Предохранительная муфта

(54)(57) 1.включающая и ния ведущуюсо сквозныммуФту с углу АНИТЕЛЬНАЯ МУФТА общую ось вращету, выполненную и ведомую полу- а также свяПРЕДОХРмеющиеполу му Аокном,блением ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОтнРБГГий 3493410/22-0227.09.8207.12.83, Бюл. 9 45(71) Днепропетровский ордена Твого Красного Внамени металлуческий институт(56) 1. Поляков В.С. и др. "МуМ-Л., Машгиэ, 1976, с. 205.2. Авторское свидетельствоР 755352, кл. В 21 В 35/14, 1 Я 01058650 А эанный с ними предохранительный элемент, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения надежности и повышения точности срабатывания, предохранительный элемент выполнен в внде шарнирно связанного с ведущей полумуФтой направляющего корпуса с помещенным внутри него подпружиненным штоком, соединенным посредством шарнира счолзуном, вхо дяцим в контакт с направляющеи". поверхностью, выполненной в углублении ведомой полумуйты, а в окне ведущей полумуФты имеется также направляющая поверхность, причем направляющие поверхности лежат в плос костях, параллельных оси вращения и проходящих от нее на одинаковом расстоянии,1058650 2. Муфта по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью сокращения времени приведения ее в рабочее положение; направляющий корпус 1Изобретение отнОсится к прокатному производству, а именно к оборудованию прокатных станов с приводом маковичного типа.Известны предохранительные муфты, состоящие из двух полумуфт, на торцах которых выполнены контактирующие между собой кулачки треугольной формы, причем одна из полу- муфт жестко настена на вал, а другая связана с валом посредством шлицевого соединения и подпружинена 1Недостатком таких муфтявляется то, что они способны передавать крутящие моменты относительно малой величины. Это объясняется тем, что силы сцепления между полумуфтами (силы трения на поверХностях кулачков) создаются посредством пружин, расположенных параллельно оси вращения муфты, и для.создания необходимой силы сцепления пружины должны . сжимать кулачки с силой, на порядок превосходящ,й силу трения. Следова тельно, для передачи больших крутящих моментов необходимо геометрические параметры муфт увеличивать до неприемлемых размеров, Поэтому в тяжелонагруженных силовых линиях прокатных станов они применяться не могут. Кроме того, после срабатывания известные муфты не отсоединяют привод от йспольнительного механизма, а продолжают передавать изменяющийся во времени от нуля до максимального значения крутящий момент, а это в прокатных станах не приемлемо, так как приводит к значительным перегрузкам деталей и узлов главной линии, способствующих быстрому выходу их из строя.Наиболее .близкой по технической сущности к изобретению является предохранительная муфта, включающая имеющие общую ось вращения ведущую полумуфту, выполненную со сквозным окном, и ведомую полумуфту с углублением, а также связанный с ними предохранительный элемент 2 .Однако известной муфте присущанедостаточная надежность. Это связано стем, что после разрыва предохранительного элемента части егодолжны автоматически выбрасыватьсяиз кольцевого паза посредством пру 5 Ю 15 20 25 30 35 40 45 50 связан с ведущей полумуфтой посредством вапа, ось которого смещена относительно собственной оси вращения,2жин, Однако, как показывают результаты заводской апробации такой муф-,ты, после разрыва предохранительного элемента одна иэ его частей впериод движения по кольцевому пазу,не доходя до сквозного окна, перекашивается и заклинивает муфту. После этого наблюдаются поломки деталей, а также значительно затрудняется демонтаж муфты. Известноймуфте присуща также низка точностьсрабатывания, что объясняется отсутствием метода, позволяющего свысокой точностью рассчитать геометрические параметры предохранительного элемента, поэтому он разру-шается при нагрузках значительноменьших, чем расчетные, из-за накопления усталостных повреждений,влияние которых учитывать в расчетах затруднительно.Цель изобретения - увеличениенадежности и повышение точностисрабатывания.Поставленная цель достигаетсятем, что в предохранительной муфте,включающей имеющие общую ось вращения ведущую полумуфту, выполненную со сквозным окном, и ведомуюполумуфту с углублением, а такжесвязанный с ними предохранительныйэлемент, предохранительный элементвыполнен ввиде шарнирно связанногос ведущей полумуфтой направляющегокорпуса с помещенными внутри негоподпружиненным штоком, соединеннымпосредством шарнира с ползуном, входящим в контакт с направляющейповерхностью, выполненной в углублении ведомой полумуфты, а в окневедущей полумуфты имеется такженаправляющая поверхность, причемнаправляющие поверхности лежат вплоскостях параллельных оси вращения и просодящих от нее на одинаковом расстоянии,Кроме того, с целью сокращениявремении приведения муфты в рабочееположение, направляющий корпуссвязан с ведущей полумуфтой посредством вала, ось которого оснащенаотносительно собственной оси вращения.На фиг. 1 показанапредохрани-,тельная муфта; на фиг. 2 - разрез25 А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на Фиг, 4 - разрез В-В на Фиг. 1; на фиг, 5 - схема сиового взаимодействия элементов муфты.