Электромагнитная переключающая муфта

 

Использование: в составе электроприводов систем автоматического управления. Сущность изобретения: муфта содержит ведомую полумуфту, выполненную в виде якоря электромагнита, установленнрго на валу . с возможностью осевого перемещения. Две ведущие гголумуфты расположены по обе стороны от якоря. Концентрично ведущим полумуфтам по обе стороны от якоря размещены неподвижные Шгнитрпрбводы, внутри неподвижных магнитопроводов - катушки управления. Магниты выполнены в виде секторов и установлены в пазах, выполненных на торцах неподвижных магнитопроводов . Ведущие лолумуфты выполнены в виде внутренней магнитопро- ёодящёй и немагнитной втулок, Немагнитны е втул к и за к ре гтл е и ы на в нут р е н них магнитопроводящих втулках у их торцов и расположены внутри неподвижных: магнитопроводов с возможностью поочередного взаимодействия с якорем. 4 ил.

Д, 1784781 А1 сОюз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 D 27/01

ГОСУДАР CTB Е ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

1..... . : -:-:-2 (21) 4930316/27 ..: . ведущие полумуфтй расположены по обе (22) 23,04.91, . стороны от якоря. Концентрично ведущим (46) 30.12.92. Бюл. Ь 48.... полумуфтам по обе стороны от якоря разме,(71) Конструкторское бюро "Южное": щены неподвижные Йаглнйтогпроводы, внут(72) В.А, Яковлев "... ". ри" неподвижных магнитопроводов— (56) Авторское свидетельство СССР: " катушки управления, Магниты выполнены в йт 1649158; кл. F 16 0 27/01, 1989..: виде секторов и установлены в пазах, выполненных на торцах неподвижных маг(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПЕРЕКЛЮЧА- нйтопроводов, Ведущие полумуфты

ЮЩАЯ МУФТА ":, .: выполнены в виде"внутренней магнитопро(57) Использование: в составе электропри- водящей и немагнитной втулок, Немагнитводов систем автоматического управленйя. ные втулки закреплены на внутренних

Сущность изобретения: муфта содержит ве- магнитопроводящих втулках у их торцов и . домую полумуфту, выполненную в виде яко- расположены внутри -неподвижных магниря электромагнита, установленного на валу топроводов с возможностью поочередного .с возможностью осевого перемещненйая. Две взаимодействия с якорем. 4 ил, ч

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в составе электроприводов систем автоматического управления.

Известна электромагнитная переключающая муфта; содержащая неподвижный магнитопровод, состоящий из наружных и внутренних втулок, якоря, размещенного между втулками магнитопровода, установленного с возможностью осевого перемещения и подпружиненного с двух сторон, постоянного магнйта, и две зубчатые полумуфты, причем на торцевых поверхностях наружных втулок, обращенных к якорю, выполнены равномерно расположенные прорези, а постоянный магнит выполнен в виде отдельных секторов и расположен в упомянутых прорезях, при этом одноименные полюса магнитов обращены к якорю, а катушка управления выполнена за одно целое.

Недостатком этой муфты является относительно сложная конструкция ее. В состав. муфты введены две немагнитные втулки для передачи вращающего момента от ведуЩих шестерен на якорь, сцепленный с ведомым валом. Поскольку якорь установлен внутри катушкй управления и наружного кольца магнчитойровода между торцами tCO внутренних колец его, то контроль и регулирование рабочих воздушных зазоров весьма затруднены, По той же причине занижена величина передаваемого муфгоа момента, а более конкретно, потому, что усилие поджатия якоря к ведущим полумуфтам прикладывается на небольшом относительно внешних радиальных габаритов муфты радиусе.

Другим недостатком муфты является то, что магнитный поток постоянных магнитов замыкается через якорь в радиальном попе1784781

3 речном направлении, начительн Целью изобретения является устранеший по величине магнитныи поток к т о катушек ние укаэанных недостатков, т.е. создание б спечивающий срабатыва- электромагнитной переключающей муфты управления, о еспечивающи нст к ии с повышенным ние муфты, замыкается через якорь в акси- упрощенной конструкции альном направлении. то в

