Привод вращения шпинделя машины для сварки трением

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК А 1 16 Р 33/06 0 4 В 23 К 20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР В 1119812, кл, В 23 К 20/12, 1983.Сварка трением в автомобилестроении, РТМ 37.002.0365-82. Челябинск, 1982, с. 64, рис. 43.(54) ПРИВОД ВРАЩЕНИЯ ШПИНДЕЛЯ МАШИ ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ(57) Изобретение относится к сварке трением, а именно к оборудованию для етения - ода враки трения шпингидрофты со колесом нделем.а и тур- . сныерабочего фты обес- выклюНЫ еля.Иса шпинвводнуюил. носится к св Гидродинамическая муфта состоит из для корпуса 11, установленного соосно спромежуточным валом 9 и жестко соединенного с ведущей шестерней 10.Внутри корпуса 11 размещены насосное колесо 12, закрепленное на промежуточном валу 9, и турбинное колесо 13, соединенное через упругие элементы 14 с корпусом 11 с возможностью ограниченного поворота относительно последИзобретени нием, а им но, к оборудованЯ в ществл- повьппение дол ь изобретен ащения шпинделя ри эксплуатации говечности привода и уменьшение затрат машины.На чертеже показан вариант конструкции привода вращения шпинделя машины для сварки трением.Привод вращения состоит из шпиндельного узла, включающего корпус 1, шпиндель 2 с опорами, зубчатого колеса 3, тормоза 4, электродвигателя 5, ременной передачи 6, приводной фрикционной муфты 7 с электромагнитом 8 ее включения, установленной на промежуточном валу 9, ведущей шестерни 10 и гидродинамической муфты. очном валу 9 выпо В промежу каналы 15 дл ровую полост слива жидкос ных отверстии части соотве са 13 и кор ены тоя подвода жидь 16 муфты,ти выполнен остиканаль оос. йной олеы в виде а перифе рбинного тствепуса 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ее осуществления. Цель изобр повышение долговечности прив щения шпинделя и уменьшение при эксплуатации машины свар нием, Для этого привод враще деля машины снабжен разгонно динамической муфтой. Корпус единен упруго с ее турбинным и кинематически связан с шпи На периферийной части корпус бинного колеса выполнены соо каналы для слива жидкости из объема муфты. Конструкция му печивает быстрое включение и чение привода вращения шпинд пользование муфты для разгон деля позволяет разгрузить пр фрикционную муфту привода. 1А ы - ж, О 147219Привод вращения шпинделя машиныдля сварки трением работает следующимобразом,После запуска машины электродвига 5тель включен и вращение от него передается через ременную передачу 6 напромежуточный вал 9,Для дальнейшей передачи вращенияна шпиндель 2 через каналы 15 в промежуточном валу 9 от системы смазкимашины (не показана) подается рабочаяжидкость в торцовую полость 16 гидродинамической муфты. Эта жидкость сбрасывается лопатками насосного колеса 12 на лопатки турбинного колеса 13и на последнем появляется вращающиймомент в соответствии с принципомработы гидродинамической муфты,Турбинное колесо 13 под действиемвращающего момента начинает поворачиваться и, деформируя упругие элементы14, увлекает за собой корпус 11. Засчет деформации упругих элементов 14происходит поворот турбинного коле- Бса 13 относительно корпуса 11, благодаря которому ось отверстия 17 в турбинном колесе 13 и ось отверстия 18 вкорпусе 11 муфты смещаются, вследствие чего слив рабочей жидкости из торовой полости 16 муфты прекращается.Это позволяет осуществить, заполнениерабочей жидкости и получить требуемый передаваемый муфтой крутящий момент в течение 0,5-1,0 с, т.е. обес"печить нормальную работу привода вращения.С корпуса 11 муфты вращающий момент передается на ведущую шестерню10 и далее через зубчатое колесо 3на шпиндель 2, Под действием враща-щего момента шпиндель 2 вначале разгоняется до частоты вращения меньшеноминальной на 20-257., что регистрируется датчиком 19 контроля частотывращения шпинделя 2. Сигнал от датчика 19 преобразуется в команды длявключения приводной фрикционной муфты 7 путем передачи напряжения на катушку ее электромагнита 8 и для прекращения подачи жидкости ь канал 15.При совместном действии вращающихмоментов гидродинамической и фрикционных муфт частота вращения ведущейшестерни 10 становится равной "астотевращения промежуточного вала 9 и,следовательно, насосного 12 и турбинного 13 колес. При равенстве частоты вращения колес гидродинамичес 94кая муфта не может передавать вращающий момент, и на турбинном колесе 13 он.становится равным нулю. Отсут ствие вращающего момейта позволяет упругим элементам 14 повернуть турбинное колесо 13 относительно корпуса 11 в исходное положение, при котором оси отверстий 17 и 18 совмещаются и рабочая жидкость из торовой полости 16 сливается под действием центробежных сил в корпус 1 шпиндельного узла.Поскольку приводная фрикционная муфта 7 включается при частоте вращения шпинделя 2, близкой к номинальному значению (порядка 75-80 Ж), то -. работа сил трения ее фрикционных элементов будет незначительной и составит по сравнению с прототипом всего лишь 10-12,57 исходя из соотношения где А - работа сил трения в фрикционной муфте 7;А - то же, по прототипу;со - номинальная частота вращенияфрикционной муфты;ы - начальная частота вращенияфрикционной муФты.Это резко уменьшает износ фрикционных элементов муфты.Дальнейшая передача вращения на стадии нагрева осуществляется лишь приводной фрикционной муфтой 7, что обеспечивает высокий КПД привода,и постоянство частоты вращения шпинделя 2, так как муфта 7 работает при этом лишь как предохранительная и относительное проскальзывание ее фрикционных элементов отсутствует.ПоскольКу после слива жидкости из торовой полости 16 вращающий момент гидродинамической муфтой передаваться не может, то она не препятствует торможению шпинделя 2 с необходимым режимом замедления для получения качественного сварного соединения.Гидродинамическая муфта предлагаемой конструкции обеспечивает быстрое включение и выключение привода вращения шпинделя, не обладает большой сложностью и габаритами. Ее использо- вание позволяет существенно повысить долговечность привода за счет разгрузки приводной фрикционной муфты во время разгона шпинделя, когда и происходит в основном износ ее фри.- ционных элементов.5 14Формула и э о б р е т е н и я 2199 Составитель И. ФелицинаТехред Л.Олийнык Корректор Н. Гунько Редактор В. Ковтун Заказ 1652/12 Тираж 892 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-.издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Привод вращения шпинделя машины для сварки трением, содержащий электродвигатель и приводную фрикционную муфту, установленную с возможностью взаимодействия шпинделем, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности привода и уменьшения затрат при эксплуатациимашины, он снабжен разгонной гидродинамической муфтой, корпус которойсоединен упруго с ее турбинным колесом и кинематически связан со шпинделем, причем на периферийной частикорпуса и турбинного колеса выполненысоосные каналы для слива жидкости иэрабочего объема муфты.