Результат интеллектуальной деятельности: МУФТА МАГНИТНАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ

Заявляемое техническое решение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращения. Оно может быть использовано для передачи крутящего момента от оси колесной пары транспортного средства к генератору, а также в любых других устройствах, где необходимо ограничивать изделие, например подвагонный генератор, по величине крутящего момента.

Известна "Магнитная муфта" (авт.свид. СССР №1610117, F 16 D 27/01, заявлено 18.01.1989 г., опубл. 30.11.1990 г.), содержащая две полумуфты, смонтированные на соосных валах. Одна из полумуфт связана с валом жестко с помощью шпонки-штифта, а другая полумуфта связана с валом посредством шлицевого соединения, допускающего осевое перемещение этой полумуфты вдоль своего вала. На каждой из полумуфт диаметрально закреплено по два постоянных магнита. Магнит неподвижной полумуфты и магнит подвижной полумуфты обращены друг к другу разноименными полюсами и, таким образом, составляют пару притягивающихся (взаимодействующих) друг к другу магнитов. Подвижная полумуфта постоянно нагружена пружинами в направлении, противоположном расположению неподвижной полумуфты.

В известной муфте наличие пружин для удерживания подвижной полумуфты в разорванном состоянии усложняет ее конструкцию. Кроме того, при динамическом воздействии во время работы муфты возможны небольшие перемещения магнитов подвижной полумуфты относительно магнитов неподвижной полумуфты, что приведет к трению и быстрому износу магнитов.

За прототип принята "Магнитная муфта сцепления" (авт.свид. СССР №1624222, F 16 D 27/00, заявлено 09.09.1988 г., опубл. 30.01.1991 г.), содержащая соосные ведущий и ведомый диски с размещенным на них множеством постоянных магнитов, закрепленных на обращенных друг к другу поверхностях дисков разноименными полюсами, причем между магнитами дисков имеется зазор, элемент управления силой взаимодействующих магнитов, размещенный между дисками.

При такой конструкции муфты очень сложно выдержать зазор между магнитами дисков и магнитами элемента управления силой взаимодействующих магнитов, для разрыва муфты необходимо ввести в ее конструкцию достаточно сложные детали и узлы, что скажется на ее надежности в работе.

Задачей предложения является упрощение конструкции муфты и повышение ее надежности.

Для этого муфта магнитная предохранительная содержит соосные ведущий и ведомый диски с размещенным на них множеством постоянных магнитов, закрепленных на обращенных друг к другу поверхностях дисков разноименными полюсами, причем между магнитами дисков имеется зазор, элемент управления силой взаимодействующих магнитов, размещенный между дисками. Новым является то, что диски расположены на одной оси, а магниты размещены с чередующейся магнитной полярностью на перпендикулярных оси поверхностях дисков, и при превышении максимально допустимого значения вращательного момента ведущий диск имеет возможность поворота относительно ведомого диска, который при совпадении полюсов его магнитов с одноименными полюсами магнитов ведущего диска имеет возможность осевого перемещения по направляющей от вышеуказанного элемента управления, выполненного в виде установленного на оси регулируемого упора, до фиксирующего его ловителя, неподвижно закрепленного на оси на заданном расстоянии от ведущего диска.

Кроме того, ловитель выполнен в виде диска с размещенным на нем множеством постоянных магнитов с чередующейся магнитной полярностью, соответствующей ведомому диску, а магниты размещены на перпендикулярных оси поверхностях дисков по окружности наибольшего радиуса.

Технический результат выразится в следующем.

Расположение дисков на одной оси, размещение магнитов с чередующейся магнитной полярностью на перпендикулярных оси поверхностях дисков, возможность поворота ведущего диска относительно ведомого диска при превышении максимально допустимого значения вращательного момента упрощает конструкцию муфты.

Совпадение полюсов магнитов ведомого диска с одноименными полюсами ведущего диска и при этом возможность осевого перемещения ведомого диска по направляющей от элемента управления до фиксирующего его ловителя, неподвижно закрепленного на оси на заданном расстоянии от ведущего диска, позволяет уменьшить передаваемый момент до минимального значения за счет увеличения зазора между магнитами ведущего и ведомого дисков, что повышает надежность конструкции муфты.

Выполнение элемента управления силой взаимодействующих магнитов в виде установленного на оси регулируемого упора упрощает конструкцию муфты и обеспечивает возможность изменения величины зазора между магнитами ведущего и ведомого дисков, что позволяет использовать муфту для передачи различных нагрузок.

