УПРУГАЯ МУФТА ИНЖЕНЕРА СКУБЫ И.С.

Заявляемая упругая муфта относится к области машиностроения и может использоваться в роторных машинах для компенсации смещения осей ведущего и ведомого валов при передаче крутящих моментов на исполнительные механизмы
Известна упругая муфта [1], имеющая соосно установленные ведущую и ведомую полумуфты с фланцами, между которыми установлены упругие элементы в виде пластин. Концы пластин закреплены по кругу на разных диаметрах. Для удобства при замене пластин, муфта дополнительно имеет хотя бы одну проставку с фланцами по бокам, а пластины закреплены между фланцами полумуфт и фланцами проставки.
Такая муфта хорошо работает при искривлении осей ведущего и ведомого валов, но она металлоемкая.
Известна упругая муфта инженера Скубы И.С. [2]. Oнa имеет соединенные втулкой ведущую и ведомую полумуфты Каждая полумуфта имеет переднюю и хвостовую цилиндрические поверхности, причем, во втулке выполнены углубления, в которых размещены упругие элементы и выступы полумуфт. При этом, выступы размещены по внешнему диаметру передней части обеих полумуфт, параллельно оси вращения. Упругие элементы установлены с радиальным зазором ко дну углубления. Втулка с обеих сторон дополнительно снабжена кольцами, имеющими радиальный зазор с хвостовой цилиндрической поверхностью и осевой зазор с выступами. Указанная упругая муфта может передавать большие усилия. Но для выполнения ремонта, то есть замены упругих элементов, необходимо отодвинуть электродвигатель или агрегат, воспринимающий вращение. Для этого, как и предыдущая упругая муфта, она выполнена удлиненной, в виде проставки Это означает, что муфта металлоемкая.
Известна упругая пальцевая муфта [3], состоящая с ведущей и ведомой полумуфт и пальцев, на которых размещены кольца с резины Пальцы в полумуфтах установлены в отверстиях, выполненных по кругу. Конусным концом пальцы размещены в конусных отверстиях одной из полумуфт, цилиндрическим концом с резиновыми кольцами, пальцы размещены в отверстиях другой полумуфты.
Указанная упругая пальцевая муфта используется для передачи крутящего момента Широкое использование распространено благодаря ее ремонтопригодности. В случае поломки муфты, то есть резиновых втулок, их быстро меняют, не отсоединяя электродвигатель или ведомые механизмы Тем самым не нарушается установка механизмов, их соосность и не происходит искривление общей оси.
Наряду с положительными качествами, упругая пальцевая муфта имеет существенный недостаток. Она не может передать больших крутящих моментов, относительно ее радиальных габаритов. Например, муфта диаметром 170 мм может передать крутящий момент до 50 кгс м, муфта диаметром 250 мм - всего 200 кгс м.
Известна также упругая муфта [4], имеющая соосно установленные ведущую и ведомую полумуфты с фланцами, имеющими выступы Выступы фланца одной с полумуфт расположены между выступами фланца другой полумуфты, при этом, между выступами фланцев разных полумуфт созданы каналы, в которых размещены упругие элементы с полиуретана К тому же, выступы на фланцах имеют разную форму. Так, на одном из фланцев выступы выполнены в виде лучей одинаковой ширины, а на другом фланце, выступы выполнены в виде лучей, расширяющихся к внешнему кругу фланцев. Упругие элементы в такой муфте имеют форму лент или V-образных пластин.
Данная муфта может передавать большие крутящие моменты, за счет использования упругих элементов большой площади. Наряду с положительными преимуществами, муфта имеет недостаток при замене
упругих элементов. Для их замены необходимо рассоединить силовое оборудование. После замены упругих элементов, оборудование снова необходимо выставить так, чтобы соосность искривления общей оси была наименьшей. Указанная операция занимает много времени и специалистов высокой квалификации.
Для устранения указанного недостатка поставлена задача, создать упругую муфту, в которой при замене упругих элементов в виде лент или V-образных пластин, нет необходимости раздвигать силовое оборудование.
