Муфта

 

ОПИ „ЕИЗОБРЕТЕНИЯ

<и> 483838

Со оз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (51) М. Кл. F 16d 1/10 (22) Заявлено 17.03.71 (21) 1631993/25-27 (32) Приоритет 18.03.70 (31) 1364/70 (33) Дания

Опубликовано 05.09.75. Бюллетень № 33

Государствзнный ксиитст

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.825.5 (088.8) Дата опубликования описания 13.01.76 (72) Автор изобретения

Иностранец

Хеннинг Линквист (Дания) Иностранная фирма

«А/С Бурмейстер энд Вэйнз Мотор ОГ Маскинфабрик АФ 1971» (Дания) (71) Заявитель (54) МУФТА

Изобретение относится к машиностроению.

Известны муфты, содержащие две полумуфты, закрепленные на соответствующих валах, и соединительные элементы.

Однако эти муфты не обеспечивают быст- 5 рого и надежного включения и выключения и имеют недостаточную нагрузочную способность.

Предлагаемая муфта отличается от известных тем, что полумуфты выполнены с рас- 10 положенными концентрично друг другу кольцевыми выступами, в которых имеются углубления, образующие совместно конусные отверстия, а соединительные элементы выполнены в виде управляемых с помощью гидрав- 15 лических механизмов конусных болтов, перемещающихся в осевом направлении и входящих в конусные отверстия полумуфт. Гидравлические механизмы выполнены в виде изготовленных заодно с конусными болтами ци- 20 линдров и размещенных в них поршней со штоками, перемещающихся под давлением жидкости. Гидравлические механизмы снабжены гайками, соединяющими цилиндры и поршни при сцеплении полумуфт. На одной 25 из полумуфт с обеих сторон кольцевого выступа установлены с возможностью осевого перемещения кольца для закрепления на них соответственно гидравлических цилиндров и штоков, проходящих сквозь отверстия, имею- З0

2 щиеся в конусных болтах. Одно из колец может быть жестко соединено с полумуфтой.

Муфта снабжена пружинными устройствами для выведения болтов из отверстий полумуфт, установленными между торцами одной из полумуфт и кольца.

Пружины имеют разную жесткость.

Половина угла при вершине конусов болтов и отверстий равна примерно 15 .

Такое выполнение муфты обеспечивает быстрое и надежное включение и выключение муфты и повышает ее нагрузочную способность.

На фиг. 1 показана предлагаемая муфта, вид спереди (на верхней половине фигуры муфта показана во включенном состоянии, а на нижней — в выключенном); на фиг. 2— вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг, 2; на фиг. 4 — разрез по

 — В на фиг. 2; на фиг. 5 — разрез по à — Г на фиг. 2; на фиг. 6 — разрез по Д вЂ” Д на фиг. 2.

Муфта содержит фланец 1, который может прикрепляться к одному из двух соединяемых валов, например к валу винта корабля. Наружная полумуфта 2 прикреплена к фланцу

1 болтами 3, а внутренняя полумуфта 4 болтами 5 — к фланцу 6, находящемуся на втором соединяемом валу, в данном случае на валу двигателя. Несущее кольцо 7 для не483838 скольких гидравлических механизмов (в показанном варианте — для восьми) установлено с возможностью осевого перемещения относительно окружности фланца 6, а второе кольцо 8 может совершать перемещение по обращенному внутрь кольцеобразному выступу на противоположной стороне полумуфты 4.

Гидравлические механизмы установлены с равным угловым промежутком в кольце 7, и каждый механизм содержит цилиндр 9, который установлен при помощи промежуточного вкладыша 10 в отверстии полумуфты 4 параллельно оси муфты. Участок цилиндра 9, выступающий из кольца в направлении к двум полумуфтам, имеет коническую головку 11, которая действует как стяжной болт для обеспечения соединения полумуфт 2 и 4.

Для этого наружная полумуфта 2 имеет соответствующее количество углублений 12 (в показанном варианте — восемь) на своей внутренней цилиндрической поверхности, а полумуфта 4 — противолежащие углубления

13 на своей наружной цилиндрической поверхности. Каждая пара углублений 12, 13 образует в сочетании коническую поверхность, точно соответствующую наружной конической поверхности головки 11 цилиндра, действующей как стяжной болт.

