КОМПЕНСАЦИОННАЯ МУФТА ТЯГОВОГО ПРИВОДА ЛОКОМОТИВА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно, к муфтам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.
Известна компенсационная муфта, содержащая две фланцевые полумуфты, во фланце одной из полумуфт коническими хвостовиками укрепляются пальцы, на которые надеваются упругие резиновые втулки, входящие в отверстия фланца другой полумуфты (Справочник по муфтам / B.C. Поляков, И.Д. Барбаш, О.А. Ряховский; под ред. B.C. Полякова. - 2-е изд. испр. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1979. - С. 127-131, рис. 111.64).
Недостатком известной муфты являются низкая компенсирующая, амортизирующая и нагрузочная способность, вследствие ограниченных размеров упругих резиновых втулок и их износа при работе муфты.
Известна компенсационная муфта, содержащая две фланцевые полумуфты с гнездами, в которых располагаются неметаллические упругие элементы (Справочник по муфтам / B.C. Поляков, И.Д. Барбаш, О.А. Ряховский; под ред. B.C. Полякова. - 2-е изд. испр. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1979. - С.123-126, рис. 111.63).
Недостаток данной муфты, состоит в том, что упругие элементы, деформируясь при работе муфты, перемещаются в гнездах и их поверхности изнашиваются, что сокращает срок службы муфты.
Известна компенсационная муфта, содержащая ступицы, соединенные через фланец спаренными резино-металлическими элементами, состоящими из внутреннего и внешнего колец, соединенных вулканизацией с резиновым диском переменного сечения (Справочник по муфтам /B.C. Поляков, И.Д. Барбаш, О.А. Ряховский; под ред. B.C. Полякова. - 2-е изд. испр. и доп.- Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1979. - С.101-102, рис. 111.43).
Недостаток этой муфты заключается в невысокой несущей способности неармированного резинового диска, работающего на сдвиг и имеющего значительную толщину.
Известна компенсационная муфта, содержащая две фланцевые полумуфты, связанные закрепленной на них при помощи нажимных колец и болтов резинотканевой оболочкой переменного сечения (Справочник по муфтам / B.C. Поляков, И.Д. Барбаш, О.А. Ряховский; под ред. B.C. Полякова. - 2-е изд. испр. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1979. - С. 114-115, 117, рис. 111.57).
-1
Недостатком муфты является то, что на гофры упругих элементов при вращении муфты воздействует центробежная сила, что ограничивает применение муфты в быстроходной части тяговых приводов локомотивов, где частота вращения вала может достигать 4000 мин.
В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбрана компенсационная муфта тягового привода локомотива, содержащая две фланцевые полумуфты, связанные закрепленной на них при помощи нажимных колец и болтов резинотканевой диафрагмой, выполненной в виде плоского диска с кольцевыми выступами, имеющими фаски в зонах крепления, фланцы полумуфт и нажимные кольца снабжены буртами со скосами, сопрягающимися с фасками выступов диафрагмы, муфта содержит втулки, установленные на болтах между фланцами и нажимными кольцами (А.С. СССР №625069, МПК F16D 3/68; публ. 1978).
Недостатком указанной муфты является то, что она плохо компенсирует поперечные смещения валов друг относительно друга, вследствие высокой радиальной жесткости, поскольку плоская резинотканевая диафрагма при сборке муфты растянута скосами буртов полумуфт и нажимных колец, вследствие чего не может деформироваться в радиальном направлении, а толщина кольцевых выступов невелика, что не позволяет компенсировать поперечные смещения валов друг относительно друга только за счет деформации сдвига кольцевых выступов. Увеличить высоту кольцевых выступов, чтобы снизить их жесткость при сдвиге, невозможно, так как одновременно снижается их жесткость на сжатие, уменьшается сила давления полумуфт и нажимных колец на кольцевые выступы, уменьшается сила трения между полумуфтами или нажимными кольцами и кольцевыми выступами, что приводит к проскальзыванию полумуфт и нажимных колец по кольцевым выступам при передаче муфтой крутящего момента. Это обстоятельство препятствует использованию данной муфты в тяговых приводах, где требуется компенсация поперечных смещений валов.
Техническая проблема состоит в снижении радиальной жесткости муфты, благодаря увеличению высоты кольцевых выступов резинотканевой диафрагмы и снижению их жесткости на сдвиг.
