Предохранительная фрикционная муфта

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл." Г 16 В 43 20 Гооударатвеииый комитет по делам изобретений и открытий(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА 1Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводе ротора экскаваторов.Известна предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую подпружиненные полумуфты и расположенный между ними пакет фрикционных дисков 1 . Для работы муфта настраивается на предельно допустимый момент и за счет сжатия фрикционных дисков осуществляется передача крутящего момента. Однако в указанной муфте при внезапном сто порении ведомого вала, когда скорость относительного проскальзывания фри кционных дисков превышает допустимую, происходит интенсивный износ или полное сгорание фрикционного материала дисков, в связи с чем муфта недолговечна.Известна также предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую полу- муфту, соединенную фрикционными элементами с ведомой полумуфтой, выполненной в виде ступицы и свободно установленного на ней обода, связанных центробежными радиально подпружиненными элементами в виде двух фиксаторов центробежного действия в противоположных направлениях, один из которых расположен в ступице, а другой - в ободе 2.В этой муфте осуществлено предохранение фрикционного элемента от проскальзывания при аварийном заклинивании ведомого вала, что зйачительно уменьшает износ фрикционного элемента. Однако эта муфта недостаточно чувствительна к скорости нарастания нагрузки. К другим недостаткам муфты относятся большие динамические нагрузки на приводе, невозможность запуска привода после срабатывания муфты без остановки двигателя.С целью повышения срока службы и надежности муфты и расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения возможности применения ее в приводе ротора экскаватора в предлагаемой муфте центробежные элементы выполнены в виде фрикционных колодок-грузов, смонтированных на ступице с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью обода.На чертеже изображена предлагаемая муфта, общий вид,Муфта состоит из ведущей полумуфты 1 с установленным на ее шлицах внутренним фрикционным диском 2, к боковым поверхностям которого постоянно поджаты пружи-нами 3 внешние фрикционные диски 4, соединенные с ведомой полумуфтой. При этом усилие сжатия фрикционных дисков 2 и 4 выбирается из условия предельно допустимого для исполнительного органа момента - момента настройки муфты, превышение величины которого приводит к пробуксовке дисков 2 и 4. Ведомая полумуфта выполнена в виде обода 5, свободно установленного на ведомом валу 6, и ступицы 7, жестко закрепленной на валу 6. Ступица 7 связа ф на с ободом 5 с помощью центробежных фрикционных колодок 8, каждая из которых установлена на ступице 7 с возможностью радиального перемещения и снабжена узлом ее прижатия к ободу 5, представляющем собой, например, пружину 9, расположенную в регулировочном стакане 10, закрепленном на ступице 7. Причем усилие прижатия центробежных колодок 8 к ободу 5 пружинами 9 выбирается из условия обеспечения момента холостого запуска привода (рото- и ра), составляющего 5 - 10% от момента настройки муфты. Кроме того, масса центробежных фрикционных колодок 8 подобрана так, что при скорости вращения ведомого вала 6, равной)ю (о) огде а - угловая скорость вращения ведомого вала б;а о - номинальная скорость вращенияведущей полумуфты 1 (двигателя);30У, ц- допустимая скорость относительного проскальзывания дисков 2 и 4;- средний радиус трения фрикционных дисков 2 и 4, величина центробежных усилий прижатия фрикционных колодок 8 к ободу 5 становится такой, что их момент трения по ободу 5 равен моменту настройки муфты (момент относительного проскальзывания фрикционных дисков 2 и 4),Муфта работает следующим образом.При неработающем двигателе центробежные фрикционные колодки 8 посредством пружин 9 прижаты к ободу 5 с усилием, обеспечивающим холостой запуск ротора. Поэтому при включении двигателя благодаря такому предварительному прижатию фрикционных колодок 8 осуществляется холостой запуск привода ротора. После достижения ступицей 7 ведомой полумуфты номинальной угловой скорости вращения, равной скорости врацения двигателя, величина усилия прижатия колодок 8 к ободу 5становится такой, что обеспечивает момент трения, больший момента настройки муфты по дискам 2 и 4. После этого ротор вводится в забой, и на ведомом валу б возникает рабочий момент. При этом из-за пульсации внешней нагрузки на ведомом валу величина ее периодически превышает величину момента настройки муфты, что вызывает относительное проскальзывание фрикционных дисков 2 и 4. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению скорости вращения ведомого вала 6 и ступицы 7 ведомой полу- муфты. Однако, как правило, при нормальной работе длительность такого проскальзывания невелика и с падением внешней нагрузки оно прекращается.При возникновении на ведомом валу стопорной, аварийной нагрузки, когда величина момента внешней нагрузки превышает величину момента настройки муфты, происходит полная остановка ведомого вала 6, В процессе остановки вначале пробуксовывают фрикционные диски 2 и 4. Угловая скорость вращения ведомого вала б падает и при величине ю ( ы О --- момент относительРсдУного проскальзывания фрикционных колодок 8 и обода 5 становится меньше, чем момент проскальзывания между фрикционными дисками 2 и 4, и поэтому пробуксовка между дисками 2 и 4 прекращается. В дальнейшем при полной остановке ведомого вала 6 проскальзывание происходит только между фрикционными колодками 8 и ободом 5. Причем момент их относительного проскальзывания падает до минимального (5 - 10% от момента настройки муфты).После снятия стопорной нагрузки, когда ротор выводят из рабочей зоны, т. е. от препятствия, вызвавшего стопорение, ведомый вал б со ступицей 7 ведомой полумуфты, колодками 8 и ободом 5 разгоняется до номинального числа оборотов, и центробежными усилиями фрикционные колодки 8 вновь поджимаются к ободу 5 на необходимую величину.Таким образом, при стопорении ротора величина скорости относительного проскальзывания фрикционных дисков 2 и 4 также не превышает их относительной скорости в нормальном рабочем режиме, а превышение относительной скорости проскальзывания между колодками 8 и ободом 5 при стопорении ротора не приводит к их интенсивному износу, поскольку момент трения в этом случае существенно мал (5 - 10 от момента настройки муфты).Формула изобретенияПредохранительная фрикционная муфта,содержащая ведущую полумуфту, соединен ную фрикционными элементами с ведомой полумуфтой, выполненной в виде ступицы и свободно установленного на ней обода,связанных центробежными радиально подпружиненными элементами, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, повышения надежности и срока службы, центробежные эле менты выполнены в виде фрикционных колодок-грузов, смонтированных на ступице с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью обода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 72160861. Поляков В. С. и Барбаш И. Д. Муфты, М., Машиностроение, 1973, с, 284, рис. 202.2, Авторское свидетельство СССР265633, кл. Р 16 Р 43/14, 1965, прототип.Составитель О. Логвинова Редактор Е. Яковчик Техред К. Шуфрнч Корректор Н. Стен Заказ 103/29 Тираж 1095 Подписное ЦН И ИП И Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раущская наб., д. 4/5 филиал ППП сПатент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4