МУФТА ПРЕДЕЛЬНОГО МОМЕНТА

Полезная модель относится к деталям машин и механизмов и может быть использовано в приводе листоправильных машин прокатных станов.
Муфтами называют устройства для соединения валов, тяг, труб и др. деталей, работающих совместно как одно целое. Виды муфт, в частности, муфт привода машин приведены, например, в «Политехническом словаре», 3-е издание, М., «Советская энциклопедия», 1989, с.319-320. Если муфта предназначена для работы с ограниченным передаваемым вращающим моментом от двигателя привода, то она называется предохранительной или муфтой предельного момента. Полумуфты такой муфты соединяются пальцами (шпильками), рассчитанными на определенное разрушающее усилие.
Известна быстроразъемная муфта, у которой на смежных поверхностях полумуфт выполнены параллельно их оси пазы, расположенные равномерно по окружности и контактирующие с выступами промежуточных шайб (см. а.с. СССР №969996, кл. F16D 3/52, опубл. в БИ №40, 1982 г.). Недостатком такой муфты является выход из строя полумуфт при чрезмерном вращающем моменте от двигателя.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является предохранительная муфта, приведенная в «Справочнике металлиста» под ред. С.А.Чернавского, т.5, М., Машгиз, 1958, с.446.
Эта муфта состоит из двух цилиндрических полумуфт с отверстиями для срезных шпилек (штифтов) на сопряженных торцевых элементах увеличенного диаметра и характеризуется тем, что обе полумуфты закреплены на соединяемых валах шпонками. Недостатком такой муфты являются затруднения с извлечением срезанных шпилек, что увеличивает время простоя механизма и сокращает его производительность.
Технической задачей настоящей полезной модели является повышение производительности листоправильной машины прокатного стана за счет уменьшения простоев, связанных с заменой срезанных шпилек полумуфт привода.
Для решения этой задачи предлагаемая муфта предельного момента состоит из двух цилиндрических полумуфт с отверстиями для срезных шпилек на сопряженных торцевых элементах увеличенного диаметра и полумуфта, соединенная с двигателем, выполнена с дополнительным тарельчатым торцевым элементом наибольшего диаметра, содержащим четыре соединительных отверстия, лежащих в одних плоскостях с четырьмя упомянутыми отверстиями для срезных шпилек, при этом между двумя отверстиями для шпилек каждой полумуфты и на одной окружности с ними выполнено дополнительное отверстие, диаметр которого может составлять 1,27...1,33 диаметра соединительных отверстий.
Приведенное соотношение диаметров отверстий получено опытным путем и является эмпирическим.
Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации конструкции муфты предельного момента в аспекте сокращения времени на извлечение срезанных шпилек и установку новых. Так как операции со шпильками могут производиться через дополнительное отверстие на торцевом элементе увеличенного диаметра полумуфты, то отпадает необходимость разборки муфты. Действительно, например, при извлечении срезанных шпилек одну из полумуфт поворачивают в нужное положение, устанавливая дополнительное отверстие напротив извлекаемой шпильки.
Конструкция предлагаемой шпильки показана на фиг.1.
Левая 1 и правая 2 (на рисунке) полумуфты выполнены с торцевыми элементами 3 и 4 увеличенного диаметра с отверстиями 5, в которых размещаются шпильки 6, установленные во втулках 7. Торцевой тарельчатый элемент 8 содержит отверстия 9 для соединения с полумуфтой двигателя, которые лежат в одних плоскостях с отверстиями 5 обеих полумуфт.
При необходимости извлечения срезанных шпилек полумуфта 2, свободно вращающаяся на корпусе 10 полумуфты 1 (которая установлена на валу 11 на шпонке 12), поворачивается до совмещения дополнительного отверстия 13 с одним из отверстий 5 полумуфты 1 и производится извлечение из него втулки 7 и части срезанной шпильки 6 этой полумуфты. Для извлечения втулок и срезанных шпилек из правой полумуфты 2 ее отверстия 5 поочередно совмещаются с дополнительным отверстием 13 левой полумуфты - производится извлечение втулок и шпилек. Таким же образом осуществляется и поочередная установка новых втулок в отверстиях 5 обеих полумуфт, а после совмещения друг с другом этих отверстий - установка в них шпилек.
Опытную проверку заявляемого технического решения производили на листоправильной машине стана 2350 горячей прокатки ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
С этой целью на муфте предельного момента, соединяющей двигатель машины с ее рабочим валом и выполненной согласно фиг.1 (см.), варьировали диаметр дополнительного отверстия полумуфт, оценивая результаты по величине простоев листоправильной машины и ее производительности.
Минимальные простои зафиксированы при использовании муфты предлагаемой конструкции. Уменьшение диаметра дополнительного отверстия затрудняло или делало невозможным извлечение и установку втулок и шпилек. При увеличении этого диаметра отмечены случаи появления трещин на внешней стороне дополнительного отверстия, что вынуждало остановку листоправильной машины с демонтажем всей муфты.
Опробование муфты предельного момента, выбранной в качестве ближайшего аналога (см. выше), показало, что замена в ней срезанных шпилек невозможна без демонтажа муфты. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.
По данным технико-экономических исследований, проведенных в ОАО «ММК», использование настоящей полезной модели на толстолистовом стане 2350 комбината позволит повысить его производительность (за счет повышения производительности правильной машины) не менее, чем на 4%.
Пример конкретного выполнения
Муфта предельного момента листоправильной машины толстолистового стана 2350 имеет вид, показанный на фиг.1.
Параметры муфты:
1
2
ш
o
ш
В=170; b=60; b=70; D=410; d=240; d=190 мм. Диаметр каждого из четырех отверстий для срезных шпилек d=30 мм; диаметр дополнительного отверстия каждой полумуфты d=1,3d=1,3×30=39 мм.
Муфта установлена на валу диаметром 60 мм и передает вращение от двигателя мощностью 63 кВт.