Техническая проблема достигается тем, что в компенсационной муфте тягового привода локомотива, содержащей две фланцевые полумуфты, связанные закрепленной на них при помощи нажимных колец и болтов резинотканевой диафрагмой, выполненной в виде плоского диска с кольцевыми выступами, имеющими фаски в зонах крепления, фланцы полумуфт и нажимные кольца снабжены буртами со скосами, сопрягающимися с фасками выступов диафрагмы, муфта содержит втулки, установленные на болтах между фланцами полумуфт и нажимными кольцами, резинотканевая диафрагма имеет в кольцевых выступах металлическую арматуру, выполненную в виде кольцевых пластин и соединенную с резиной с обоих сторон с помощью вулканизации, бурты со скосами имеют высоту, меньшую, чем расстояние от поверхности зоны крепления до поверхности металлической арматуры, а между втулками и резинотканевой диафрагмой имеются зазоры.
Технический результат заключается в том, что, благодаря наличию в кольцевых выступах металлической арматуры в виде кольцевых пластин, позволяющих увеличить высоту кольцевых выступов и снизить их жесткость на сдвиг, а также наличию зазора между втулками и резинотканевой диафрагмой и того, что бурты имеют высоту, меньшую, чем расстояние от поверхности зоны крепления до поверхности металлической арматуры, радиальная жесткость компенсационной муфты снижена, что позволяет расширить область использования компенсационной муфты и применять ее в приводе, где требуется компенсация поперечных смещений валов друг относительно друга.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На рисунке изображен общий вид компенсационной муфты тягового привода локомотива.
Компенсационная муфта тягового привода локомотива содержит две фланцевые полумуфты 1 и 2, связанные закрепленной на них при помощи нажимных колец 3 и 4 и болтов 5 резинотканевой диафрагмой 6, выполненной в виде плоского диска с кольцевыми выступами 7, имеющими фаски 8 в зонах крепления 9, фланцы полумуфт 1 и 2 и нажимные кольца 3 и 4 снабжены буртами 10 со скосами, сопрягающимися с фасками 8 выступов 7 диафрагмы 6, муфта содержит втулки 11, установленные на болтах 5 между фланцами полумуфт 1 и 2 и нажимными кольцами 3 и 4.
Резинотканевая диафрагма 6 имеет в кольцевых выступах 7 металлическую арматуру 12, выполненную в виде кольцевых пластин и соединенную с резиной с обеих сторон с помощью вулканизации, бурты 10 со скосами имеют высоту, меньшую, чем расстояние от поверхности зоны крепления 9 до поверхности металлической арматуры 12, а между втулками 11 и резинотканевой диафрагмой 6 имеются зазоры 13.
Компенсационная муфта тягового привода локомотива работает следующим образом.
При нагружении муфты крутящим моментом, последний передается с ведущего вала (на рисунке не показан) через фланец полумуфты 2 и связанное с ним болтами 5 нажимное кольцо 4 на резинотканевую диафрагму 6, от нее к фланцу полумуфты 1 и связанное с ним болтами 5 нажимное кольцо 3. При сборке муфты бурты 10 со скосами, взаимодействуя с фасками 8 кольцевых выступов 7, обеспечивают радиальное растяжение резинотканевой диафрагмы 6, в результате чего нити корда резинотканевой диафрагмы 6 натягиваются, что обеспечивает устойчивость резинотканевой диафрагмы при высокой частоте вращения под действием центробежных сил.
Поперечное смещение валов (на рисунке не показаны) компенсируется за счет деформации сдвига кольцевых выступов 7, в результате чего кордные нити резинотканевой диафрагмы 6 смещаются относительно фланцевых полумуфт 1 и 2 и нажимных колец 3 и 4, что становится возможным благодаря наличию зазоров 13 между втулками 11 и резинотканевой диафрагмой 6, а также благодаря тому, что бурты 10 со скосами выполнены с высотой, меньшей, чем расстояние от поверхности зоны крепления 9 до поверхности металлической арматуры 12, вследствие чего бурты 10 не препятствуют перемещению металлической арматуры 12 относительно кордных нитей резинотканевой диафрагмы 6.
Благодаря наличию металлической арматуры 12, ограничивающей продольные перемещения резины кольцевых выступов 7 при сжатии кольцевых выступов 7 в процессе затяжки болтов 5, жесткость на сжатие кольцевых выступов 7 повышается, что позволяет увеличить высоту кольцевых выступов 7 при том же усилии нажатия фланцевых полумуфт 1 и 2 и нажимных колец 3 и 4 на поверхности зоны крепления 9, и тем самым увеличить возможное поперечное смещение валов друг относительно друга.