Компенсационная муфта тягового привода локомотива

Полезная модель компенсационной муфты тягового привода железнодорожного экипажа относится к железнодорожному транспорту, а именно к муфтам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.
Известна компенсационная муфта, содержащая две фланцевые полумуфты, связанные закрепленной на них при помощи нажимных колец и болтов резинотканевой оболочкой переменного сечения, (см. B.C. Поляков, И.Д. Барбаш, О.А. Ряховский. Справочник по муфтам. / Под ред. B.C. Полякова. 2-е изд. испр. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1979, С. 114-115, 117, рис. III. 57).
Недостатком указанной муфты, выпускаемой фирмой «Вулкан», является то, что кордные нити резинотканевой оболочки не могут быть предварительно растянуты из-за сложной изогнутой формы резинотканевой оболочки, необходимой для компенсации поперечного перемещения валов друг относительно друга. В связи с тем, что кордные нити не имеют предварительного натяжения, резинотканевая оболочка должна иметь значительную толщину для сохранения устойчивости, что затрудняет отвод тепла, выделяющегося за счет трения волокон кордных нитей между собой при компенсации перемещений, и снижает надежность и срок службы муфты, которые зависят от температуры упругих элементов (см. Агуреев А.Г., Баршай Ю.С. Крутильные колебания и надежность судовых валопроводов. М, Транспорт, 1982, С. 98).
Известна упругая муфта, содержащая две фланцевые полумуфты, связанные закрепленной на них при помощи нажимных колец и болтов резинотканевой диафрагмой, выполненной в виде плоского диска (см. В.А. Лысак, В.И. Власов, А.П. Чепурных, В.П. Колесников, А.Т. Литвинов и А.Ф. Автономов. Упругая муфта. А.С. СССР №625069).
В указанной муфте резинотканевая диафрагма сделана в виде плоского диска, что позволяет снизить его толщину и улучшить отвод тепла от резинотканевой диафрагмы. Недостатком указанной муфты является то, что она плохо компенсирует поперечные смещения валов друг относительно друга вследствие высокой радиальной жесткости плоской резинотканевой диафрагмы.
В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбрана компенсационная муфта тягового привода локомотива (см. Соколов Ю.Н., Пономарев А.С., Дегтярев В.Е. Повышение надежности узлов тягового привода пассажирских электровозов ЭП1М и ЭП10. Локомотив-информ, №6, 2010, С. 4, рис. 1). Она содержит резинокордные элементы в виде плоских дисков, размещенные по обе стороны внутреннего и наружного фланцев, прижимные кольца и болты с гайками и дистанционными втулками, при этом наружный фланец муфты имеет дополнительные отверстия для разъемного соединения с другими деталями привода.
Недостаток прототипа тот же, что и у предыдущей муфты, вследствие высокой радиальной жесткости резинокордных элементов в идее плоских дисков.
Технической задачей полезной модели является повышение способности муфты компенсировать поперечные смещения валов друг относительно друга.
Техническая задача достигается тем, что резинокордные элементы муфты выполнены в виде плоских секторов, соединенных друг с другом внутренним фланцем, при этом две пары плоских секторов соединены через наружные фланцы с ведущим валом, две пары плоских секторов соединены через наружные фланцы с ведомым валом, а наружные прижимные кольца выполнены разрезными, каждое состоит из четырех частей.
Технический результат заключается в том, что попарное соединение четырех пар резинокордных секторов с ведущим и ведомым валом через наружные фланцы при соединении пар резинокордных секторов друг с другом через внутренний фланец, позволяет компенсировать поперечные смещения валов за счет тангенциального смещения внутреннего фланца относительно наружных фланцев, что, в свою очередь, повышает способность муфты компенсировать поперечные смещения валов друг относительно друга.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1. представлен общий вид компенсационной муфты; на фиг. 2 - вид по оси соединяемых валов.
Компенсационная муфта (фиг. 1) включает в себя резинокордные элементы 1, нажимные кольца наружные 2 и внутренние 3, соединенные соответственно с наружными фланцами 4 и внутренним фланцем 5 с помощью болтов 6, гаек 7 и дистанционных втулок 8, а наружные фланцы 4 имеют дополнительные отверстия для болтов 9 для связи с деталями привода 10.
Резинокордные элементы 1 выполнены в виде плоских секторов, соединенных друг с другом внутренним фланцем 5, при этом две пары плоских секторов резинокордных элементов 1 соединены через наружные фланцы 4 и детали привода 10 с ведущим валом (на фиг. 1 не показан), а другие две пары плоских секторов резинокордных элементов 1 соединены через наружные фланцы 4 и детали привода 10 с ведомым валом (на фиг. 1 не показан), а наружные нажимные кольца 2 выполнены разрезными, каждое состоит из четырех частей.
При нагружении муфты крутящим моментом, крутящий момент передается с ведущего вала через наружный фланец 4 и две пары плоских секторов резинокордных элементов 1 на внутренний фланец 5, а через него - на другую пару плоских секторов резинокордных элементов 1 и другой наружный фланец 4 на ведомый вал. Каждый из плоских секторов резинокордных элементов 1 имеет высокую жесткость при деформации в радиальном направлении, поскольку при этом нити корда работают на растяжение, и низкую жесткость при деформации в тангенциальном направлении, поскольку при этом нити корда могут сдвигаться друг относительно друга за счет деформации резины, в которую они завулканизованы. Поперечное смещение ведущего и ведомого валов друг относительно друга в поперечном направлении компенсируется той парой плоских секторов резинокордных элементов 1, для которых в рассматриваемый момент направление поперечного смещения ведущего и ведомого валов совпадает с направлением тангенциальной деформации пары плоских секторов резинокордного элемента 1, при дальнейшем повороте муфты поперечное смещение ведущего и ведомого валов компенсируется за счет тангенциальной деформации другой пары плоских секторов.
Таким образом, при любом положении компенсационной муфты поперечное смещение ведущего и ведомого валов друг относительно друга компенсируется за счет тангенциальной деформации плоских секторов, в то время как в компенсационной муфте, взятой в качестве прототипа, резинокордный элемент выполнен неразрезным, и поперечное смещение ведущих и ведомых валов приводит к радиальной деформации участков резинокордного элемента в направлении смещения валов. Это означает, что предлагаемая компенсационная муфта позволяет компенсировать большее поперечное смещение валов по сравнению с компенсационной муфтой, взятой в качестве прототипа.