МУФТА-ТОРМОЗ
COUPLING-BRAKE

Предложение относится к области машиностроения и может быть использовано в различных машинах, требующих быстрого включения и отключения, например в механических прессах и в других кузнечно-прессовых машинах.
Известны конструкции муфт-тормозов, например муфта-тормоз по авторскому свидетельству СССР №352047 от 1 июля 1970 г.
Однако указанная муфта-тормоз имеет сравнительно большой момент инерции ведомых масс, что отрицательно сказывается на сроке службы фрикционных элементов. Кроме того, данное конструктивное исполнение в качестве энергоносителя использует сжатый воздух, что приводит к высокому уровню шума на рабочем месте.
Необходимо отметить, что энергоносителем для всех конструктивных исполнений пневмофрикционных муфт и тормозов, применяемых в машиностроении, является сжатый воздух.
Для получения сжатого воздуха необходимо иметь компрессорные установки, ресиверы высокого давления и их регистрация в органах технодзора. Для подачи сжатого воздуха к машине необходимо прокладывать магистрали трубопроводов. Непосредственно на машине также необходимо устанавливать ресивер, воздухораспределитель, воздухоподводящую головку, сеть трубопроводов, все это удорожает эксплуатацию машин. Кроме того, применение сжатого воздуха исключает применение данных машин в единичном применении, например, в небольших цехах, мастерских, гаражах по причине отсутствия сжатого воздуха, а приобретение оборудования для его производства делает предприятие нерентабельным.
В предлагаемой конструкции муфты-тормоза отсутствуют указанные недостатки.
Целью изобретения в предлагаемой конструкции муфты-тормоза является отказ от применения в качестве энергоносителя сжатого воздуха, что естественно приводит к отсутствию таких устройств, как пневмоцилиндр, поршень, ресивер, воздухоподводящая головка, воздухораспределитель, воздухопровод, различного вида блокировочных устройств.
Сущность предложения поясняется фиг. 1, на которой изображена предлагаемая муфта-тормоз в разрезе.
Муфта-тормоз содержит муфту, состоящую из корпуса 1, выполненного из двух дисков 2, соединенных между собой болтами 3, и посредством болтов 4 и распорных втулок 5 может быть жестко соединен, например, с маховиком 6, а также нескольких ведущих зубчатых колес 7 (в данном случае 3) и зубчатой ступицы 8, установленной на ведомом валу 9.
Ведущие зубчатые колеса 7 установлены с возможностью вращаться вокруг своих осей, на пальцах 10, закрепленных в корпусе 1 и равномерно расположенных по окружности, относительно горизонтальной оси муфты, и взаимодействуют с наружными зубьями ступица 8, соединенной, например, с ленточным тормозом 11.
Ленточный тормоз 11 состоит из тормозного барабана 12, тормозной ленты 13 с фрикционным элементом 14, тормозных пружин 15, установленных на пальцах 16, жестко связанных с верхней подвижной частью 17 тормозной ленты 13 и свободно проходящей через нижнюю часть 18 тормозной ленты 13, которая жестко соединяется со станиной, и имеют возможность свободно перемещаться вертикально вверх и вниз.
Регулировка тормозных пружин 15 осуществляется с помощью гаек 19, установленных на пальцах 16.
Подвижная часть 17 тормозной ленты 13 с помощью жестко закрепленного в ней штока 20 соединена с установленным, например, на станине электромагнитным толкателем 21.
Необходимо отметить, что по своему конструктивному исполнению муфта-тормоз выполнена таким образом, что тормоз может быть отсоединен от зубчатой ступицы 8 и самостоятельно закреплен на ведомом валу 9. Кроме того, тормоз может быть закреплен на ведомом валу 9 с одной стороны маховика 6, а муфта - с другой стороны, что поясняется фиг. 2, или установлен на другом конце ведомого вала 9, что на нормальную работу муфты и тормоза не влияет.
Работа муфты-тормоза осуществляется следующим образом.
