CS261939B1 - Spojka, zejména vrtací hlavy, s regulovatelným kroutícím momentem - Google Patents

Abstract

Řešení se týká spojky, zejména vrtací hlavy, s regulovatelným kroutícím momentem z hnacího na hnaný hřídel, jehož podstatou je, že vnitřní rotor je vložen do otvoru horní části pláště elektromagnetu, v .jehož střední části je vytvořeno kruhové vybrání, do něhož je vložena cívka. Vnější rotor je vložen do otvoru dolní části pláště elektromagnetu, přičemž výška horní a dolní části joláště je v rozmezí 1, 2 až 2,5 násobku výšky (hi) těles vnitřního a vnějšího rotoru.

Description

Vynález se týká spojky vrtací hlavy pro vrtání otvorů, zejména malých průměrů, která je určena k regulovatelnému přenosu kroutícího momentu z hnacího na hnaný hřídel.

Dosud známé spojky můžeme podle konstrukce rozdělit do několika základních skupin, a to na spojky pružné, nepružné, dilatační, výkyvné, výsuvné, třecí a podobně, kde z různých řešení vyplývá i řada specifických.vlastností těchto spojek. Další skupinu tvoří spojky elektromagnetické, které jsou v podstatě spojky různého mechanického provedení, ovládané pomocí elektromagnetu, z nichž například je známá výsuvná elekt romagnetieká . lamelová spojka, která sestává z hnací a hnané části, kde hnací část je opatřena lamelami a cívkou elekt romagnetu,' která ovládá kotvovou desku mezikruhového průřezu, volně uloženou na pouzdru , upevněném na hnaném hřídeli. Při průtoku proudu cívkou vzniklé magnetické pole přitáhne kotvovou desku, která sepne lamely a tím dochází k přenosu kroutícího momentu z hna^-ň na hnanou část. Společnou nevýhodou výše uvedených spojek je, že neumožňují dostatečný vzájemný axiální posuv spojených hřídelů, a že se nedají použít pro přenos vysokých a velmi vysokých otáček, zejména nad 10 000 ot./min. Další nevýhodou výsuvné elektromagnetické lamelové spojky je její složité konstrukční řešení

281 939 a že přívod elektrického proudu na cívku elektromagnetu se provádí přes hnanou část pomocí třecích kartáčů.

Rovněž jsou známé spojky indukční, které se používají k plynulému řízení otáček mezi hnaným a hnacím hřídelem. Indukční spojka má dvě rotující části, a to vstupní a výstupní. Na výstupní části jsou vyniklé póLy s budicím vinutím, vstupní část je řešena jako klečové vinutí, které je vyvedeno na sběrné kartáče, napojené na samočinný regulátor otáček, jenž ovládá buzení spojky, přičemž konstrukce a závislost přenášeného momentu na skluzu je jako u asynchronního motoru s kotvou nakrátko. Nevýhodou indukčních spojek je, že neumožňuji vyosení a ani axiální posuv spojených hřídelů, jsou složité, rozměrové velké a potřebuji značný elektrický příkon a dále i to, že velká hmotnost rotujících částí neumožňuje jejich použiti při vysokých otáčkách, nebot se většinou používají do 3 000 ot./min.

Uvedené neýýhody odstraňuje spojka, zejména vrtací hlavy, s regulovatelným kroutícím momentem z hnacího na hnaný hřídel, podle vynálezu, tvořena⁷ tělesem vnitřního rotoru s nejméně dvěma pracovními poLy,které jsou volně vloženy do nejméně dvou pracovních pólů spojených a tělesem vnějšího rotoru, a kde v tělese vnitřního a vnějšího rotoru je vytvořen otvor pro pevné spojení s hnacím a hnaným hřídelem, jehož podstata spočívá v tom, že vnitřní rotor je vložen do otvoru horní části pláště elektromagnetu, v jehož střední části je vytvořeno kruhové vybrání, do něhož je vložena cívka. Vnější rotor je vložen do otvoru dolní části pláště elektromagnetu, přičemž výška horní a dolní části pláště je v rozmezí 1,2 až 2,5 násobku výšky těles vnitřního a vnějšího rotoru.

Výhodou spojky podle vynálezu je, že při jednoduché konstrukci umožňuje jednak plynulovu regulaci přenášeného kroutícího momentu, a to v rozsahu od nuly až po moment jmenovitý a jednak vzájemný

- 3 261 939 axiální posuv spojených hřídelů a jejich malé vyosení. Další výhodou je, že tato spojka umožňuje přenášet velmi vysoké otáčkyja to jednak z důvodu nízké hmotnosti rotujících částí a jednak, že kroutící moment se přenáší bez přímého mechanického styku součásti, čímž je zajištěna jeji vysoká životnost a spolehlivost. U této spojky je výhodou i to, že nedochází k přenášeni mechanických vibraci a chvění z hnacího na hnaný hřídel a naopak, a že k regulaci přenášeného kroutícího momentu postačuje regulovatelný zdroj stejnosměrného napětí, kterým se napájí cívka.

