ПРИВОДНАЯ ГЕРМЕТИЧНАЯ МУФТА С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ НА ДИСКАХ

Полезная модель - приводная герметичная муфта с постоянными магнитами на дисках относится к машиностроению и приборостроению и может быть использована для передачи вращения с вала на вал без их механического контакта с герметизацией ведомого вала. Эти конструкции можно использовать для привода существующих клапанов и насосов при перекачивании агрессивных и взрывоопасных жидкостей и газов.
Наиболее близким по конструкции аналогом предложенного устройства является магнитная муфта по патенту RU 20641602, МКИ /7/ F16D 27/01, 1997 г., где ведомая и ведущая полумуфты размещены внутри неподвижного корпуса, выполненного из немагнитного материала. Ведущая полумуфта выполнена в виде зубчатого диска. На ведомой полумуфте и неподвижном дисковом корпусе закреплены постоянные магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами. При вращении ведущей полумуфты ее зубья выходят из перекрытия между постоянными магнитами и на ведомой полумуфте создается вращающийся момент.
Недостатки этой муфты: при вращении возникают большие пульсирующие силы взаимного отталкивания одноименных полюсов постоянных магнитов ведомого диска и корпуса и знакопеременные нагрузки на зубцы магнитного материала ведущего диска при вращении, которые снижают крутящий момент и требуют сложных конструкций подшипниковых узлов в корпусе. Кроме этого муфта не обеспечивает герметичность между входным и выходным валами. Имеется патент РФ 2179663, МПК-8, Класс F16D 27/01 с постоянными магнитами на герметичную магнитную муфту с цилиндрическими постоянными магнитами и стаканом между ними. Эти муфты также имеют недостатки: значительная масса вращающихся цилиндрических магнитов для больших крутящих моментов, сложность их изготовления и балансировки относительно герметизирующего стакана и возможность его повреждения при незначительном биении подшипников при эксплуатации.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является создание простой герметичной муфты с увеличенным крутящим моментом, с использованием плоских постоянных магнитов, и компенсацией осевых сил притяжения.
Этот технический результат в предлагаемой полезной модели достигается тем, что ведущая и ведомая части муфты выполнены в форме одинаковых чаш с фланцевым соединением, имеющим немагнитную пластину и сальник для герметизации ведомой части, отверстия для ведущего и ведомого валов. На валах установлены кольцевые магнитопроводящие диски, на которых радиально закреплены по окружности плоские постоянные магниты с чередованием полюсов и поляризацией вдоль оси вала. Кольцевой диск играет роль магнитопровода и усиливает общий круговой магнитный поток. Для компенсации взаимного притяжения дисков с магнитами и разгрузки валов от осевых усилий, на них крепится по круговому магниту с поляризацией вдоль оси и одноименными полюсами навстречу. Круговые магниты могут перемещаться вдоль своих валов, что позволяет установить необходимый зазор между ними и полностью компенсировать притяжение дисков с магнитами. Узел соединения ведомой части муфты с корпусом клапана или насоса герметичный и выхода продуктов перекачки наружу не происходит, т.к. ведомая часть муфты полностью герметична. Ведущая часть муфты с валом привода ручного или механического имеет окна (на рисунке не показаны) для настройки и контроля положения кругового магнита и охлаждения всего корпуса муфты.
На фиг. 1 муфта в сборе: 1 - корпус ведущей части полумуфты, 2 - кронштейны крепления диска с магнитами, 3 - диски для крепления магнитов, 4 - магниты, 5 - герметизирующая перегородка, 6 - герметизирующий сальник перегородки, 7 - узел крепления ведомой части полумуфты, 8 - выходной вал ведомый, 9 - сальник герметизации узла крепления, 10 - кольцевой магнит ведомый, 11 - кольцевой магнит ведущий, для компенсации притяжения магнитов на дисках, 12 - выходной конец ведущего вала.
На фиг. 2 показаны магнитные потоки между постоянными магнитами, закрепленными на магнитопроводящих дисках ведущего и ведомого валов, с разноименными полюсам магнитов друг к другу.
На фиг. 3 изображен ведомый вал 8 с закрепленным на нем магнитопроводящим диском 3 с постоянными магнитами 4, кронштейнами крепления 2 диска и круговым магнитом 10.
Муфта работает следующим образом.
При неподвижном приводе магниты на диске притягиваются друг к другу сквозь немагнитную перегородку противоположными полюсами, а круговые магниты на валах вращения отталкиваются друг от друга одноименными полюсами. Сила отталкивания круговых магнитов подбирается изменением расстояния между ними передвижением магнитов по резьбовой части валов и устанавливается равной силе притяжения магнитов на дисках, чем разгружаются приводные валы от осевых сил притягивания. При этом привод ведущего вала блокирует ведомый вал и запорный элемент клапана в нужном положении. При вращении ведущего вала разноименные полюса магнитов стремятся разойтись, но силы взаимодействия тянут в сторону поворота магниты ведомого вала, происходит мягкая передача вращения на запорный элемент клапана или вал насоса. Сила отталкивания круговых магнитов при повороте не меняется. Дисковая конструкция позволяет легко менять величину вращающего момента, а небольшие осевые размеры муфты улучшают динамические условия вращения валов. В целом конструкция муфты проста в изготовлении и техобслуживании, т.к. обе части муфты имеют одинаковые детали. Она подходит, как для секторного 90 град, и многооборотного поворота клапанов от ручного или механического привода, так и вращательного движения для насосов от двигателей.