Для решения поставленной задачи заявляется упругая муфта, включающая соосно установленные ведущую и ведомую полумуфты со ступицами и фланцами, последние имеют выступы, причем выступы фланца одной из полумуфт размещены между выступами фланца другой полумуфты в виде лучей одинаковой ширины; а на фланце другой полумуфты выполнены выступы в виде лучей, расширяющихся к внешней окружности фланца, при этом между выступами фланцев разных полумуфт выполнены каналы, в которых размещены упругие элементы в виде лент или V-образных пластин.
Согласно изобретению одна из полумуфт выполнена разъемной, где фланец механически соединен со ступицей и имеет ограничитель аксиального перемещения, имеющий накидное кольцо, кольцо из двух половинок, находящееся в кольцевой канавке ступицы разъемной полумуфты и крепежные элементы Механическое соединение может быть выполнено в виде шпоночной передачи усилия или в виде шлицов, или многогранника, а в зоне меньшего диаметра, фланец имеет утолщение в виде бокового кольца
Отличительные признаки неразрывно связаны с техническим результатом, а именно:
- одна из полумуфт выполнена разъемной. Это позволяет разбирать полумуфту на ступицу и фланец. Фланец имеет возможность аксиально перемещаться, создавая доступ к упругим элементам;
- фланец механически соединен со ступицей. Такая конструкция обеспечивает целостность полумуфты при работе, а при ремонте -рассоединение;
- фланец имеет ограничитель аксиального перемещения по ступице. Ограничитель аксиального перемещения может быть любой конструкции, но его назначение - удерживать фланец в зацеплении с фланцем другой полумуфты;
- ограничитель аксиального перемещения имеет накидное кольцо, кольцо с двух половинок, находящееся в кольцевой канавке ступицы разъемной полумуфты и крепежные элементы Такая конструкция обеспечивает надежное удерживание фланца от аксиального перемещения по ступице, кроме того, ограничитель прост в изготовлении и обслуживании;
- фланец имеет утолщение в зоне меньшего диаметра в виде бокового кольца. Боковое кольцо увеличивает внутреннюю поверхность фланца, взаимодействующую с внешней поверхностью ступицы Тем самым:
увеличивается создаваемый крутящий момент, кроме этого, перекосы, вызванные механической обработкой, при изготовлении фланца и ступицы, будут наименьшими;
- механическое соединение выполнено в виде шпоночной передачи усилия. При передаче относительно малых крутящих моментов, предлагается использовать самое дешевое механическое соединение.
- механическое соединение выполнено в виде шлицов или многогранника. Такое соединение предлагается использовать при передаче значительных крутящих моментов.
Упругая муфта поясняется чертежом
На чертеже изображена упругая муфта в разрезе. Упругая муфта имеет соосно установленную ведущую и ведомую полумуфты со
ступицами 1, 2 и фланцами 3, 4. Одна из полумуфт выполнена разъемной, в которой фланец 4 соединен шпонкой 5, шлицами или многогранником, со ступицей 2. Фланцы 3, 4 на рабочей поверхности имеют выступы 6, 7. Выступы 6, фланца 3 одной из полумуфт, расположены между выступами 7 фланца другой полумуфты в виде лучей одинаковой ширины, а на фланце 4 другой полумуфты выполнены выступы 7 в виде лучей, расширяющихся к внешнему кругу фланца 4. Между выступами 6, 7 фланцев 3, 4 разных полумуфт созданы каналы, в которых расположены упругие элементы 8 в виде лент или V-обраэных пластин из полиуретана Кроме того, разъемная полумуфта имеет утолщение фланца 4 в зоне меньшего диаметра и ограничитель аксиального перемещения, включающий накидное кольцо 9, кольцо 10 из двух половинок и крепежные элементы 11.
