ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МУФТА СЦЕПЛЕНИЯ ДЛЯ СИЛОВЫХ АГРЕГАТОВ БУРОВЫХ УСТАНОВОК

Электромагнитная муфта сцеплення для силовых агрегатов буровых
Область техники и назначение.
Полезная модель относится к механизмам силовых агрегатов буровых установок и позволяет повысить надежность, а также долговечность работы бурового оборудования за счет дистанционного управления электромагнитной муфты сцепления и передачи различных по величине крутящих моментов.
Основное назначение полезной модели заключается в реконструкции старых и модернизации новых буровых установок.
Известна электромагнитная муфта сцепления и торможения, содержащая ферромагнитный якорь, установленный на ведомом валу с возможностью осевого перемещения и подпружиненный к неподвижному тормозному диску, обмотку возбуждения, установленную на корпусе, торцевую магнитную систему, размещенную на ведущем валу и обращенную к ферромагнитному якорю, и элемент ограничения осевого хода ферромагнитного якоря, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе муфты, торцевая магнитная система вьшолнена в виде чередующихся разноименных полюсов, скрепленных немагнитным материалом, а элемент ограничения осевого хода, например пружина, установлен на ведомом валу.
(Ш. ф-лы Авторское свидетельство СССР .№647808 кл.Н02К49/04 Бюл. №6 от 15.02.79г.)
Также известны: Шинно-пневматические муфты, предназначенные для передачи крутящего момента. Исследованиями работы шинно-пневматических муфт установлено, что передаваемый момент кручения и мощность снижаются в зависимости от частоты вращения вала, на который действуют центробежные силы. Поэтому частота вращения валов на которых установлены муфты, выбирают таким образом, чтобы центробежные силы не влияли на работу муфт. Кроме того, давление сжатого воздуха в пневмосистеме буровых установок поддерживают в нужных пределах автоматически, включением и отключением компрессора. Нижний предел давления определяют из условий обеспечения передачи необходимого момента кручения и мощности при гарантированной нормальной работе шинно-пневматической муфты, а верхний из условий возможностей компрессора и исключения перегрузки пневматической магистрали от повышенного и ненужного для работы муфт давления сжатого воздуха. Наиболее широко в буровых установках применяют муфты обжимного типа (см. Буровые установки Уралмашзавода переработанное и дополненное Москва «Недра за 1981г. стр.341).
Признаки, являющиеся обшими для известного и заявленного технического решения, заключаются в возможности включения муфты на ходу, а также плавное включение или выключение при постепенном повьш1ении оборотов привода.
Причина, препятствующая получению в существующих шинно-пневматических муфтах требуемого технического результата, заключается: понижение передаваемого крутящего момента при попадании смазочных материалов на поверхность трения, суженный температурный интервал работоспособности, постепенное старение и износ материала (резины) особенно при частых включениях. Основные недостатки шинно-пневматических
М. кл. Н02 К49/04
устаиовок.
Сущность полезной модели.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается:
1)в реконструкции старых и модернизации новых буровых установок;
2)в повьппении надежности и долговечности работы бурового оборудования;
3)в дистанционном управлении электромагнитной муфтой сцепления;
4)в передачи различных по величине крутящих моментов.
Технический результат, направленный на решение указанной задачи, заключается
1)в использовании современных дешевых конструкционных материалов;
2)в отсутствии динамических нагрузок, благодаря расположению ведущего и ведомого валов по одной оси с фиксацией о внутреннею опору качения;
3)в плавном включении и отключении муфты сцепления;
4)в широких функциональных возможностях применения муфты сцепления, а также в расширении номенклатуры изделия.