Каждый гидравлический цилиндр 9 закреплен в осевом направлении относительно кольца 7 гайкой 14, а на противоположной стороне кольца 7 под головкой 11 имеется упорное кольцо 15. Толщина каждого кольца 15 может быть подогнана при установке гидравлических механизмов в кольце 7 так, чтобы обеспечить равномерное сцепление между всеми стяжными болтами 11, присоединенными к кольцу, и поверхностями сцепления у.лублений 12 и 13. Для осуществления подобной подгонки радиального положения каждого механизма в кольце 7, независимо от незначительных погрешностей изготовления, в кольце 7 могут быть установлены вкладыши

10 с зазором, который при сборке заполняется отверждаемым пластическим материалом, например эпоксидным клеем.

В каждом гидравлическом цилиндре 9 имеется подвижный в осевом направлении поршень 16, шток 17 которого проходит сквозь центральное отверстие в конусном болте 11 и направляющем шипе 18. Поршневой шток прикреплен к кольцу 8 посредством резьбы

19 на его переднем конце. Между поршневым штоком и отверстием конусного болта предусмотрено уплотнительное кольцо 20 круглого сечения.

Задний конец поршня 16 имеет резьбу 21, и стопорная гайка 22, которая имеет возможность перемещаться внутри расширенного участка заднего конца цилиндра 9, может быть навинчена на резьбу 21 во время нахождения поршня у наружного (или правого) конца цилиндра. Когда стопорная гайка

22 завинчена до упора в дно расширенного

25 зо

65 участка 23 цилиндра, то она препятствует движению поршня влево.

Для создания гидравлического давления в рабочих камерах 24 гидроцилиндров 9 служит кольцевой трубопровод 25, проходящий по окружности кольца 7. Отводы 26 трубопровода ведут к рабочим камерам отдельных цилиндров. На кольцевом трубопроводе

25 имеются один или несколько клапанов-защелок 27, через посредство которых и через отводы в отдельных рабочих камерах 24 может создаваться давление от подходящего источника гидравлического давления. Клапаны-защелки сконструированы так, что они автоматически закрываются при удалении питающего трубопровода (не показан), идущего от источника давления, благодаря чему потерь масла из цилиндров и трубопроводов 25, 26 не будет.

Один из болтов 5 (фиг. 4) имеет удлиненный конец, к которому прикреплена стопорная планка 28, служащая для ограничения осевого перемещения кольца 7 на фланце 6, Осевое перемещение кольца 8 относительно полумуфты 4 ограничивается стопорной планкой 29 (фиг. 5), прикрепленной к внутренней стороне кольцевого направляющего выступа на этой полумуфте, и штифтом 30. Кроме того, штифт 30 действует как поводковый палец, так как он входит в отверстие, просверленное в обеих деталях 4 и 8, предотвращая их вращение друг относительно друга.

В выключенном состоянии муфты кольцо 7 с коническими стяжными болтами 11 отведено назад, т. е. вправо, настолько, что выступающие направляющие шипы 18 на болтах находятся за пределами двух полумуфт 2 и 4.

Кроме того, поскольку разделительная поверхность между двумя полумуфтами находится на таком радиусе, что полумуфта 2 не задевает за поршневой шток 17, обе полумуфты и валы, к которым они присоединены, могут вращаться независимо друг от друга. При использовании муфты для вала винта корабля можно оставлять двигатель неработающим, в то время как винт, жестко соединенный с наружной полумуфтой, может свободно вращаться потоком от других винтов в корабле, имеющем несколько главных двигателей. Благодаря этому можно выполнять переборку одного или нескольких двигателей во время плавания корабля.

Для включения муфты необходимо сначала остановить полумуфты, которые могут находиться во вращении, и посредством двигателя для медленных перемещений или какихлибо других подходящих средств вращать две полумуфты 2 и 4 одна относительно другой с малой скоростью до тех пор, пока поверхности 12 и 13 сцепления, образующие пары, не окажутся друг против друга.

После этого от упомянутого источника давления через трубопроводы 25 и 26 подается гидравлическое давление в рабочие камеры

24 гидроцилиндров 9, благодаря чему поршни

483838

16 движутся вправо относительно цилиндров.

Абсолютное перемещение поршней прекращается, как только кольцо 8 упрется в полумуфту 4 или 2, после чего цилйндры 9 с коническими болтами 11 движутся влево в противолежащие углубления 12 и 13. Во время этого движения конические болты 11 могут компенсировать, насколько это возможно, погрешности осевого и радиального положения обеих полумуфт, вызванные, например, весом полумуфт, и концов валов, выходящих из соответствующих подшипников (не показаIbI). При этом движении болтов 11 компенсируются также незначительные угловые погрешности взаимного расположения полумуфт.

