Муфта для соединения валов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 998 19) (11) 51)5 1 16 О 3/56 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ПАТЕНТУ Сд ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Производственное объединение атомного турбостроения "Харьковский турбинный завод" им, С,М.Кирова(73) Производственное объединение атомного турбостроения "Харьковский турбинный завод" им. С,М.Кирова(56) Авторское свидетельство СССРМ 1213281, кл. Г 16 О 43/14, 1984.(54) МУФТА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ВАЛОВ(57) Использование: в машиностроении, вчастности для соединения валов мощных турбин и генераторов, Сущность изобретения: концы выступов 4 и 8 полумуфт 3 и 7 ведущего 1 и ведомого 5 валов соединены радиальными штифтами 9 в случае осевого расположения выступов или осевыми штифтами 10 в случае радиального расположения выступов. При колебаниях нагрузки высту-пы 4 и 8 изгибаются, а концы выступов смешаются в окружном направлении. Возможность передачи муфтой большого крутящего момента достигается за счет одновременной работы всех выступов 4, 8, а высокая демпфирующая способность - за счет оптимального выбора их длины, 3 з.п, ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, для соединения валов мощных турбин и генераторов,Цель изобретения - расширение эксплуатационных воэможностей путем обеспечения податливости при повышенных нагрузках,На фиг,1 изображена муфта для соединения валов, общий вид, вариант выполнения с осевым расположением выступов в разрезе; на фиг.2 - то же, сечение А-А на фиг.1; на фиг,З - муфта с радиальным расположением.выступов в разрезе; на фиг.4 - вид по стрелке Б на фиг,З,Муфта содержит ведущий вал 1, имеющий шейку 2, заканчивающийся выполненной заодно с ним или насаженной полумуфтой 3, имеющей выступы 4. Соосный с ведущим валом 1 ведомый вал 5 также имеет шейку б и полумуфту 7 с выступами 8. Выступы 4 и 8 выполнены с переменной шириной и и п 1 по длине (в соответствии с изменением по длине изгибающего момен-. га) в радиальном направлении в случае осевого расположения выступов и в осевом направлении в случае радиального расположения вь ступов.Выбор конструкции муфты (с осевым или радиальным расположением выступов) определяется в каждом конкретном случае исходя из конструктивных соображений, Так, для турбины К-65/3000 предпочтительна муфта с осевым расположением выступов, т.к. имеощееся расстояние между турбиной и генератором достаточно для этого варианта.Концы выступов 4 и 8 полумуфт 3 и 7 ведущего 1 и ведомого валов 5 соединены радиальными штифтами 9 в случае осевого расположения выступов(фиг,1) или осевыми штифтами 10 в случае осевого расположения выступов (фиг.1) или осевыми штифтами 10 в случае радиального расположения выступов (фиг.З). Выступы закрыты обечайкой 11 и несущим бандажным кольцом 12, которая крепится к полумуфте 3 болтами 13,Податливость рассматриваемого соединения возрастает по мере увеличения суммарной длины выступов 4 и 8 полумуфт 3 и 7, Поэтому длина выступов 4 и 8 должна выбираться максимально возможной, исходя из условий прочности и конструктивных соображений, При длине выступов менее трех толщин податливость выступов пренебрежимо мала и применение предлагаемой конструкции нецелесообразно, Так, например, в результате расчетов, выполненных для турбины К-Б 5/3000, оптимальная длина выступов составляет от 500до 1500 мм,Муфта работает следующим образом.При колебаниях нагрузки ведомого 5 либо ведущего 1 вала появляющееся угловоеускорение приводит к некоторому относительному повороту полумуфт 3 и 7 относительно друг друга. Их выступы 4 и 8 при этомизгибаются, а концы выступов, соединен 10 ные штифтами 9 (фиг.1) либо 10 (фиг.З) смещаются в окружном направленииотносительно полумуфт 3 и 7, "отставая" отодной из них и "опережая" другую. Приэтом, в случае расположения выступов в15 фосевом направлении (фиг,1) концы выступов4 полумуфты 3 прижаты центробежными силами в бандажному кольцу 12 обечайки 11,жестко соединенной с полумуфтой 3, Приэтом бандажное кольцо 12 предотвращает20 недопустимые напряжения в выступах 4 отцентробежных сил, не препятствуя их изгибу. Перемещаясь относительно этого кольца, выступы 4 контактируют с ним,.дополнительно рассеивая энергию колеба 25 ний. Таким образом достигается дополнительный демпфирующий эффект. Наличиеобечайки 11 с бандажным кольцом 12 приводит также к сокращению потерь, вызываемых вращением муфты в окружающей30 среде,Изменение крутящего момента, передаваемого от ведущего вала 1 к ведомому валу5, или наоборот. определяется изгибом выступов 4 и 8 и имеет меньшую амплитуду35 (вследствие демпфирующего эффекта выступов 4, 8) по сравнению с изменениемкрутящего момента, передаваемого жесткой муфтой,Возможность передачи муфтой большо 40 го крутящего момента достигается за счетодновременной работы всех выступов 4 и 8(упругих элементов), и обеспечения расчетным путем необходимой площади и момен та сопротивления изгибу сечения выступов,45 а высокая демпфирующая способность приэтом достигается за счет существенногоувеличения длины выступов.Использование предлагаемой упругоймуфты в валопроводе мощных агрегатов, та 50 ких как паровые и газовые турбины, позволяет уменьшить диаметр шеек ротороввследствие уменьшения амплитуды крутящего момента при резких изменениях нагрузки валопровода, При этом достигается55 также снижение потерь мощности на трениев подшипниках,Формула изобретения1, Муфта для соединения валов, содержащая две полумуфты с закрепленными наних одним концом упругими выступами, по 1834998парно соединенными другими концами посредством штифтов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных воэможностей путем обеспечения податливости при повышенных нагрузках, выступы выполнены в виде упругих пластин прямоугольного сечения, расположенных одна против другой равномерно по окружности относительно оси муфты, при этом большие оси сечений пластин параллельны осям соединительных штифтов,2. Муфта по п 1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что ширина упругих пластин выполненапеременной по их длине с уменьшением внаправлении к их соединяемым концам.5 3. Муфта по п.1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что она снабжена кожухом в виде обечайки, охватывающим пластины,4. Муфта по п.1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что она снабжена бандажным кольцом,10 охватывающим пластины.1834998 Зцгб Составитель Г, АбрамоваТехред М.Моргентал Корректор М. Керецман еда город, ул,Гагарина, 10 оизводственно-издательский комбинат "Патент Заказ 2710 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5