УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ФРИКЦИОННОЙ ДИСКОВОЙ МУФТЫ СЦЕПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к гидравлически управляемым фрикционным муфтам сцепления и предназначено для установки в коробках передач машин и механизмов различного назначения.
Известны фрикционные муфты сцепления с гидравлическим управлением, характерной особенностью которых является наличие управляющей пары поршень-цилиндр, причем поршень перемещается за счет давления масла, заполняющего раздвижную кольцевую полость между этими элементами, сообщающуюся с впускным каналом подвода масла, соединенным с масляным насосом, при этом происходит сцепление фрикционных дисков и передача крутящего момента от ведущего вала на ведомый [(см., например, Кожевников С.Н. и др. «Механизмы. Справочное пособие», Москва, «Машиностроение», 1976, рис.6,55-6.56), 1].
Существенным недостатком описываемой конструкции является то, что при отключении подачи масла в гидроцилиндр в виду действия центробежных сил происходит задержка выключения фрикционной муфты (расцепления фрикционных дисков).
В качестве прототипа принято устройство для прижатия фрикционных дисков муфты сцепления, включающее ведомый и ведущий валы с концентричным расположением их шлицевых элементов, а также размещенный в цилиндре подпружиненный поршень, при наличии маслопровода с впускным и сливным каналами и кольцевой полостью поршня цилиндра, отличающееся тем, что поршень установлен с постоянным его контактом с ближайшим к нему фрикционным диском при соединении последнего с пружинно-возвратным механизмом, при размещении сливных каналов маслопровода в периферийных зонах цилиндра и установке в них стержневых подпружиненных клапанов [(Патент RU №2296895 10.04.2007 БЮ №10, прототип), 2].
Недостатком прототипа является повышенное значение силы трения, возникающей в стержневом подпружиненном клапане при его работе в результате неравномерного распределения давления масла в радиальном кольцевом зазоре, образованном плунжером стержневого клапана и расточкой под него в цилиндре. Возникающая при этом неуравновешенная радиальная сила поджимает стержневой клапан к одной стороне расточки, что может привести к заеданиям и ненадежному срабатыванию клапана.
Техническим результатом данной полезной модели является создание более надежной конструкции, обеспечивающей повышенное быстродействие фрикционной муфты сцепления при ее выключении.
Указанные технические результаты достигаются тем, что плунжер стержневого подпружиненного клапана, расположенного в сливных каналах, имеет не менее двух кольцевых канавок [(см., например, Башта Т.М., «Гидравлические приводы летательных аппаратов», Москва, «Машиностроение, 1967, стр.225-226), 3]. Благодаря этому при работе клапана происходит уменьшение неуравновешенности радиальных сил давления масла на плунжер, что приводит к значительному снижению сил трения.
Устройство поясняется фиг.1 и 2. Составные конструктивные элементы устройства на фиг.1 и 2 одни и те же, разница заключается только в положении самой муфты - на фиг.1 она расцеплена, а на фиг.2 включена.
Устройство включает в себя ведущий вал 1 и ведомую обечайку 3 (назначение которых в принципе может меняться местами) с концентрично расположенными на них шлицевыми элементами 9 и 4, несущими фрикционные диски 7 и 8, которые заперты неподвижным кольцом 2. Также в состав устройства входят поршень 6 и цилиндр 5, образующие между собой кольцевую полость В, соединенную с одного конца с каналами подвода масла Д, а с другого конца с каналами слива масла Е, последние размещены радиально относительно оси вращения муфты в периферийных (наиболее отдаленных от оси вращения муфты) зонах цилиндра 5. В сливных каналах Е маслопровода имеется средство повышающее быстродействие выключения муфты, выполненные в виде стержневых подпружиненных клапанов, состоящих из плунжера 11, пружин 12 и заглушки 10 с дренажным отверстием, отличающиеся тем, что плунжер выполнен, по меньшей мере, с двумя кольцевыми канавками Ж. Поршень 6 поджат в крайне правое положение возвратными пружинами (на фигурах не показаны), которые могут располагаться в сверлениях вала 1, в самом поршне 6 или в сверлениях обечайки 3.
Работает предложенное устройство следующим образом. Для включения муфты (см. фиг.2) масло через каналы Д подают в гидроцилиндр В, в результате чего плунжер 11, сжимая пружину 12, перекрывает каналы слива масла Е, при этом масло наполняет кольцевые канавки Ж, способствуя тем самым равномерному распределению радиальных давлений на плунжер 11, а поршень 6 начинает двигаться влево и, воздействуя на фрикционные диски 7 и 8, перемещает их по шлицевым элементам 4 и 9 вплоть до упора в неподвижное кольцо 2 и обеспечения полного сцепления всех фрикционных дисков между собой, одновременно выжимая возвратные пружины. При этом осуществляется передача крутящего момента с вала 1 на обечайку 3 (или наоборот). Для выключения муфты прекращают подачу масла в канал Д и кольцевую полости В, в результате чего пружина 12 средства повышающего быстродействие разжимается (см фиг.1) и плунжер 11 быстро перемещается вверх за счет действия масла в канавках Ж, освобождая при этом каналы слива масла Е от перекрытия и обеспечивая тем самым проход масла на слив. Одновременно происходит отход поршня 6 от фрикционных дисков 7 и 8 под действием возвратных пружин, при этом диски освобождаются от прижатия друг к другу и передача крутящего момента от вала 1 на обечайку 3 (или наоборот) прекращается.
Позициями на фиг.1, 2 обозначены: 13, 14 - уплотнительные кольца; 15 - крепежные средства; И - Резьбовое отверстие.
Таким образом предложенный плунжер в отличии от прототипа [2] выполненный по меньшей мере, с двумя кольцевыми канавками Ж (фиг.1, 2) обеспечивает повышенное быстродействие фрикционной муфты сцепления при ее выключении и надежность муфты в целом, поэтому полезная модель является новой и полезной.
Анализ известных технических решений в данной области и смежных отраслях показал, что средство повышения быстродействия с указанными особенностями и отличительными признаками неизвестно.
Источники информации:
1. Кожевников С.Н. и др. «Механизмы. Справочное пособие», Москва, «Машиностроение», 1976, рис.6,55-6.56.;
2. Патент RU №2296895 10.04. 2007 БЮ №10, (прототип);
3. Башта Т.М., «Гидравлические приводы летательных аппаратов», Москва, «Машиностроение, 1967, стр.225-226