Предохранительная гидромуфта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 50 4 Р 16 Э 33/18 СССР КРЫТИ ПИСАН ПЬСТВУ нстиемент мож- от- ере- ости(54) (57) ПРЕДОХРАН Изобретен остроения ЕЛЬ ГИДРОМУФТА тся к област быть приме. - ля предохраЦелью изобно и ож в приводах маш их от перегру ия является улнени рете шение экспл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ВТОРСНОМУ СВИД(53) 621.825.5(088.8) ЯО 129175 ОБРЕТЕНИЯ тационных характеристик. Для этогов ступице насосного колеса 1 гидромуфты выполнена кольцевая полость(КП) 7. КП закрыта крышкой 8 и заполиена легкоплавким сплавом 6, В КПс зазором размещен дисковый эл(ДЭ) 9, выполненный заодно с ведущимвалом 5Возможно выполнение КП вступице турбинного колеса 3 и крепление ДЭ на ведомом валу 4. Возно выполнение ДЭ в виде диска сверстиями или перфорацией. При игрузке температура рабочей жидквозрастает. Легкоплавкий сплав 6расплавляется и рабочее колесо начинает независимо вращаться. 4 ил.Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в приводах различных машин для защиты на всех режимах элементов привода и исполнительного устройства от чрезмерных перегрузок, а также в приводах машин, работающих в пожароопасной и взрывоопасной среде.Целью изобретения является улучшение эксплуатационных возможностей за счет введения легкоплавкого сплава между ведущим валом и насоснымколесом в кольцевой полости, вынесенной за пределы вспомогательнойполости гидромуфты, и установкилопастного вентилятора на ведущемвалу муфты.На фиг. 1 изображена предохранительная гидромуфта; на фиг. 2 - раз 20рез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант выполнения дискового элемента; на фиг. 4 - предохранительнаягидромуфта с тепловой защитой в виде легкоплавкого элемента, расположенного во вспомогательной полостигидромуфты.Гидромуфта содержит насосное колесо 1, соединенное с корпусом 2 муфты, турбинное колесо 3, соединенноес ведомым валом 4 муфты, Ведущий вал5 муфты соединяется с насосным колесом 1 через легкоплавкий сплав 6,расположенный в кольцевой полости 7,образованной крышкой 8 и насоснымколесом 1. Дисковый элемент 9 выполнен заодно с валом 5. Уплотнение 10предотвращает утечку сплава из кольцевой полости 7. При расплавлениилегкоплавкого сплава 6 вал 5 вращается вместе с дисковым элементом 9 илопастным вентилятором 11, жесткозакрепленным на валу 5 в подшипниках12 качения. Пробка 13 предназначенадля заливки легкоплавкого сплавав кольцевую полость 7, Отверстия 14,выполненные на ступице турбинного колеса 3, предназначены для перепускания рабочей жидкости из рабочей полости во вспомогательную,50Резервная емкость 15 служит для пополнения рабочей камеры тепловой защиты сплавом до полного ее заполнения, что увеличивает долговечность тепловой защиты, стабилизирует величину, характеризующую прочность связи турбинного колеса 3 с валом 4 посредством сплава 6,Вентилятор 11 установлен на валунасосного колеса 1, являющегося ведущим, для улучшения условий остывания гидромуфты после срабатываниятепловой защиты.Выполнение дискового элемента 9в виде диска с отверстиями 16 илис радиальной перфорацией 17 увеличивает момент, передаваемый от дискового элемента 9 к насосному колесу 1через легкоплавкий сплав 6,Предохранительная гидромуфта степловой защитой, размещенной вовспомогательной полости гидромуфты(фиг. 4), содержит насосное колесо 1,соединенное с ведущим валом 5 и корпусом 2 муфты. Турбинное колесо 3соединено с ведомым валом 4 муфтычерез легкоплавкий сплав 6, расположенный в кольцевой полости 7, образованной ступицей турбинного колеса3 и крышкой 8. Манжетные уплотнения10 предотвращают утечку сплава 6.Турбинное колесо 3 и крышка 8 присрабатывании тепловой защиты (расплавлении легкоплавкого сплава 6) вращаются относительно ведомого вала 4муфты, опираясь на подшипники 12 качения. Легкоплавкий сплав 6 имеетрезервную емкость 15. Дисковый элемент 9 выполнен заодно с валом 4. Накорпусе муфты выполнены ребра охлаждения, Отверстия 14, выполненные наступице турбинного колеса 3, предназначены для перепускания рабочей жидкости из рабочей полости во вспомогательную.