Привод вращения шпинделя машины для сварки трением

 

Изобретение относится к сварке трением, а именно к оборудованию для ее осуществления. Цель изобретения - повышение долговечности привода вращения шпинделя и уменьшение затрат при эксплуатации машины сварки трением. Для этого привод вращения шпинделя машины снабжен разгонной гидродинамической муфтой. Корпус муфты соединен упруго с ее турбинным колесом и кинематически связан со шпинделем. На периферийной части корпуса и турбинного колеса выполнены соосные каналы для слива жидкости из рабочего объема муфты. Конструкция муфты обеспечивает быстрое включение и выключение привода вращения шпинделя. Использование муфты для разгона шпинделя позволяет разгрузить приводную фрикционную муфту привода. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5D 4 В 23 К 20/12 F 16 D 33/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ее осуществления. Цель изобретения— повышение долговечности привода вращения шпинделя и уменьшение затрат при эксплуатации машины сварки тре нием. Для этого привод вращения шпинделя машины снабжен разгонной гидродинамической муфтой. Корпус муфты соединен упруго с ее турбинным колесом и кинематически связан с шпинделем.

На периферийной части корпуса и тур- . бинного колеса выполнены соосные каналы для слива жидкости из рабочего объема муфты. Конструкция муфты обеспечивает быстрое включение и выключение привода вращения шпинделя.Использование муфты для разгона шпинделя позволяет разгрузить приводную .фрикционную муфту привода. 1 ил.

Гидродинамическая муфта состоит из корпуса 11, установленного соосно с промежуточным валом 9 и жестко соединенного с ведущей шестерней 10.Внутри корпуса 11 размещены насосное колесо 12> закрепленное на промежуточном валу 9, и турбинное колесо 13, соединенное через упругие элементы 14 с корпусом 11 с возможностью ограниченного поворота относительно последнего.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2t) 4250594/27-27 (22) 27,05.87 (46) 15.04.89. Бюл. М 14 (71) Челябинский конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации в автомобилестроении (72) Н.М. Ведерников, В.П. Воинов и В.А. Смоляк (53) 621.791.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1119812, кл. В 23 К 20/12, 1983.

Сварка трением в автомобилестроении. РТМ 37.002.0365-82. Челябинск, 1982, с. 64, рис. 43. (54) ПРИВОД ВРАЩЕНИЯ ШПИНДЕЛЯ МАШИНЫ

ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ (57) Изобретение относится к сварке трением, а именно к оборудованию для

1 — Изобретение относится к сварке трением, а именно, к оборудованию для ее осуществления.

Цель изобретения — повьппение долговечности привода вращения шпинделя и уменьшение затрат при эксплуатации машины.

На чертеже показан вариант конструкции привода вращения шпинделя машины для сварки трением.

Привод вращения состоит из шпиндельного узла, включающего корпус 1, шпиндель 2 с опорами, зубчатого колеса 3, тормоза 4, электродвигателя 5, ременной передачи 6, приводной фрикционной муфты 7 с электромагнитом 8 ее включения, установленной на промежуточном валу 9, ведущей шестерни 10 и гидродинамической муфты.

В промежуточном валу 9 выполнены каналы 15 для подвода жидкости в торовую полость 16 муфты, а каналы для слива жидкости выполнены в виде соосных отверстий 17 и 18 на периферийной части соответственно турбинного колеса 13 и корпуса 11 °

l4 7219

Привод вращения шпинделя машины для сварки трением работает следующим образом.

После запуска машины электродвига5 тель включен и вращение от него передается через ременную передачу 6 на промежуточный вал 9.

Для дальнейшей передачи вращения на шпиндель 2 через каналы !5 в про- 10 межуточном валу 9 от системы смазки машины (не показана) подается рабочая жидкость в торцовую полость 16 гидродинамической муфты. Эта жидкость сбрасывается лопатками насосного коле- 15 са 12 на лопатки турбинного колеса 13 и на последнем появляется вращающий момент в соответствии с принципом работы гидродинамической муфты.