При отсутствии подачи электроэнергии электромагнитному толкателю 21 тормоз включен и ведомый вал 9, на котором находятся муфта, тормоз и маховик, находится в заторможенном положении, муфта выключена.
При включении электродвигателя маховик 6 и соединенные с ним ведущие детали муфты находятся в постоянном вращательном движении вокруг ведомого вала 9.
Ведущие зубчатые колеса 7 также вращаются с корпусом 1 муфты, так как они установлены на пальцах 10, закрепленных в корпусе 1. Кроме того, ведущие зубчатые колоса 7, вращаясь вокруг ведомого вала 9, обкатываются вокруг зубчатой ступицы 8 и совершают вращательное движение вокруг своих осей с числом оборотов, соответствующим передаточному отношению между зубчатой ступицей 8 и ведущими зубчатыми колесами 7. Принимая, например, число зубьев ведущих зубчатых колес 7 в два раза больше числа зубьев ступицы 8, мы будем иметь передаточное число 2, и, следовательно, ведущие зубчатые колеса 7 будут вращаться вокруг своих осей с числом оборотов в два раза меньше числа оборотов маховика.
Муфта находится в выключенном состоянии, а тормоз включен.
При подаче электроэнергии к электромагнитному толкателю 21 происходит его включение и с помощью штока 20, перемещающегося под действием электротока в осевом направлении и преодолевая усилие тормозных пружин 15, расположенных на пальцах 16, жестко соединенных с подвижной частью 17 ленточного тормоза 11, отводит тормозную ленту от тормозного барабана 12, происходит выключение тормоза 11 и, следовательно, растормаживание ведомого вала 9 и зубчатой ступицы 8, закрепленной на нем. Как только произойдет выключение тормоза, происходит торможение ведущих зубчатых колес 7, и они постепенно прекращают вращаться вокруг своих осей, но, продолжая вращаться вокруг оси маховика 6, соответственно, через зубчатую ступицу 8 передадут вращение на ведомый вал, начнется плавное включение ведомого вала 9 и разгон ведомых деталей муфты-тормоза. Произойдет включение муфты. При этом крутящий момент через зубья ведущих зубчатых колес 7 и зубчатой ступицы 8 передается ведомому валу муфты-тормоза.
При отключении электроэнергии, подаваемой на электромагнитный толкатель 21, происходит его выключение, и шток 20 возвращается в исходное первоначальное положение под действием усилия тормозных пружин и происходит включение тормоза, и торможение ведомого вала и зубчатой ступицы 8, закрепленной на нем, и выключение муфты.
При выключении муфты ведущие зубчатые колеса 7 снова приобретают вращение вокруг своих осей, обкатываясь по зубчатой ступице 8, и продолжают вращаться вокруг оси маховика 6, совместно с корпусом муфты.
Таким образом вследствие постоянного вращения ведущих зубчатых колес вокруг оси вала муфты-тормоза значительно уменьшается момент инерции ведомых масс, так как в момент выключения муфты необходимо разогнать только зубчатую ступицу 8 и тормозной барабан 12.
В результате снижения момента инерции уменьшается работа трения износа фрикционных элементов тормоза 14. По мере износа фрикционных элементов регулировка тормоза осуществляется при помощи гаек 19, установленных на пальцах 16, закрепленных неподвижно на тормозной ленте 13.
Таким образом, предлагаемая муфта-тормоз, по сравнению с известными, исключает применение в качестве энергоносителя сжатый воздух, а также таких устройств, как пневмоцилиндр, поршень, воздухоподводящая головка, воздухопроводящие трубопроводы, воздухораспределитель, фрикционные элементы муфты, различные блокирующие устройства, что приводит к отсутствию шума от ударов и выхлопов воздуха в атмосферу и к улучшению экологической обстановки на рабочем месте и дает возможность использования машин в единичном производстве и значительно уменьшает стоимость эксплуатации машин с предлагаемой муфтой-тормозом.