Выполнение ловителя в виде диска с размещенным на нем множеством постоянных магнитов с чередующейся магнитной полярностью, соответствующей ведомому диску, позволяет надежно зафиксировать ведомый диск в положении холостого хода муфты.

Прилагаемые чертежи изображают:

На фиг.1 - схема муфты магнитной в рабочем положении;

На фиг.2 - схема муфты магнитной в положении, зафиксированном ловителем;

На фиг.3 - разрез А-А на фиг.1, установка постоянных магнитов на ведущем диске;

На фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1, установка постоянных магнитов на ведомом диске;

На фиг.5 - разрез В-В на фиг.1, установка постоянных магнитов на ловителе;

На фиг.6 - схема устройства для передачи крутящего момента, например, от центра оси колесной пары к генератору транспортного средства.

Муфта магнитная предохранительная содержит соосные ведущий 1 и ведомый 2 диски с размещенным на них множеством постоянных магнитов 3, закрепленных на обращенных друг к другу поверхностях 4, 5 дисков 1 и 2 разноименными полюсами, элемент управления 6 силой взаимодействующих магнитов, размещенный между дисками 1 и 2. Между магнитами 3 дисков 1 и 2 имеется зазор 7.

Диски 1 и 2 расположены на одной оси 8. Ведущий диск 1 установлен на оси 8 при помощи подшипников 9 и 10. Ведомый диск 2 связан с осью 8 посредством шлицевого соединения 11. Магниты 3 размещены с чередующейся магнитной полярностью по отношению к азимутальному направлению на перпендикулярных оси 8 поверхностях 4, 5 дисков 1 и 2 и намагничены в направлении параллельно оси 8. Муфта снабжена ловителем 12, неподвижно закрепленным на оси 8, например посредством шпонки-штифта 13, на расстоянии от ведущего диска 1, достаточном для снижения передаваемого момента до заданного. Ловитель 12 выполнен в виде диска с размещенным на нем множеством постоянных магнитов 3 с чередующейся магнитной полярностью, соответствующей ведомому диску 2. При превышении максимально допустимого значения вращательного момента ведущий диск 1 имеет возможность поворота на величину одного полюса относительно ведомого диска 2. При этом магниты 3 дисков 1 и 2 располагаются напротив друг друга одноименными полюсами. Происходит их отталкивание. С помощью силы взаимодействия магнитов ведомый диск 2 имеет возможность осевого перемещения по направляющей 14 от элемента управления 6 до ловителя 12, фиксирующего этот диск. Элемент управления 6 силой взаимодействующих магнитов выполнен в виде регулируемого упора и установлен на оси 8. Он служит для установки зазора 7 между взаимодействующими магнитами 3 дисков 1 и 2, при изменении которого изменяется величина передаваемого крутящего момента. Ведущий диск 1 имеет фланец 15 для присоединения муфты, например, к карданному валу привода генератора. Ось 8 муфты со стороны ловителя 12 соединена с валом 16 генератора.

Магнитная муфта работает следующим образом.

Для передачи необходимого момента устанавливается нужный зазор 7 между магнитами 3 ведущего 1 и ведомого 2 дисков, а магниты 3 ориентируются своими разноименными полюсами.

При приложении к ведущему диску 1 вращательного момента меньшего, или равного номинальному, магниты 3 ведущего 1 и ведомого 2 дисков взаимодействуют между собой разноименными полюсами (фиг.2). При превышении номинального вращательного момента ведущий диск 1 смещается на один полюс относительно ведомого 2 в направлении угловой скорости вращения муфты. Взаимодействующие полюса магнитов ведущего 1 и ведомого 2 дисков становятся одноименными (фиг.3), происходит их отталкивание друг от друга. Ведомый диск 2 перемещается силой взаимодействия магнитов по направляющей 14. Зазор 7 увеличивается, магнитная сила сцепления между ведущим 1 и ведомым 2 дисками уменьшается, а между ведомым 2 диском и ловителем 12 увеличивается, так как магниты 3 ведомого диска 2 и ловителя 12 располагаются между собой разными полюсами - вследствие этого ведомый диск 2 прижимается к ловителю 12 и надежно фиксируется в положении холостого хода муфты. Ведущий диск 1 свободно вращается относительно ведомого 2, тем самым предотвращается аварийная ситуация.