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněno příkladné provedení spojky podle vynálezu, kde obr. 1 je její svislý řez Je w-aL· a obr. 2% vedený řeznou rovinou A-A z obr. 1.

Spojka, zejména vrtací hlavy, s regulovatelným kroutícím momentem podle příkladného provedení sestává z vnitřního rotoru 1 se dvěma pracovními pátý 2, jenž jsou volwě vloženy do dvou pracovnicho pólů 3 vnějšího rotoru 4. V tělese vnitřního rotoru X je vytvořen otvor χ pro jeho upevněni na nenaznačený hnací hřídel elektromotoru a v tělese vnějšího rotoru 4 je vytvořen otvor 6 pro jeho upevnění na nenaznačený hnaný hřídel vrtací hlavy. Vnitřní rotor J. je svým tělesem vložen do otv-oru 7 horní části 8 pláště 9 elektromagnetu, v jehož střední části 10 je vytvořeno kruhové vybráni, do něhož je vložena cívka 11 mezikruhového průřezu. Vnější rotor 4 je svým tělesem vložen do otvoru 12 dolní části 13 pláště 9 elektromagnetu, přičemž výška ”Jx horní a dolní části 8 a 13 pláště 9. elektromagnetu je 1,5 násobkem výšky Jh^ těles vnitřního a vnějšího rotoru X a 4, Plášt .9 elektromagnetu i obď rotory 1 a 4 s pracovními póly 2 a 3 jsou vyrobeny z magneticky vodivého materiálu, například z arémy.

Při přenosu kroutícího momentu spojkou podle vynálezu, jeho velikost reguluje pomocí nenaznačeného regulovatelného zdroje stejnosměrného napětí, kterým se napájí cívka 11. Průtokem proudu cívkou 11 vzniká magnetické pole, které se uzavírá přes horní část 8 pláště 9 elektromagnetu a vzduchovou mezeru na těleso vnitřního rotoru 1 a přes jeho pracovní póly 2

- 4 261 939 a vzduchovou mezeru na pracovní póly 3 vnějšího rotoru 4, z jehož tělesa se dále uzavírá přes vzduchovou mezeru na dolní část 13 pláště £ elektromagnetu. Silovým působením magnetického pole cívky 11 dochází k vzájemnému natočení obou rotorů: £ a 4 a jejich pracovních pólů 2 a 3 tak, jak je naznačeno na obr, 2, Spojka podle vynálezu umožňuje vzájemný axiální pohyb vnitřního rotoru £ vůči vnějšímu rotoru 4 a naopakj a vytváří také axiální sílu, která působí v rotační ose obou rotorů £ a 4 tak, že vnitřní rotor £ je vtahován do vnějšího rotoru 4, přičemž tato spojka může pracovat v libovolné pracovní poloze.

Alternativně je možno k hnacímu hřídeli elektromotoru upevnit vnější rotor 4 a vnitřní rotor £ je možno upevnit na hnaný hřídel vrtací hlavy. Vnitřní i vnější rotor £ a 4 mohou mít i vyšší počet pracovních-pólů 2 a 3, který však musí být v každém případě shodný.

Spojku podle vynálezu je možno použít nejen u vrtací hlavy pro vrtání otvorů malých průměru, ale i pro spojeni hnacího hřídele s hnaným při vysokých a velmi vysokých otáčkách, jako například u pohonu brusných a lapovacích vřeten, rozbrušovacích zařízení a podobně. Rovněž je ji možno použít jako spojky bezpečnostní, neboř při překročení požadovaného kroutícího momentu dojde automaticky k prokluzu, aniž by při tom docházelo k nadměrnému opotřebovaní součástí této spojky.

Claims (1)

1. Spojka, zejména vrtací hlavy, s regulovatelným kroutícím momentem z hnacího na hnaný hřídel* tvořena⁷ tělesem vnitřního rotoru s nejméně dvěma pracovními póly, které jsou volně vloženy do nejméně dvou pracovních pólů, spojených s tělesem vnějšího rotoru a kde v tělese vnitřního a vnějšího rotoru je vytvořen otvor pro pevné spojení s hnacím a hnaným hřídelem, vyznačená tím, že vnitřní rotor /1/ je vložen do otvoru /7/ horní části /8/ pláště /9/ elektromagnetu, v jehož střední části /10/ je vytvořeno kruhové vybrání, do něhož je vložena cívka /11/, *

   a kde vnější rotor /4/ je vložen do otvoru /12/ dolní části /13/ pláště /9/ elektromagnetu, přičemž výška /h/ horní a dolní části /8/ a /13/ pláště /9/ je v rozmezí 1,2 až 2,5 násobku výšky /h^/ těles vnitřního a vnějšího rotoru /1/ a /4/.