МУФТА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ СО СРЕЗНЫМИ ШТИФТАМИ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к предохранительным муфтам с разрушающимся элементом.
Известна комбинированная муфта (Ряховский О.А., Иванов С.С. Справочник по муфтам.- Л.: Политехника, 1991, с.369, рис.8.7), предохранительная часть которой содержит полумуфты, соединенные двумя предохранительными штифтами. Цилиндрическими посадочными поверхностями полумуфты сопрягаются между собой через бронзовые втулки.
Бронзовые втулки в данной конструкции выполняют двойную функцию: центрируют полумуфты и работают как подшипник скольжения при срезании штифтов с последующим проворотом полумуфт друг относительно друга. Недостаток данной конструкции в том, что износ втулок при проворачивании нарушает центровку и в конечном итоге снижает надежность работы муфты.
Известна также предохранительная муфта (Поляков B.C., Барбаш И.Д., Ряховский О.А. Справочник по муфтам/Под ред. B.C.Полякова. 2-е изд., испр. и доп.-Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979, с.248, рис.VII.3), содержащая вал, полумуфты, кольцевой центрирующий бурт, предохранительную втулку, два штифта, расположенные во втулках и размещенные диаметрально противоположно друг другу.
Недостатком данной конструкции является возможность разрушения сопрягающихся поверхностей торцев втулок и центрирующих полумуфт от взаимного трения при срезании штифтов. При этом нарушается центровка и снижается надежность работы муфты в целом. Кроме того, данная конструкция не позволяет сделать муфту электроизолированной.
Технической задачей заявляемого технического решения является устранение указанных недостатков посредством обеспечения сопряжения центрирующих поверхностей при передаче муфтой крутящего момента и их рассоединении при срезании штифтов, улучшения центрирования полумуфт дополнительной их стяжкой в плоскости, перпендикулярной плоскости осей штифтов, а также обеспечения электроизоляции муфты.
Технический результат достигается тем, что штифты с двух сторон снабжены наружной резьбой, на которой установлены гайки, центрирующий бурт выполнен ступенчатым и сопрягается с предохранительной втулкой с цилиндрическим зазором, полумуфта, которой принадлежит центрирующий бурт, сопрягается с валом шлицевым соединением с возможностью осевого перемещения, кроме того, в плоскости, перпендикулярной плоскости осей штифтов, полумуфты снабжены упорными и дистанционными шайбами, стянутыми болтовым соединением, причем, болты в плоскости разъема полумуфт снабжены кольцевыми канавками, а одна из упорных шайб имеет коническое отверстие. Кроме того, наружные цилиндрические поверхности втулок, поверхности предохранительной втулки, гаек, упорных и дистанционных шайб, сопрягающиеся с полумуфтами, диэлектрически изолированы.
Таким образом, предохранительная муфта обладает следующими существенными отличительными признаками:
- штифты с двух сторон снабжены наружной резьбой, на которой установлены гайки;
- центрирующий бурт выполнен ступенчатым и сопрягается с предохранительной втулкой с цилиндрическим зазором;
- полумуфта, которой принадлежит центрирующий бурт, сопрягается с валом шлицевым соединением с возможностью осевого перемещения;
- в плоскости, перпендикулярной плоскости осей штифтов, в полумуфтах выполнены соосные отверстия, в которых установлены упорные и дистанционные шайбы, стянутые между собой болтовым соединением, причем, болты в плоскости разъема полумуфт снабжены кольцевыми канавками;
- по крайней мере одна из упорных шайб имеет коническое отверстие;
- наружные цилиндрические поверхности втулок, поверхности предохранительной втулки, гаек, упорных и дистанционных шайб, сопрягающиеся с полумуфтами, диэлектрически изолированы.