В случае использования упругих элементов в виде лент, муфта имеет бандажное кольцо 12 с крепежными элементами (на фиг. не показано), или другие предохранительные приспособления, предотвращающие выброс упругих элементов под воздействием центробежной силы при вращении муфты
Собирают упругую муфту в такой последовательности. Заранее выставляют по одной оси ведомые валы, например двигателя и роторной машины На вал двигателя надевают ведущую полумуфту, имеющую фланец 3 с выступами 6 в виде лучей одинаковой ширины. На вал роторной машины надевают ведомую полумуфту, включающую ступицу 2 и установленный на ней фланец 4 с выступами 7, в виде лучей, расширяющихся к внешнему кругу этого фланца После установки полумуфт на валы, между выступами 6 размещают упругие элементы 8, в виде V-образных пластин. Если же используют упругие элементы 8, в виде лент, то стороны выступов 6 смазывают тугоплавкой смазкой и прилепляют к ним ленты Затем аксиально перемещают фланец 4. Выступы 7 заходят между упругими элементами, оставляя аксиальный
зазор между выступами одного фланца и впадинами другого фланца Этим обеспечивается исправление упругими элементами искривления общей оси между полумуфтами. После окончания сборки упругой муфты, фиксируется аксиальное перемещение фланца 4. Для этого в кольцевую канавку ступицы 2 вкладывают кольцо 10 из двух половинок, которое охватывается сплошным накидным кольцом 9. Последнее, фиксируется крепежными элементами 11.
При использовании упругих элементов в виде лент, ставится бандажное кольцо 12, которое крепится крепежными элементами к выступам фланца
Упругая муфта работает следующим образом.
Ведущая полумуфта, например ступицей 1 и фланцем 3 с выступами 6, в виде лучей одинаковой ширины, передает крутящий момент упругим элементам 8 из полиуретана, которые, в свою очередь, передают крутящий момент выступам 7, в виде лучей, расширяющихся к внешнему кольцу фланца 4. Последний передает крутящий момент на ступицу 2 через механическое соединение и шпонки 5, шлицов или многогранника Таким образом, упругий элемент, воспринявший на себя искривление оси ведущей и ведомой полумуфт и несоосность валов, пружинит. Это означает, что упругие элементы сжимаются и разжимаются, то есть. приобретают предыдущий объем и компенсируют указанные выше недостатки в монтаже и наладке. В процессе работы муфты, кольцо 10 с двух половинок и накидное кольцо 9 удерживают фланец 4 от аксиального перемещения по ступице 2. Бандажное кольцо 12 удерживает упругие элементы 8 в виде лент.
Ремонтируют упругую муфту так. Откручивают все крепежные элементы Если в муфте используется элемент в виде лент, то снимается бандажное кольцо 12. Снимается накидное кольцо 9 и вынимается с канавки кольцо 10 с двух половинок. Аксиально перемещается фланец 4, выводя из зацепления выступы 7
фланца 4. Отодвинув фланец 4 с выступами 7 за пределы выступов 6, фланца 3, освобождают упругие элементы 8. Изношенные упругие элементы, меняют на новые, в виде лент или V-образных пластин. В случае замены упругих элементов в виде лент, стороны выступов 6 смазывают тугоплавкой смазкой (разрешается смазывать рабочие стороны лент, вместо сторон выступов 6). После замены всех упругих элементов, фланец 4 аксиально передвигают по ступице 2. При этом необходимо следить, чтобы все упругие элементы были на своих местах. В момент совмещения утолщения фланца 4 с кольцевой канавкой ступицы 2, в канавку укладывают кольцо 10 с двух половинок, фиксируют его накидным кольцом 9 и закручивают крепежные элементы. Последним устанавливается бандажное кольцо, если это необходимо.
Таким образом, заявляемая упругая муфта инженера Скубы И.С. имеет конструктивные особенности, позволяющие выполнить ее ремонт, а именно, сменить изношенные упругие элементы на новые, без смещения выставленного оборудования.
Указанная упругая муфта займет надлежащее место в технике. В сравнении с пальцевой муфтой, она имеет лучшие показатели по передаче крутящего момента В сравнении же с прототипом, она так же рассчитана на передачу большого диапазона крутящих моментов, но она значительно удобней в обслуживании, что удовлетворяет требования эксплуатационников. Это позволит заменить многие существующие муфты на заявляемую.
Данная муфта конструктивно проста и основательно продумана с требованиями времени. Для ее изготовления не требуется специальное оборудование и инструмент.