ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ КОМПЕНСИРУЮЩАЯ МУФТА
PROTECTING COMPENSATION COUPLING

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводах станков и механизмов.
Известна фрикционная компенсирующая предохранительная муфта по патенту России №2289043 от 01.03.2005, принятая за прототип, содержащая две полумуфты с присоединенными к ним дисками, имеющими центральное и внецентровые отверстия, взаимодействующие с шариками, заключенными в сепаратор, также имеющий центральное и внецентровое отверстия, причем компенсирующим средством является крепежное средство на сферических шайбах, установленное в центральном отверстии дисков, и сепаратор, выполненный из резины.
Недостатком известной фрикционной компенсирующей предохранительной муфты является отсутствия фиксированного отключения для предотвращения поломки исполнительного механизма.
Целью изобретения является устранение указанного недостатка, а именно создание возможности фиксированного отключения предохранительной компенсирующей муфты для предотвращения поломки исполнительного механизма.
Указанная цель достигается тем, что в предохранительной компенсирующей муфте, содержащей две полумуфты, крепящиеся к ведущей и ведомой осям, компенсирующим элементом является пружина, корпус которой выполнен в виде полой цилиндрической обечайки, а в ее теле расположены ряды сквозных пазов прямоугольной формы, углы которых скруглены, а длинные стороны расположены параллельно плоскости основания корпуса, причем пазы каждого ряда расположены равномерно по периметру корпуса, а пазы каждого последующего ряда смещены относительно пазов предыдущего таким образом, что их центры оказываются над центрами перемычек, расположенных между пазами, причем ведомая полумуфта крепится к пружине посредством фланцевого соединения с помощью винтов, а ведущая - через подшипник и вал обжимной втулки, между торцом компенсирующего элемента и ведущей полумуфтой установлены шарики, находящиеся в сферических гнездах, образованных в торце ведущей полумуфты и фланце компенсирующего элемента, причем шарики расположены по окружности на равном расстоянии друг от друга, а глубины сферических гнезд в торце ведущей полумуфты превышают радиус шарика, соосность цилиндрической пружины и обжимной втулки достигается установкой радиально-упорного подшипника, внутренний диаметр которого посажен на вал обжимной втулки со стороны ведомого вала, а наружный диаметр - в стакан, установленный во внутреннее отверстие обечайки через шлицевые соединения, в корпусе обечайки имеется четыре фиксатора с полусферическими головками, расположенных равномерно по окружности, которые могут взаимодействовать с полусферическими лунками на наружной поверхности стакана, тормозной диск, установленный во внутренний диаметр обечайки через шлицевое соединение, фиксируется разжимными кольцами, а второй тормозной диск установлен на валу подшипника без проворота с прижимом через пружину и гайку.
Сущность заявляемого изобретения иллюстрируется графическими материалами, где на фиг. 1 представлен общий вид предохранительной компенсирующей муфты в разрезе.
Предохранительная компенсирующая муфта содержит ведущую полумуфту 1 и ведомую полумуфту 2, крепящиеся к ведущему валу 3 и ведомому валу 4, компенсирующим элементом является пружина 5, корпус которой выполнен в виде полой цилиндрической обечайки, а в ее теле расположены ряды сквозных пазов прямоугольной формы, углы которых скруглены, а длинные стороны расположены параллельно плоскости основания корпуса, причем пазы каждого ряда расположены равномерно по периметру корпуса, а пазы каждого последующего ряда смещены относительно пазов предыдущего таким образом, что их центры оказываются над центрами перемычек, расположенных между пазами, равномерно расположенных по окружности между торцами цилиндрической пружины 5. Одна ведомая полумуфта 2 крепится к пружине 5 посредством фланцевого соединения с помощью винтов 6, а ведущая полумуфта 1 - через подшипник 7 и вал ведущей полумуфты 3, ко второму торцу пружины установлены шарики 8, находящиеся в сферических гнездах, образованных в торце ведущей полумуфты 1 и фланце пружины 5, причем шарики расположены по окружности на равном расстоянии друг от друга и фиксируются кольцами 9 и винтами 10, а глубина гнезда в торце ведущей полумуфты 1 превышает радиус шарика, соосность цилиндрической пружины 5 и ведущей полумуфты 1 достигается установкой радиально-упорного подшипника 7, внутренний диаметр которого посажен на вал ведущей полумуфты 1, а наружный диаметр - в стакан 11, установленный во внутреннее отверстие обечайки через шлицевые соединения, в корпусе пружины 5 имеется четыре фиксатора, состоящие из стержня с полусферическими головками и противоположными лысками на полусфере 12, резьбовой втулки 13, пружины 14, расположенных равномерно по окружности, которые могут взаимодействовать с полусферическими лунками на наружной поверхности стакана 11. Тормозной диск 15 установлен во внутренний диаметр пружины 5 через шлицевое соединение и фиксируется разжимными кольцами 16, второй тормозной диск 17 установлен на валу подшипника без проворота, с прижимом через пружину 18 и гайку 19, а пружина 20 взаимодействует со стаканом 11 и разжимным кольцом 21. Ведущая и ведомая полумуфты 1 и 2 установлены на соответствующие валы через прорезные упругие кольца 22 и винты 23.
Муфта в сборе устанавливается на приводные валы с помощью полумуфт 1, 2 через прорезные упругие кольца 21, регулирование степени обжатия которых осуществляется винтами 23, расположенными симметрично по два на каждую обжимную втулку и устанавливаемыми в корпусах полумуфт 1 и 2, перпендикулярно продольным пазам. Ведущая полумуфта, кроме двух гибких секторов для зажима, имеет третий жесткий сектор, на торце которого выполнены лунки для шариков 8, расположенных равномерно по окружности. Глубина лунки больше радиуса шарика. На торце жесткого сектора выполнена расточка для установки фиксаторного кольца 9, прижим которого осуществляется винтами 10. На торце цельной цилиндрической пружины 5 выполнены соответственно шесть лунок глубиной меньше радиуса шарика.
Предохранительная компенсирующая муфта работает следующим образом. При превышении крутящего момента некоторого допустимого значения цилиндрическая пружина 5 сжимается от осевой составляющей силы, действующей на шарики, и перемещается в сторону ведомого вала 4, при этом фиксатор 12 заходит в гнезда выполненного на наружной поверхности стакана 11 с помощью пружины 14, прижим которого регулируется ввинчиванием полой резьбовой втулкой 13. Осевой натяг подшипника 7 сохраняется пружиной 20, воздействующей на стакан 11 и разжимное кольцо 21. Мягкая остановка исполнительного механизма осуществляется двумя тормозными дисками 15 и 17, один из которых установлен шлицевым соединением на внутренний диаметр цилиндрической пружины 5 и зафиксирован разжимными кольцами 16, а другой установлен на валу ведомой полумуфты 1, на котором установлен радиально-упорный шарикоподшипник, зафиксированный обжимным кольцом 22. Усилие прижима диска 17 к диску 16 регулируется пружиной 18 и гайкой 19.
После устранения неполадок возврат муфты в рабочее состояние осуществляется следующим образом. Стержень с двухсторонними параллельными лысками на головке поворачиваются на 90°, что обеспечивает установку стержней в пазы наружной поверхности стакана 11, позволяющие свободное перемещение цилиндрической пружины 5 в исходное рабочее положение. Для последующего включения привода необходимо повернуть стержень 12 на 90° в любом направлении.
Применение заявляемой предохранительной компенсирующей муфты позволит автоматически отключать ее, что исключит поломку исполнительного механизма.