Это ведет к 5 КПД путем упрощения ведущих полумуфт и увеличению толщины, а значит и ма ачит и массы яко- уменьшения числа паразитных воздушных я и соответственно к увеличению времени зазоров. срабатйванйя муфты, ИЪ - тна электромагнитная переклю- Это достигнуто благодаря тому, что секвес фта наиболее близкая к предла- 10 торные пазы для размещения сектора -магаемой и со ержащая ведомую полумуфту в нитов выполнены на обр щ р б а енных к яко ю ви е якоря электромагнита, установленного торцах наружных колец неподвижных магна валу с воэможностью осевого перемеще- нитопроводов, а упомянутые торцы магниния, и две ведущие полумуфты, соосно рас- топроводов размещены с обеих сторон от. положенные по обе стороны от якоря, 15 якоря и образуютсним рабочие воздушные каждая иэ которых выполне выполнена в виде кон- зазоры, при этом немагнитные втулки разцентрично расположенных наружной и мещены внутри неподвижных магнитопропроводящих втулок, не- водов и закреплены на внутренних магнитной втулки, установленной на наруж- магнитопроводящих втулках, у их торцев с ной втулке, и постоянного магнита, при этом 20 возможностью поочередного взаимодейст на обращенных к якорю торцах каждой вия с якорем. внутренней втулки выполнены равномерно На фиг..1 изображен общий вид элект. расположенные по окружностй секторные ромагнитной переключающей муфты; на

nà ç3û,, а п о0сcтTоoя нHнHы е e м а г нНи тТ ы, выполненные фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. в виде секторов; расположе ас сложены в упомяну- 25 схема магнитопровода муфты в продольном и втулок и обращены к сечении; на фиг, 4 — схема магнитопровода якорю одноименными полюсами, йричем муфты, развертка поверхности Б на фиг, постоянные магниты разных полумуфт об- В состав муфты входят ведущие полуращены к якорю ра н орю разноимейными полюса- . муфты 1 и 2, выполненйые в виде внутренми, а магнитные потоки катушекуправления 30 них магнитопроводящих втулок и с направлены навстречу друг другу.: неподвижно закрепленными снаружи у их

Конструкция этой муфты упрощена, Из торцев немагнитных втулок 5 и 6 и с установ ее Состава исключены йемагнитные втулки ленными на них шестернями 7 и 8 соответ- . ведущих полумуфт; Якори. этой муфты уста- . ственно, якорь 9. размещенный между новлены между наружными втулками веду- 35 торцами втулок 3, 5 и 4, 6 и между торцами щих полумуфт, поэтому контроль и наружных втулок 10 и 11 неподвижных магегулировка рабочих воздушных зазоров нитопроводов 12 и 13 с зазорами р1и р2 и ощены. Увеличен передаваемый муфтой относительно них(см. фиг,3). Внутри магнимомент, так как увеличен радиус йриложе- топроводов 12 и 13 размещены встре о чн ния усилия притяжения якоря к ведущим.40 соединенные катушки управления 14 и 5. полумуфтам. На обращенных к якорю 9 торцах наружных

Кроме того, обеспечено замыкание втулок 10 и 11 выполнены равномерно расбольшей расчетной доли потока постоян- положенные по окружности выступы 16 и нйх магнитов через якорь в осевом на- 17, впазахмеждукоторымиразмещены поправлении, что позволило увеличить 45 стоянйыемагниты,выполненныеввидесекбыстродействие муфты за счет уменьшения торов 18 и 19 (см. фиг. 2 и 4).. толщины, а значит и массы якоря. Муфта работает следующим образом, Однако, в этой муфте сектора-магниты При включении катушек управления 14 установлены в hasax внутренних втулок вра- и 15 в определенной полярности магнитный щающихсЯ полУмУфт. Это УСложнЯет конст- 50 поток еу катУшки 14 в зазоРе др1 междУ рукцию ведущих полумуфт, ухудшает торцами якоря 9 и выступов 16 будет на.условия использования постоянных магии- правлен согласно потоку ©> постоянных тов, так как при каждом переключении муф-.. магнитов 18 и 19, а в зазоре дрр между ты они воспринимают на себя удары торцами якоря 9 и выступов 17 поток Ф„ поджимающегося к вМущим полумуфтам 55 катушки 15 будет направлен встречно потоякоря.. . ку Ф магнитов 18 и 19 (см. фиг. 3 и 4), КПД этой муфты занижен тем, что на Соответственно s зазоре др1 суммарный путй магнитйых потоков катушек управле- магнитный поток и сила притяжения якоря ния встречаются по два паразитных воэ- будут нарастать, а в зазоре др — снижатьдушных зазора.

1784781 ся, В результате якорь 9 притянется к ведущей полумуфте 1.

