ФРИКЦИОННАЯ МУФТА

Полезная модель относится к подъемно-транспортным машинам, а именно к подъемным кранам, в частности к предохранительным муфтам механизмов поворота.
Известен механизм консольно-поворотного крана с муфтой предельного момента, встроенной внутрь корпуса червячного редуктора. [1, с. 5; с. 59]. Недостатком данного механизма является то, что при необходимости регулировки муфты, при замене пружин или фрикционных дисков потребуется трудоемкий ремонт (вскрытие) редуктора. Другим недостатком этого устройства является наличие большого количества шпилек, пружин и гаек, требующих равномерной затяжки. Это усложняет трудоемкость обслуживания муфты. Еще одним недостатком известного устройства является то, что фрикционная муфта находится внутри корпуса редуктора, то есть редуктор и муфта являются узкоспециальными, а не универсальными. Это ограничивает область применения, как редуктора, так и муфты в отдельности.
Известна предохранительная фрикционная муфта [2] (прототип), которая содержит фрикционные диски, прижатые с помощью пружин и гаек, установленных на регулировочных болтах. Эта муфта также требует равномерной затяжки множества пружин. Другим недостатком муфты является большой диаметр шестерни, охватывающей фрикционные диски. Это обусловливает еще больший диаметр последующего зубчатого венца поворотного устройства, так как шестерня, охватывающая фрикционные диски является частью понижающей зубчатой передачи.
Целью данного технического решения является уменьшение габаритов фрикционной муфты и уменьшение трудоемкости ее обслуживания.
Технический результат достигается за счет того, что фрикционная муфта содержит шестерню, связанную силами трения с фрикционными дисками и ведущим валом посредством скользящих шлицов и пружины, при этом диаметр шестерни максимально приближен к диаметру ведущего вала, а диаметр фрикционных дисков увеличен относительно диаметра шестерни. Корпус фрикционной муфты представляет собой двухступенчатый полый цилиндр, на малом внешнем диаметре которого имеется шестерня, а на внутреннем диаметре большого цилиндра выполнены шлицы. На ведущем валу расположен цилиндрический стакан длиной, превышающей длину пружины, с заплечиками внутри и снаружи стакана. Снаружи стакана выполнены шлицы и резьба, а подшипниковая втулка выполнена разъемной из двух половин, с каналом для удержания смазки.
На фиг. 1 показана фрикционная муфта содержащая: ведущий вал 1; стакан с наружными шлицами 2; фрикционные диски с внутренними шлицами 3; шестерни с корпусом и внутренними шлицами 4; фрикционные диски с наружными шлицами 5; пружину 6; регулировочную гайку 7; контргайку 8; подшипниковую втулку 9; зубчатый венец крана 10.
Муфта работает следующим образом: ведущий вал 1 поворачивает стакан 2 и фрикционные диски с внутренними шлицами 3. При затяжке регулировочной гайки 7 пружина 6 прижимает фрикционные диски 3 и 5. Если сила затяжки пружины 6 достаточно велика относительно силы сопротивления вращению зубчатого венца крана 10, то при вращении ведущего вала 1 происходит вращение шестерни с корпусом 4. При большом крутящем моменте на шестерне с корпусом 4, приложенном со стороны зубчатого венца крана 10, фрикционные диски 3 и 5 проскальзывают, шестерня с корпусом 4 проскальзывает относительно стакана 2 благодаря наличию подшипниковой втулки 9. Это позволяет предохранить механизм поворота и металлоконструкцию консольного поворотного крана от перегрузок при сильном ветре, при пуске и торможении, при наезде на препятствие, или увеличить время пуска и торможения механизма поворота с целью уменьшения амплитуды раскачивания груза.
В результате применения предлагаемой муфты достигается следующее:
уменьшение габаритов фрикционной муфты по сравнению с прототипом за счет того, что шестерня перенесена с диаметра, превышающего диаметр фрикционных дисков на значительно меньший диаметр, мало отличающийся от диаметра ведущего вала. Это позволяет уменьшить диаметр последующего зубчатого венца механизма поворота консольного поворотного крана.
защита от внешних повреждений деталей фрикционной муфты, так как имеется удлиненный корпус, внутри которого расположены шлицы, пружина и фрикционные диски.
уменьшение трудоемкости обслуживания фрикционной муфты, за счет применения одной крупной (например, составной тарельчатой) пружины и одной регулировочной гайки вместо нескольких мелких витых пружин и регулировочных гаек.
Источники информации:
1. Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций. Под ред. М.П. Александрова, Д.Н. Решетова - М.: Машиностроение, 1987.
2. Патент RU 2049940 кл. F16D 7/02 предохранительная фрикционная муфта.