Электромагнитная переключающая муфта

(ГОСПАТЕНТ СССР)ОПИСАНИЕ ЙЗОБК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЛЬСТВУ Н(56) Авторское свидет е ды, внутводов - олнены в азах, выных маг 54) ЭЛЕКТРОМАГЮЩАЯ МУФТА57) Использованиводов систем автомСущность иэобретеую полумуфту,электромагнитаозможностью ос1 домря.св етение относится кет быть использовэлектроприводов справления.на электромагнитнта; содержащаяовод, состоящий ивтулок, якоря,ами магнитопробзможностью Осдпружиненногомагнйта, и две зем на торцевыхулок, обращенньвномерно располянный магнит выекторов и располезях, при этомитов обращеныления выполнена Изобр и мож таве ни магни внутренних между втулк ленного с в щения и по постоянного муфты, прич наружных вт полнены ра рези, а посто отдельных с нутых прор полюса магн тушка управ ведущие полумуфтй расположены по об стороны от якоря. Концентрично ведущим48 полумуфтам по обе стороны от якоря размебюро "Южное": щены неподвижные Йагнйтопровори" неподвижных магнитопроельство СССР катушки управления, Магниты вып О 27/01, 1989.: виде секторов и установлены в иполненных на торцах неподвиж ЙИТНАЯ ПЕРЕКЛЮЧА- нитопроводов, Ведущие полумуфтывыполненыв виде"внутренней магнитопро: в составе электропри- водящей и немагнитнбй втулок, Немагнитатического управленйя. ные втулки закреплены на внутренних ния: муфта содержит ве-. магнитопроводящих втулках у их торцов и ыполненную в виде яко расположены внутри "неподвижных магниустановленного на валу топроводов с возможностью поочередного евого перемещенйя. Две взаимодействия с якОрем. 4 ил,Ьимашинострое- .Недостатком этой муфты является отноано, например, сительно сложная конструкция ее. В состав. истем автома- муфты введены две немагнитные втулки дляпередачи вращающего момента от ведуая переключа- Щих шестерен на якорь, сцепленный с ведо-О . неподвижныймым валом, Поскольку якорь установлен ф з наружных и внутри катушкй управления и наружного 3 размещенного кольца магнитойровода между торцами СО вода, установ- внутренних колец его, то контроль и регули- ф евого переме-рование рабочих воздушных зазоров весьс двух сторон,. ма затруднены, По той же причине убчатые полу-. занижена величина передаваемого муфтой поверхностях момента, а более конкретно, потому, что х к якорю, вы- усилие поджатия якоряк ведущим полумуфоженные про- там прикладывается на небольшом относиполнен в виде тельно внешних радиальных габаритов ожен в упомя- муфты радиусе, одноименные. Другим недостатком муфты является то, к якорю, а ка- . что магнитный поток постоянных магнитов за одно целое. замыкается через якорь в радиальном попе1784781 3речном направлении, начительн Целью изобретения является устранешийпо величине магнитныи поток к то катушек ние укаэанных недостатков, т.е. созданиеб спечивающий срабатыва- электромагнитной переключающей муфтыуправления, о еспечивающинст к ии с повышеннымние муфты, замыкается через якорь а акси- упрощенной конструкцииальном направлении. то вЭто ведет к 5 КПД путем упрощения ведущих полумуфт иувеличению толщины, а значит и маачит и массы яко- уменьшения числа паразитных воздушныхя и соответственно к увеличению временизазоров,срабатйванйя муфты,ИЪ" "тна "электромагнитная переклю- Это достигнуто благодаря тому, что сек весФта наиболее близкая к предла торные пазы для размещения сектора -магэемой и со ержащая ведомую полумуфту внитов выполнены на обр щ рб а енных к яко юви е якоря электромагнита, установленного торцах наружных колец неподвижных магна валу с воэможностью осевого перемеще- нитопроводов, а упомянутые торцы магниния, и две ведущие полумуфты, соосно рас- топроводов размещены с обеих сторон от.