Турбинное колесо 13 под действием вращающего момента начинает поворачиваться и, деформируя упругие элементы

14, увлекает за собой корпус 11. За счет деформации упругих элементов 14 происходит поворот турбинного коле- 25 са 13 относительно корпуса 11, благодаря которому ocb отверстия 17 в турбинном колесе 13 и ось отверстия 18 в корпусе 11 муфты смещаются, вследствие чего слив рабочей жидкости из то- 30 ровой полости 16 муфты прекращается.

Это позволяет осуществить, заполнение рабочей жидкости и получить требуемый передаваемый муфтой крутящий момент в течение 0,5-1,0 с, т.е. обеспечить нормальную работу привода вращения.

С корпуса 11 муфты вращающий момент передается на ведущую шестерню

10 и далее через зубчатое колесо 3 О на шпиндель 2. Под действием враща-.. щего момента шпиндель 2 вначале разгоняется до частоты вращения меньше номинальной на 20-257., что регистрируется датчиком 19 контроля частоты вращения шпинделя 2. Сигнал от датчика 19 преобразуется в команды для включения приводной фрикционной муфты 7 путем передачи напряжения на катушку ее электромагнита 8 и для прекращения подачи жидкости ь канал 15.

При совместном действии вращающих моментов гидродинамической и фрикционных муфт частота вращения ведущей шестерни 10 становится равной частоте вращения промежуточного вала 9 и, следовательно, насосного 12 и турбинного 13 колес. При равенстве частоты вращения колес гидродинамичес9

4 кая муфта не может передавать вращающий момент, и на турбинном колесе

13 он.становится равным нулю. Отсут. ствие вращающего момейта позволяет упругим элементам 14 повернуть турбинное коле"o 13 относительно корпуса

11 в исходное положение, при котором оси отверстий 17 и 18 совмещаются и рабочая жидкость из торовой полости

16 сливается под действием центробежных сил в корпус 1 шпиндельного узла.

Поскольку приводная фрикционная муфта 7 включается при частоте вращения шпинделя 2, близкой к номинальному значению (порядка 75-80K)» то -. работа сил трения ее фрикционных элементов будет незначительной и составит по сравнению с прототипом всего лишь 10-12,57 исходя из соотношения

А ы„— ж, П где А — работа сил трения в фрикционной муфте 7;

А„ — то же, по прототипу; м„ вЂ” номинальная частота вращения фрикционной муфты; (d — начальная частота вращения фрикционной муфты.

Это резко уменьшает износ фрикционных элементов муфты.

Дальнейшая передача вращения на стадии нагрева осуществляется лишь приводной фрикционной муфтой 7, что обеспечивает высокий КПД привода,и постоянство частоты вращения шпинделя 2, так как муфта 7 работает при этом лишь как предохранительная и относительное проскальзывание ее фрикционных элементов отсутствует.

ПоскольКу после слива жидкости из торовой полости 16 вращающий момент гидродинамической муфтой передаваться не может, то она не препятствует торможению шпинделя 2 с необходимым режимом замедления для получения качественного сварного соединения.

Гидродинамическая муфта предлагаемой конструкции обеспечивает быстрое включение и выключение привода вращения шпинделя, не обладает большой сложностью и габаритами. Ее использо ванне позволяет существенно повысить долговечность привода за счет разгрузки приводной фрикционной муфты во время разгона шпинделя, когда и происходит в основном износ ее фри.<ционных элементов.

5 14

Формула изобретения

2199

Составитель И. Фелицина

Техред Л.Олийнык Корректор Н. Гунько!

Редактор В. Ковтун

Заказ 1652/12 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-.издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,103

Привод вращения шпинделя машины для сварки трением, содержащий электродвигатель и приводную фрикционную муфту, установленную с возможностью взаимодействия шпинделем, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения долговечности привода и уменьшения затрат при эксплуатации машины, он снабжен разгонной гидродинамической муфтой, корпус которой соединен упруго с ее турбинным колесом и кинематически связан со шпинделем, причем на периферийной части корпуса и турбинного колеса выполнены соосные каналы для слива жидкости иэ рабочего объема муфты.