Когда все болты сцепятся под действием гидравлического давления с поверхностями 12 и 13, каждую стопорную гайку 22 завинчивают вручную до упора в дно расширенного участка 23 цилиндра 9, благодаря чему после снятия гидравлического давления стопорная гайка удерживает поршень и цилиндр скрепленными друг с другом.

В показанном варианте половина угла при вершине или угла раствора конуса конических болтов 11 и соответствующих углублений 12 и 13 равна примерно 15, в результате чего поверхности сцепления являются несамозажимающимися, выключение муфты осуществляется механически посредством двух групп пружин (фиг. 5 и 6). Одна из групп содержит четыре пакета, каждый из которых состоит из нескольких пружин 31, которые закреплены болтом 32 между диском 33 и наружной боковой поверхностью полумуфты 4. Другая группа пружин состоит из четырех винтовых пружин 34, каждая из которых имеет значительно больший ход и относительно малую жесткость; во включенном состоянии муфты эти пружины упираются в правую боковую поверхность кольца 8 и в винт 35, закрепленный в кольце 7. Пружины 34 подобраны так, что даже в полностью выключенном состоянии муфты они все еще создают некоторое давление между двумя кольцами

7 и 8. При наличии пружинного устройства расцепляющая сила относительно велика в начале операции выключения, когда конические поверхности болтов и углублений в полумуфтах все еще сцеплены, а после расцепления этих поверхностей более слабое усилие от пружин 34 является достаточным для обеспечения дальнейшего перемещения кольца 7.

Так как этому перемещению противодействует давление в рабочих камерах 24 и гидравлическое сопротивление, испытываемое маслом при выходе из камер, операция выключе15

55 ния происходит с соответственно низкой скоростью.

При использовании муфты на корабле, где может возникнуть необходимость выключения муфты во время плавания корабля и где винт может совершать свободное вращение, целесообразно, как показано на фиг. 1, между валом 36 винта и наружной полумуфтой 2 вставить короткий съемный кусок вала 37, один конец которого имеет фланец 1, а другой — фланец 38, прикрепленный болтами 39 к фланцу 40 на валу винта.

Предмет изобретения

1. Муфта, содержащая две полумуфты, закрепленные на соответствующих валах, и соединительные элементы, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности быстрого и надежного ее включения и выключения и повышения ее нагрузочной способности, полумуфты выполнены с расположенными концентрично друг другу кольцевыми выступами, в которых выполнены углубления, образующие совместно конусные отверстия, а соединительные элементы выполнены в виде управляемых с помощью гидравлических механизмов конусных болтов, перемещающихся в осевом направлении и входящих в конусные отверстия полумуфт.

2. Муфта по п. 1, отлич а юща я с я тем, что гидравлические механизмы выполнены в виде изготовленных заодно с конусными болтами цилиндров и размещенных в них поршней со штоками, перемещающихся под давлением жидкости.

3. Муфта по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что гидравлические механизмы снабжены гайками, соединяющими цилиндры и поршни при сцеплении полумуфт.

4. Муфта по пп. 1 — 3, отличающаяся тем, что на одной из полумуфт с обеих сторон кольцевого выступа установлены с возможностью осевого перемещения кольца для закрепления на них соответственно гидравлических цилиндров и штоков, проходящих сквозь отверстия, выполненные в конусных болтах.

5. Муфта по п. 4, отличающаяся тем, что одно из упомянутых колец жестко соединено с полумуфтой.

6. Муфта по пп. 1 — 5, отличающаяся тем, что она снабжена пружинными устройствами для выведения конусных болтов из отверстий полумуфт, установленными между торцами одной из полумуфт и кольца.

7. Муфта по п. 6, отличающаяся тем, что пружины имеют разную жесткость.

8. Муфта по пп. 1 — 7, отличающаяся тем, что половина угла при вершине конуса болтов и отверстий равна примерно 15 .

483838 Риз 5

Составитель И. Злотник

Текред Л. Казачкова

Редактор 14. Бродская

Корректор 3. Тарасова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 3246, 4 Изд. № 43 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-з5, Раугнская наб„д. 4/5