положенные по обе стороны от якоря, 15 якоря и образуютсним рабочие воздушныекаждая иэ которых выполневыполнена в виде кон- зазоры, при этом немагнитные втулки раэцентрично расположенных наружной и мещены внутри неподвижных магнитопропроводящих втулок, не- водов и закреплены на внутреннихмагнитной втулки, установленной на наруж- магнитопроводящих втулках, у их торцев сной втулке, и постоянного магнита, при этом 20 возможностью поочередного взаимодейст на обращенных к якорю торцах каждой вия с якорем.внутренней втулки выполнены равномерно На фиг 1 изображен общий вид элект.расположенные по.окружностй секторные ромагнитной переключающей муфты; напазы, а постоянные магниты, выполненные фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг.в виде секторов; расположеас сложены в упомяну схема магнитопровода муфты в продольноми втулок и обращены к сечении; на фиг, 4 - схема мэгнитопроводаякорю одноименными полюсами, йричем муфты, развертка поверхности Б на фиг,постоянные магниты разных полумуфт об- В состав муфты входят ведущие полуращены к якорю ра норю разноимейными полюса- . муфты 1 и 2, выполненйые в виде внутренми, а магнитные потоки катушекуправления 30 них матнитопроводящих втулок и снаправлены навстречу друг другу. неподвижно закрепленными снаружи у ихКонструкция этой муфты упрощена, Из торцев немагнитных втулок 5 и б и с устэновее Состава исключены немагнитные втулкиленными на них шестернями 7 и 8 соответведущих полумуфт. Якори этой муфты уста- ственно, якорь 9. размещенный междуновлены между наружнь 1 ми втулками веду торцами втулок 3, 5 и 4, б и между торцамищих полумуфт, поэтому контроль и наружных втулок 10 и 11 неподвижных магегулировка рабочих воздушных зазоров нитопроводоа 12 и 13 с зазорами р 1 и р 2и ощены. Увеличен передаваемый муфтой относительно них(см. Фиг, 3), 8 нутри магнимомент, так как увеличен радиус приложе- топроводов 12 и 13 размещены астре очнния усилия притяжения якоря к ведущим.40 соединенные катушки управления 14 и 5.полумуфтам, На обращенных к якорю 9 торцах наружныхКроме того, обеспечено замыкание втулок 10 и 11 выполнены равномерно расбольшей расчетной доли потока постоян- положенные по окружности выступы 16 инйхмагнитов через якорь в осевом на. 17,впэзахмеждукоторымиразмещеныпоправлении, что позволило увеличить 45 стоянйыемагниты,выполненныеввидесекбыстродействие муфты за счет уменьшения торов 18 и 19 (см. Фиг. 2 и 4),толщины; а значит и массы якоря. Муфта работает следующим образом,Однако, в этой муфте сектора-магниты При включении катушек управления 14установлены а пазах внутренних втулок вра- и 15 в определенной полярности магнитныйщающихся полумуфт, Это усложняет конст поток Фу катушки 14 в зазоре др 1 междурукцию ведущих полумуфт, ухудшает торцами якоря 9 и выступов 16 будет нэ.условия использования постоянных магии- правлен согласно потоку Ф постоянныхтов, так как при каждом переключении муф- магнитов 18 и 19, а а зазоре дрр междуты они воСпринимают на себя удары торцами якоря Й и выступов 17 поток Фуподжимающегося к вМущим полумуфтэм 55 катушки 15 будет направлен встречно потоякоряку ф магнитов 18 и 19 (см. Фиг. 3 и 4),КПД этой муфты занижен тем, что на Соответственно в зазоре др 1 суммарныйпутй магнитйых потоков катушек управле- магнитный поток и сила притяжения якоряния встречаются по двэ парээитных воз- будут нарастать, а в Зазоре др 2 - снижатьдушных зазора,ся, В результате якорь 9 притянется к ведущей полумуфте 1,Муфта срабатывает одно рабочее положение),Аналогичным образом муфта срабаты- . 5вает во втором рабочем положении, Изме- "нив полярность тока в катушках управления14 и 15, получим согласное направлениепотоков Фу и Фл в зазоре др 2 и встречное -в зазоре др 1, Якорь 9 притянется к ведущей 10полумуфте 2, Муфта срабатывает.