен тригенерационный узел 9, который, например, состоит из абсорбционной холодильной машины 10 и электронагревателя 11.
Работа устройства происходит следующим образом.
Если работа происходит на солнечной стороне околоземной орбиты, где температура космоса достигает +120°C и легкоплавкий металл 8 находится в жидком состоянии и требуется передать вращающий момент с ведущего на ведомый механизм, включается абсорбционная холодильная машина 10, которая начинает охлаждать легкоплавкий металл 8, и он переходит в твердое состояние, фиксируя опорные втулки 3 фланцевых полумуфт 2 относительно друг друга.
Чтобы прекратить передачу вращающего момента ведомому механизму абсорбционная холодильная машина 10 отключается, и легкоплавкий металл 8 переходит в жидкое состояние. Для ускорения данного процесса одновременно может включаться электронагреватель 11.
Если работа происходит на теневой стороне околоземной орбиты, где температура космоса достигает -100°C и легкоплавкий металл 8 находится в твердом состоянии, и требуется отключить ведомый механизм от ведущего, включается электронагреватель 11, в результате легкоплавкий металл 8 переходит в жидкое состояние, тем самым исключается жесткое фиксирование фланцевых полумуфт 2 относительно друг друга.
Чтобы обеспечить передачу вращающего момента ведомому механизму, электронагреватель 11 отключается и легкоплавкий металл 8 переходит в твердое состояние. Опорные втулки 3 фланцевых полумуфт 2 фиксируются относительно друг друга. Для ускорения данного процесса одновременно может включаться абсорбционная холодильная машина 10.
Использование в данной компенсирующей муфте легкоплавкого металла 8 позволяет осуществлять фиксацию опорных втулок 3 фланцевых полумуфт 2 относительно друг друга при больших смещениях осей и больших углах между осями вращения полумуфт 2, а следовательно, передавать вращающий момент от ведущего к ведомому механизму, т.е. повысить ее компенсирующую способность.
Компенсирующая муфта, содержащая корпус с двумя фланцевыми полумуфтами, ступицы которых через отверстия в корпусе выходят наружу и соединены с ведущим и ведомым механизмами, а на фланцах фланцевых полумуфт жестко закреплены опорные втулки, отличающаяся тем, что содержит тригенерационный узел, жестко соединенный с корпусом, заполненным легкоплавким металлом, а ступицы фланцевых полумуфт снабжены сальниками.