Муфта (фиг. 1) работает следующим образом.После разгона ведомого вала 4гидромуфты до величины, соответствующей расчетному значению скольжения(обычно 3-57), температура рабочейжидкости начинает увеличиваться докакой-то определенной величины. Послеэтого тепловой баланс выравнивается,и дальнейшее увеличение температурырабочей жидкости не происходит, Легкоплавкий сплав 6 при этом такженагревается и происходит некотороеразупрочнение соединения вала 5 снасосным колесом 1. Легкоплавкийсплав 6 должен быть подобран такимобразом, чтобы прочность его при температуре установившегося режима работы гидромуфты была достаточнойдля передачи крутящего момента с заданным коэффициентом перегрузки отвала 5 к насосному колесу 1.1291755 полости. В момент внезапной перегрузки, превышающей расчетный момент муфты, турбинное колесо 3 останавливается, а насосное колесо 1 продолжает вращаться. При этом наблюдается быстрое увеличение температуры рабочей жидкости. Разогретая рабочая жидкость из рабочей полости поступает во вспомогательную через отверстия 14, выполненные в ступице турбинного ко леса 3, и омывает внутреннюю поверхность насосного колеса 1, образующую вспомогательную полость гидромуфты, которая нагревается практически вместе с рабочей жидкостью. Легкоплавкий 15 сплав 6, расположенный в кольцевой полости 7, также нагревается с небольшим опозданием. Причем величина отставания нагрева сплава 6 от нагрева жидкости зависит от конструктив ных особенностей муфты и теплопроводности ее деталей. При достижении температурой сплава некоторой расчетной величины он расплавляется и разрывается связь между валом 5 и насосным колесом 1. Вращается только вал 5 с дисковым элементом 9 и лопаст ным вентилятором 11. Потребление мощности резко падает, так как отсутствует передача крутящего момента от 30 двигателя к исполнительному механизму (не показаны). Температура рабочей жидкости начинает уменьшаться за счет обдувания корпуса 2 муфты вентилятором 11. Легкоплавкий сплав 6 35 находится в расплавленном состоянии, так как трение внутренних слоев сплава, возникающее при вращении дискового элемента 9 в кольцевой полости 7, влечет за собой возникновение тепла, 40 достаточного для поддержания сплава в расплавленном состоянии. 4Работа муфты (фиг. 4) аналогична работе муфты (фиг, 1). При расплавлении легкоплавкого сплава турбинное колесо 3 вращается вместе с насосным колесом 1, не вращая ведомый вал 4. Сплав 6 при этом остается в жидком состоянии. Манжетные уплотнения 10 надежно предотвращают утечки сплава из рабочей камеры тепловой защиты. Потребление мощности резко падает, так как отсутствует передача крутящего момента от двигателя к исполнительному механизму, вся муфта (кроме ведомого вала 4) продолжает вращаться, и температура рабочей жидкости быстро уменьшается вследствие трения стенок муфты о воздух. После устранения перегрузки и выключения электродвигателя легкоплавкий сплав затвердевает и муфта снова восстанавливает свою работоспособность. Формула изобретенияПредохранительная гидромуфта, содержащая насосное колесо, установленное на ведущем валу, турбинное колесо, установленное на ведомом валу, и элемент для тепловой защиты в виде легкоплавкого сплава, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных возможностей, она снабжена дисковым элементом, установленным на одном из валов, и крышкой, установленной в выполненной в ступице одного из колес кольцевой расточке с образованием кольцевой полости, при этом кольцевая полость заполнена легкоплавким сплавом, а дисковый элемент расположен с зазором в указаннойКорр Л.Патай аз 218 37 Тираж 812И Государственного копо делам изобретений5, Москва, Ж, Рауш писное тета ССС открытий