Достигается технический результат тем, что электромагнитная муфта сцепления для силовых агрегатов буровых установок содержит станину, на которой размещены два корпуса подшипников, включающих в себя пары качания, при этом один корпус обеспечивает сопряжение ведущего вала, а второй ведомого, для фиксации ведущего вала в ведомом валу предусмотрено углубление, содержащее внутренний подшипник, при этом ведущий аналогично ведомому валу выполнен заодно со ступицей, для обеспечения жесткости каждый из корпусов подшипников крепится к станине посредством болтов крепления и содержит индивидуальную масленку, при этом на ведомом валу напрессован электромагнитный сердечник, выполненный двухступенчатым и своей малой ступенью большей длины, но меньшего диаметра проходит через электромагнитную катушку, оснащенную клемником для дистанционного управления, а ступень больщего диаметра, но меньшей длины обжимает ступицу вышеупомянутого ведомого вала, при этом сцепление ступиц ведущего и ведомого вала обеспечивается рабочим телом в виде стальной пружины, внутренний диаметр которой проточен и сопрягается со ступицей ведущего вала с одной стороны, а с другой обеспечивает зазор относительно ступицы ведомого вала, так чтобы в нерабочем состоянии катушки электромагнита ступица ведомого вала оставалась неподвижна, в то время как ступица ведущего вала осуществляла заданное вращение привода, для этого ведущий вал муфты имеет фланец, обеспечивающий необходимую сцепку с приводом, при этом конец ведомого вала оснащен фланцем, закрепленном на приводе трансмиссии силового агрегата.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели
Электромагнитная муфта сцепления для силовых агрегатов буровых установок содержит (рис. 1): V станину 1;
V корпуса подшипников 2; V пары качения 3 ; V масленки 4; V болты крепления 5 и 6; V ведомый вал 7; V электромагнитный сердечник 8; V ступицу 9; V фланец 10;
V ведущий вал 11;
V ступицу 12;
V стальную пружину 13;
V внутренний подшипник 14;
V фланец 15;
V корпус катушки 16;
V электромагнитную катушку 17;
V клеммник 18.
Станина 1, выполнена стальной и размешает два корпуса подшипников 2, несуших пары качения 3, при этом один корпус 2 , обеспечивает сопряжение ведушего вала 11, а второй ведомого 7, для фиксации ведушего вала 11, в ведомом валу 7, предусмотрено углубление содержащее внутреннийподшипник 14, при этом ведуший аналогично ведомому валу 7, вьшолнен заодно со ступицей 12, для обеспечения жесткости каждый из корпусов подшипников 2 крепится к станине 1, посредством болтов крепления 5, 6 и содержит индивидуальную масленку 4, при этом на ведомом валу 7, напрессован электромагнитный сердечник 8, выполненный двухступенчаты и своей малой ступенью большей длины, но меньшегодиаметра проводит через электромагнитную катушку 17, закрытую корпусом 16, оснащенный клемником 18, для дистанционного управления, а ступень большего диаметра, но меньшей длины обжимает ступицу 9, вышеупомянутого ведомого вала 7, при этом сцепление ступиц ведущего 11 и ведомого вала 7, обеспечивается стальной пружиной 13, внутренний диаметр которой проточен сопрягаясь со ступицей 12, ведущего вала 11, одним концом, в то время как второй конец пружины 13, обеспечивает зазор относительно рабочей поверхности ступицы 9, ведомого вала 7, так чтобы в нерабочем состоянии катушки электромагнита 17, ступица 9, ведомого вала 7, оставалась неподвижна, в то время как ступица 12, ведущего вала 11, осуществляла заданное вращение привода для этого ведущий вал 11 , выполнен с фланцем 15, обеспечивающим необходимую сцепку с приводом, при этом конец ведомого вала 7, оснащен фланцем 10, закрепленным на приводе трансмиссии силового агрегата.
Принцип действия.
При вращении вала 11 со ступицей 12 вращается связанная с ней одним концом спиральная пружина 13. При подаче напряжения на электромагнитную катушку 17, цилиндрический двухступенчатый электромагнитный сердечник 8, напрессованный на вал 7, притягивает свободный конец вращаюшейся пружины 13 и она , тормозясь, обжимает ступицы 9 и 12, связьшая их тем прочней, чем выше скорость врашения вала 11. При отключении напряжения конец пружины 13, освобождается от сердечника 8, пружина принимая первоначальный диаметр, отпускает ступицу 9, продолжая врашаться со ступицей 12. Далее цикл повторяется.