Перечисленные выше существенные отличительные признаки необходимы и достаточны для решения поставленной технической задачи, а именно, повышения надежности и электрической изоляции муфты:
- центрирующий бурт, выполненный ступенчатым и сопрягающийся с предохранительной втулкой с цилиндрическим зазором обеспечивает сопряжение центрирующих поверхностей при передаче муфтой крутящего момента и их рассоединение при срезании штифтов;
- сопряжение полумуфты, которой принадлежит бурт, с валом шлицевым соединением с возможностью осевого перемещения позволяет рассоединять центрирующие поверхности;
- снабжение полумуфт в плоскости, перпендикулярной плоскости осей штифтов, установленными в соосных отверстиях упорными и дистанционными шайбами, стянутыми болтовым соединением, а также снабжение болтов в плоскости разъема полумуфт кольцевыми канавками, обеспечивает надежность центровки полумуфт при передаче муфтой крутящего момента и их рассоединение при срезании штифтов;
- выполнение конического отверстия по крайней мере в одной из упорных шайб сообщает степень свободы стягивающим болтам для обеспечения их разрыва именно в зоне расположения кольцевых канавок, а также для предотвращения увеличения момента, при котором срезаются штифты предохранительные;
- выполнение диэлектрической изоляции на наружных цилиндрических поверхностях втулок, поверхностях предохранительных втулок, гаек, упорных и дистанционных шайб, сопрягающихся с полумуфтами, обеспечивает электрическую изоляцию муфты.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез муфты предохранительной, на фиг.2 показан фрагмент В муфты, на фиг.3 показан фрагмент сечения муфты в плоскости перпендикулярной плоскости осей штифтов.
Предохранительная муфта содержит вал 1, полумуфты 3 и 4, кольцевой центрирующий бурт 5, предохранительную втулку 8, два штифта 10, расположенные во втулках 9, 12 и размещенные диаметрально противоположно друг другу. Штифты с двух сторон снабжены наружной резьбой, на которой установлены гайки 11, центрирующий бурт выполнен ступенчатым с предохранительным 6 и центрирующим 7 поясками и сопрягается с предохранительной втулкой 8 с цилиндрическим зазором, полумуфта 3 сопрягается с валом 1 шлицевым соединением 2 с возможностью осевого перемещения. В плоскости, перпендикулярной плоскости осей штифтов, полумуфты снабжены упорными 13 и 16 и дистанционными 14 шайбами, стянутыми болтом 15. Болты в плоскости разъема полумуфт снабжены кольцевыми канавками 17. Упорная шайба 16 имеет коническое отверстие. Наружные цилиндрические поверхности втулок 9, 12, поверхности предохранительной втулки 8, гаек 11, упорных и дистанционных шайб 13, 14, 16, сопрягающиеся с полумуфтами, диэлектрически изолированы нанесением покрытия А.
Предохранительная муфта работает следующим образом. Крутящий момент от вала 1 через шлицевое соединение 2 передается полумуфте 3. Полумуфта центрируется с полумуфтой 4 посредством сопряжения центрирующего бурта 6 своим центрирующим пояском 7 с защитной втулкой 8. Крутящий момент от полумуфты 3 к полумуфте 4 передается двумя штифтами предохранительными 10, установленными во втулках 9 и 12. С целью устранения взаимного перекоса полумуфты стянуты между собой в осевом направлении в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. В одной плоскости полумуфты стянуты гайками 11, навинченными на штифтах предохранительных до упора в торцы полумуфт. В другой плоскости полумуфты стянуты через шайбы упорные 13, 16 болтами 15. Зазор между полумуфтами выставляется посредством шайб дистанционных 14. Электроизоляция между полумуфтами 3, 4 обеспечивается диэлектрическим покрытием А. Когда крутящий момент превышает допустимый, штифты предохранительные 10 начинают срезаться. При этом происходит разрушение болтов 15 в зоне канавок 17. Степень свободы, необходимая для разрушения болтов обеспечивается наличием по крайней мере одного конического отверстия в шайбе упорной 16. Причем, за счет указанной степени свободы болта 15, сначала разрушаются штифты 10, а затем болты 15, что обеспечивает допустимый срезной момент. После разрушения штифтов предохранительных 10 и болтов 15 полумуфты 3, 4 начинают проворачиваться друг относительно друга. При этом, после первого проворота за счет соударения втулок 9 и 12 своими торцами, полумуфта 3 перемещается по шлицевому соединению влево, защитная втулка 8 сходит с центрирующего пояска 7 центрирующего бурта 5, сопрягается с предохранительным пояском 6 и начинает выполнять свою предохранительную функцию до останова муфты.
Такая конструкция муфты обеспечивает надежность центровки полумуфт при работе и предотвращает разрушение центрирующих поверхностей при срезании штифтов предохранительных 10 и болтов 15. Электроизоляция муфты предотвращает прохождение блуждающих токов и связанное с ним явление электрохимической коррозии. Все это повышает надежность работы муфты в целом.