Муфта срабатывает (одно рабочее положение), Аналогичным образом муфта срабаты- . 5 вает во втором рабочем положении, Изме- " нив полярность тока в катушках управления

14 и 15, получим согласное направление потоков Фу и Фл в зазоре др2 и встречное— в зазоРе др1. ЯкоРь 9 пРитЯнетсЯ к веДУЩей 10 полумуфте 2, Муфта срабатывает.

Итак, благодаря тому, что в предложенной муфте секторные пазы для размещения секторов-магнитов выполнены на обращенных к якорю торцах наружных колец непод- 15 вижных магнитопроводов, а упомянутые торцы магнитопроводов размещены с обеих сторон от якоря и образуют с ним рабочие воздушные зазоры, при этом немагнитные втулки размещены внутри неподвижных 20 магнитопроводов и закреплены на внутренних магнитопроводящих втулках, у их торцев с возможностью поочередного взаимодействия с якорем, достигнуто упрощение конструкции ее и повышение КПД. 25

Ведущие полумуфты ее значительно упро щены, из их состава изъяты имеющие место в муфте-прототипе наружные магиитопро- водящие втулки, соответственно упрощено крепление немагнитиой втулки. Если в муф- З0 те-прототипе онэ скрепляла собой наруж- ные и внутренние втулки ведущих полумуфт, то в предложенной муфте немаг-. нитные втулки. скреплены только с внутренними втулками ведущих полумуфт, .. 35

В предложенной муфте упрощено креп- . ление секторов-магнитов, так как крепление их на наружных втулках неподвижных магнитопроводов проще, нежели таковое на подвижных внутренних втулках ведущих 40 полумуфт в прототипе, При этом улучшены условия использования постоянных магнитов, так как они избавлены от соударений якоря при каждом переключениИ муфты.

Дальнейшее увеличение доли полезно ис- 45 польэуемой энергии постоянных магнитов и соответственно увеличение передаваемого муфтой момента достигнуто благодаря тому, что размещение секторов-магнитов на относительно большом радиусе наружных 50 втулок неподвижных магнитопроводов позволило максимально развести упомянутые магниты и тем самым снизить потери потоков их на рассеяние, В аналоге по авт,свид. N 872852 секто- 55 ра-магниты установлены, как и в предложенной муфте, на втулках неподвижных магнитопроводов. Но эти втулки размещены внутри наружйых втулок магнитопровода и катушки управления на относительно небольшом радиусе. В результате уменьшен радиус приложения усилия притяжения якоря к ведущим полумуфтам, которые размещены внутри упомянутых втулок с магнитами, и соответственно уменьшен передаваемый муфтой момент, а также уменьшено пространство для размещения секторов-магнитов, что ведет к увеличению потоков рассеяния и соответственно к снижению передаваемого момента.

КПД предложенной муфты повышен благодаря тому, что магнитные цепи элетромагнитов полумуфт ее имеют только по одному паразитйому воэдушному зазору, В муфте-прототипе такие же цепи имеют по два паразитных воздушных зазора.

Формула изобретения

Электромагнитная перекг ючэющая муфта, содержащая ведомую полумуфту, выполненную в виде якоря электромагнита, установленного на валу с воэможностью осевого перемещения, две ведущие полумуфты, соосио расположенные по обе стороны от якоря, каждая из которых выполнена в виде внутренней магнитопроводящей и немагиитной втулок, два неподвйжных магиитопровода, расположенных концентрично ведущим полумуфтам с обеих сторон от якоря, внутри которых размещены катушки управления, магнитные потоки которых направлены навстречу друг другу, floстоянные магниты, выполненные в виде секторов, причем магниты, расположенные с одной стороны от якоря, обращены к нему одноименными полюсами, а магниты, расположенные с разных сторой относительно

:якоря, обращены к нему разноименными полюсами, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения КПД, на торцах неподвижных мэгнитопроводов, обращенных к якорю, выполнены пазы, магниты установлены в пазы неподвижных магнитопроводов, немагнитные втулки закреплены иа внутренних магнитопроводя щих втулках у их торцов, обращенных к якорю, и размещены внутри неподвижных магнитопроводов для образования рабочих воздушных зазоров между торцами неподвижных магнитопроводов и якорем с воэможностью поочередного вза- . имодействия с якорем.

1784781

Ф

12 Ш 14 $ $ б 1$ А 11 Q,2

Фиг.!

Фиа. 2

Составитель В.Яковлев

Техред М.Моргентал Корректор И, Шмакова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4365 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5