Итак, благодаря тому, что в предложенной муфте секторные пазы для размещениясекторов-магнитов выполнены на обращенных к якорю торцах наружных колец неподвижных магнитопроводов, а упомянутыеторцы магнитопроводов размещены с обеихсторон от якоря и образуют с ним рабочиевоздушные зазоры, при этом немагнитныевтулки размещены внутри неподвижных 20магнитопроводов и закреплены на внутренних магнитопроводящих втулках, у их торце в с возможностью поочередноговзаимодействия с якорем, достигнуто упрощение конструкции ее и повышение КПД, 25Ведущие полумуфты ее значительно упро щены, из их состава изъяты имеющие местов муфте-прототипе наружные магиитопро-водящие втулки, соответственно упрощенокрепление немагнитиой втулки. Если в муфте-прототипе онэ скрепляла собой наруж-ные и внутренние втулки ведущихполумуфт, то в предложенной муфте немаг-.нитные втулки, скреплены только с внутренними втулками ведущих полумуфт, . 35В предложенной муфте упрощено креп- .ление секторов-магнитов, так как крепление их на наружных втулках неподвижныхмагнитопроводов проще, нежели таковоена подвижных внутренних втулках ведущих 40полумуфт в прототипе, При этом улучшеныусловия использования постоянных магнитов, так как они избавлены от соударенийякоря при каждом переключении муфты.Дальнейшее увеличение доли полезно испольэуемой энергии постоянных магнитов исоответственно увеличение передаваемогомуфтой момента достигнуто благодаря тому, что размещение секторов-магнитов наотносительно большом радиусе наружных 50втулок неподвижных магнитопроводов позволило максимально развести упомянутыемагниты и тем самым снизить потери потоков их на рассеяние,В аналоге по авт,свид. В 872852 сектора-магниты установлены, как и в предложенной муфте, на втулках неподвижных магнитопроводов. Но эти втулки размещены внутри наружйых втулок магнитопровода и катушки управления на относительно небольшом радиусе. В результате уменьшен радиус приложения усилия притяжения якоря к ведущим полумуфтам, которые размещены внутри упомянутых втулок с магнитами, и соответственно уменьшен пе-, редаваемый муфтой момент, а также уменьшено пространство для размещения секторов-магнитов, что ведет к увеличению потоков рассеяния и соответственно к снижению передаваемого момента.КПД предложенной муфты повышен благодаря тому, что магнитные цепи элетромагнитов полумуфт ее имеют только по одному паразитйому воэдушному зазору, В муфте-прототипе такие же цепи имеют по два паразитных воздушных зазора. Формула изобретения Электромагнитная переключающая муфта, содержащая ведомую полумуфту, выполненную в виде якоря электромагнита, установленного на валу с воэможностью осевого перемещения, две ведущие полу- муфты, соосио расположенные по обе стороны от якоря, каждая из которых выполнена в виде внутренней магнитопроводящей и немагиитной втулок, два неподвйжных магиитопровода, расположенных концентрично ведущим полумуфтам с обеих сторон от якоря, внутри которых размещены катушки управления, магнитные потоки которых направлены навстречу друг другу, постоянные магниты, выполненные в виде секторов, причем магниты, расположенные с одной стороны от якоря, обращены к нему одноименными полюсами, а магниты, расположенные с разных сторой относительно :якоря, обращены к нему разноименными полюсами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения КПД, на торцах неподвижных мэгнитопроводов, обращенных к якорю, выполнены пазы, магниты установлены в пазы неподвижных магнитопроводов, немагнитные втулки закреплены иа внутренних магнитопроводящих втулках у их торцов, обращенных к якорю, и размещены внутри неподвижных магнитопроводов для образования рабочих воздушных зазоров между торцами неподвижныхмагнитопроводов и якорем с воэможностью поочередного взаимодействия с якорем.,2 8 о Составитель В.ЯковлеТехред М.МоргенталК орректор И,Шмаков Редактор оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Закаэ 4355 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписноеиэобретениям и открытиям при ГКНТ ССС