МуФта состоит из ведущей полу муфты 1, сообщенной посредствомподшипниковых узлов 2 и 3 с установленной соосно с ней ведомой полумуфтой 4, в которой выполнены углубления с направляющими плоскостя ми О . В полумуфте 1 имеются сквозные окна, с одной стороны которых выполнены направляющие плоскости 5, а с другой - шарнирно присоединены предохранительные элементы 5 состоящие из направляющего корпуса 5 с помещенным в нем пружинным элементом б (например, набором тарельчатых пружин) и штоком 7, шарнирно соединенным посредством пальца 8 с ползуном 9, входящим в контакт с направляющей поверхностью О, ведо" мой полумуфты 4. Направляющие поверхности О и 6 лежат в плоскостях, проходящих от общего центра полу- муфт на расстоянии п. Предохранительный элемент соединяется с полу- муфтой 1 посредством шарнира (Фиг,3), состоящего из вала 10, ось которого смещена относительно оси его . вращения на величину С . В отверстии, ЗО выполненном в направляющем корпусе 5 и проходящем через часть тела вала 10, установлен стопорный сухарь 11, имеющий рукоятку. На конце вала 10 соосно оси его вращения уставов лен ручной привод поворота, состоящий, например, из жестко закрепленного на валу зубчатого колеса 12, входящего в зацепление с зубчатым колесом 13, имеющим рукоятку 14. На 40 полумуфте 1 установлен неподвижно ограничитель хода 15, оснащенный резиновым (или другим) амортизатором 16.Жесткость упругого элемента б выбирается такой, чтобы .при заданной деформации (а 3) он создавал, взаимодействуя через шток 7 и ползун 9 с ведомой полумуфтой 4, момент относительно оси муфты, равный половине (в случае. применения двух предок 50 ранительных элементов) максимально допускаемого для главной линии прокатного стана момента. Угол между плоскостями, в которых лежат направляющие поверхности а и, выбирается 55 таким, чтобы при деформации упругого элемента б на заданную величинувЕ, указанные поверхности совмещач лись с.одной плоскостью. Величина смещения оси вала 10 от оси его 60 вращения С принимается такой, чтобы при повороте вала на 180 (при вы. воде стопора 11 и зацепления с ним) ползун 9 можно было бы завести вконтакт с поверхностью Й, минуя 65 кромку поверхности О (точка К ) недеформируя упругий Ълемент б. Величину смещения плоскостей а и 6 отоси муфты (Ф) необходимо выбиратьтакой, чтобы при возникновении максимально допускаемого момента, передаваемого муфтой, направление силн,создаваемой упругим элементом б,составляло с плоскостью, в которойв данный момент находятся поверхности а и б, угол Ж 476 с. При этомкак показнвает элементарный кинематический анализ, отсутствуеФ явление самоторможения ползуна 9 на поверхности О при максимально возможном коэффициенте трения, равном0,25, т.е. сила движущая (Рч ), рав-ная проекции Ьа плоскость а силФ(Р), создаваемой упругим элементом,больше силы трения (Ртр), создаваемой нормальной силой (Н) (фиг.4).Длина направляющей поверхности бпринимается такой, чтобы при подходе ползуна 9 к амортизатору 16упругий элемент .б был полностьюразгружен,Предохранительная муфта работаетследующим образом.В ненагруженном состоянии муфтыползуны 9 находятся в контакте сплоскостями О (фиг. 1), упругиеэлементы б разгружены, а вали 10застопорены посредством фиксаторов11 и повернуты посредством ручныхприводов так, что их оси лежат наосях штоков 7 и смещены в сторону поверхностей а . В период функционирования муфты полумуфты 1 и 4 сдвигаются на определенный угол и деФормируют упругие элементы б. Приэтом на штоках 7 создаются усилия,передающиеся на поверхности а посредством ползунов 9, которые остаются неподвижными до тех пор,покаповерхности.а и о не совместятсяв одной плоскости. При возникновениив главной линии прокатного станамаксимально допускаемых моментов,упругие элементы б деформируютсянастолько, чтр позволяют полумуфтам1 и 4 сдвинуться относительно другдруга до совпадения поверхностей аи Ь с общей плоскостью. В этотпериод ползуни 9 начинают перемещаться с поверхности а на поверхностьби в момент их полного перемещенияна поверхности о муфта рассоединяется, Далее ползуны 9, дойдядо амортизаторов 16, останавливаются.Для повторного приведения предохранительной муфты в рабочее положение стопоры 11 выводят из зацепления с валами 10 и последние по-.среДством ручннх приводов поворачиваются на 180 . После этого предохоранительние элементы поворачиваютдо совмещения ползунов 9 с плоскостями а , а валы 10 возвращают в ис 1058650ходнае положение и стопорят их внаправляющем корпусе 5 предохрани. -тельного элемента. Применение предлагаемого устройства дает воэможность значительно увеличить надежность предохранительной муфты, повысить точностьсрабатывания, уменьшить время приведения ее в рабочее состояние, а также за счет, наличия в муфте упругих элементов уменьшить ударные нагрузкивозникающие в главной линии прокатного стана, что, в свою очередь повышает срок службы других узлов.5 Внедрение в производство поедлагаемой предохранительной муфты толькона одном пильгер-стане Позволяетполучить экономический эффект, равный около 125 тыс.руб, в год,1 О 5865 О Г. Ро екоре нова Зака лиал ППП "Патент", г. Проектна жгород Редактор Т. Пар 8/7 ВНИИП по 11303Составитель Техред В, Да Тираж 816 Государственного к елам изобретений иМосква, Ж, Раук тов Корректор А, Дзятко Подписноемитета СССРткрытийская наб., д. 4/5