Соединительная муфта
Содержит пальцы, равномерно распределенные по воображаемой окружности на торце одной полумуфты, взаимодействующие с тангенциально ориентированными указанной окружности поршнями другой полумуфты, гидроцилиндры которых связаны между собой круговым каналом, концентричным первой окружности, при этом концентричная окружность канала меньше первой окружности.
Предлагаемая полезная модель относится к узлам и деталям, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин и установок, в частности, к муфтам для жесткого соединения двух соосных валов.
В технике широко известны многочисленные конструкции соединительных муфт, передающих крутящий момент от ведущего к ведомому валу. Общим требованием, предъявляемым ко всем конструкциям, является возможность нормальной работы соединения при некоторой несоосности валов. Однако в разных случаях приоритетные задачи бывают различными. Так, для передачи возможно большего крутящего момента применяются втулочные муфты по ГОСТ 21424-75, в которых стальные обрезиненные пальцы одной полумуфты взаимодействуют с ответными отверстиями другой полумуфты, а для сокращения диаметрального габарита такой муфты используется конструкция по авт. св. №699253, МПК F 16 D 1/02. В другом случае для соединения валов в точных приборах муфта содержит плавающую крестовину и два поводка с подпружиненными выступами, входящими в пазы крестовины (авт. св. №1004677, МПК F 16 D 1/02), в третьем случае при невозможности осевого смещения соединяемых валов для постановки и снятия муфты применяется конструкция, содержащая две полумуфты, соединяемые промежуточным элементом в виде серьги трапециидальной формы и т.д.
По совокупности сходных существенных признаков наиболее близким к предложенному техническому решению является муфта по авт. св. №325432, МПК F 16 D 1/00, 1970, которая по своему существу представляет собой усовершенствование муфты по ГОСТ 21424-75.
Известная муфта содержит две полумуфты, одна из которых имеет симметрично расположенные на ее торце штыри (пальцы), входящие с зазором в отверстия второй полумуфты. Особенностью муфты является то, что пальцы одной полумуфты взаимодействуют с тангенциально расположенными на другой полумуфте поршнями гидроцилиндров, связанных между собой кольцевым («осесимметричным») каналом. Благодаря указанной особенности крутящий момент одной полумуфты передается на другую одновременно всеми пальцами, вследствие чего исключаются вибрации валов, а величину передаваемого крутящего момента можно многократно увеличить.
Однако в результате проведенных исследований и экспериментов было установлено, что с началом вращения муфты под действием центробежной силы происходит отток масла из цилиндров, расположенных на окружности меньшего диаметра в соединяющий цилиндры канал на окружности большего диаметра, и при наличии воздуха в системе «канал-цилиндры» (система или первоначально не была до конца заполнена, или произошли эксплуатационные утечки масла из цилиндров) муфта перестает нормально работать.
Перед заявленной полезной моделью была поставлена задача использовать эксплуатационные преимущества известной соединительной муфты, не реализованные ввиду ее неудачной конструктивной компоновки.
Поставленная задача решается тем, что предложена соединительная муфта, пальцы одной из полумуфт которой взаимодействуют с поршнями другой полумуфты, ориентированными тангенциально воображаемой окружности, концентричной геометрической оси муфты, а гидроцилиндры поршней связаны между собой каналом, геометрическая ось проходного сечения которого совпадает с другой концентрической окружностью.
Новым в предложенной муфте является то, что диаметр первой окружности превышает диаметр второй.
Технический результат заявленного устройства заключается в значительном повышении срока ее службы между плановыми профилактическими осмотрами и обслуживанием, включающим пополнение ее гидравлической системы маслом.
На чертеже схематически показана заявленная муфта, вид в поперечном сечении.
Заявленная муфта содержит две полумуфты, соответственно 1 и 2. На полумуфте 1 жестко закреплены шестигранные пальцы 3, равномерно распределенные по воображаемой окружности с диаметром «D» на торце полумуфты 1.
На другой полумуфте 2 смонтированы гидроцилиндры 4 с поршнями 5, ориентированные тангенциально воображаемой окружности «D». Поршни 5 взаимодействуют с пальцами 3 полумуфты I и снабжены уплотнительными манжетами 6. Все цилиндры соединены между собой круговым каналом 7, ориентированным по окружности с диаметром «d», которая концентрична оси «О» вращения муфты, при этом диаметр «D» больше диаметра «d».
Гидроцилиндры 4 снабжены пробками 8 и заглушками 9, через первые из которых система «поршни 4-канал 7» заполняется маслом, а через вторые устанавливаются в цилиндрах поршни 5.
Муфта работает следующим образом.
Если ведущим элементом муфты принять полумуфту 1, а направление ее вращения по стрелке «А», то с началом ее вращения пальцы 3 вступят в контакт с поршнями 5. Этот контакт с очевидностью в начальный момент будет не одинаковым по времени, зависящим от точности изготовления взаимодействующих между собой деталей. Однако поршень, первым вступивший в контакт с соответствующим пальцем, передает возникшее в его цилиндре давление масла в круговой канал 7 и оттуда в цилиндры других поршней, перемещая каждый из них до контакта с соответствующим пальцем 3, в результате чего передаваемый ведущей полумуфтой крутящий момент равномерно распределится между всеми пальцами. Поскольку при вращении муфты масло из канала 7 под действием центробежной силы будет отбрасываться к периферии, то масло в цилиндрах 4 всегда будет находится под давлением независимо от степени заполнения системы «цилиндры 4 - канал 7» (разумеется, в известных пределах), т.е. муфта с началом ее вращения будет естественным образом приводиться в рабочее состояние даже в случае некоторых (эксплуатационных) утечек масла при износе уплотняющих элементов 6.
Соединительная муфта, пальцы одной из полумуфт которой взаимодействуют с поршнями другой полумуфты, ориентированными тангенциально воображаемой окружности, концентричной геометрической оси вращения муфты, а гидроцилиндры поршней связаны между собой каналом, направленным по другой концентричной окружности, отличающаяся тем, что диаметр первой окружности превышает диаметр второй.
