CS262457B1 - Spojka, zejména vrtací hlavy pro vrtáni otvorů malých průměrů - Google Patents

Abstract

Řešeni se týká spojky, zejména vrtací hlavy pro vrtání otvorů malých průměrů,., určené k přenosu króuticího momentu z hnacího na hnaný hřídel, která sestává z magnetu toroidního tvaru, ke kterému je z jedné strany připevněn horní tvarový pólový nástavec a z druhé strany dolní tvarový pólový nástavec. Do horního pólového nástavce je vložen vnitřní rotor s nejméně dvěma pracovními póly, které jsou volně vloženy do nejměně dvou pracovních pólů vnějšího rotoru, vloženého do dolního tvarového pólového nástavce, přičemž ve vnitřním i vnějším rotoru je vytvořen otvor pro pevné spojení s hnacím a hnaným hřídelem.

Description

Vynález se týká spojky vrtací hlavy pro vrtání otvorů, zejména malých průměrů, která je určena k 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 řeěení vyplývá i řada specifických vlastností těchto spojek. DalSí skupinu tvoří spojky elektromagnetické, které jsou v podstatě spojky mechanické, ovládané pomocí elektromagnetu.

Společnou nevýhodou výše uvedených spojek je, že neumožňují dostatečný vzájemný posuv spojených hřídelů a že se nedají použít pro přenos vysokých a velmi vysokých otáček, zejména nad 10 000 ot/min.

Dále jsou známé spojky indukční, tvořící zvláětní skupinu, které se používají k plynulému řízení otáček mezi hnaným a hnacím hřídelem, například mezi poháněcím motorem a pracovním strojem. Tato spojka má dvě rotující části, a to vstupní a výstupní. Výstupní část je tvořena výstupním hřídelem s rotorem, otočně uloženým ve statoru čidla otáček, například tachoalternátoru, kde výstupní hřídel je pevně spojen s tělesem·průřezu U, k jehož vnitřnímu obvodu jsou připevněny póly s budicím vinutím, mezi nimiž je umístěn vstupní hřídel s klečovým vinutím, 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 vyosenl a ani axiální posuv spojených hřídelů, jsou složité, rozměrově velké a potřebují značný elektrický příkon a dále i to, že velká hmotnost rotujících částí neumožňuje jejich použití při vysokých otáčkách, neboř se většinou používají do 3 000 ot/min.

Uvedené nevýhody odstraňuje spojka, zejména vrtací hlavy pro vrtání otvorů malých průměrů, pro přenos kroutícího momentu z hnacího na hnaný hřídel, podle vynálezu, tvořená magnetem toroidnlho tvaru, jehož podstata spočívá v tom, že na magnet je z jedné strany připevněn horní tvarový pólový nástavec a z druhé strany dolní tvarový pólový nástavec.

Do horního pólového nástavce je vložen vnitřní rotor s nejméně dvěma pracovními póly, které jsou volně vloženy do nejméně dvou pracovních pólů vnějšího rotoru, vloženého do dolního tvarového pólového nástavce, přičemž ve vnitřním i vnějším rotoru je vytvořen otvor pro pevné spojení s hnacím a hnaným hřídelem.

Výhodou spojky podle vynálezu je její jednoduchá konstrukce, která zajištuje měkké spojení hnacího i hnaného hřídele a umožňuje také jejich vzájemný axiální posuv a malé vyoseni. Další výhodou je, že tato spojka umožňuje přenášet velmi vysoké otáčky, zejména od 5 000 do 20 000 ot/min, a to jednak z důvodu nízké hmotnosti rotující části a jednak, že krouticí moment se přenáší bez přímého*mechanického styku součástí, čímž je zajištěna její vysoká životnost a spolehlivost. U této spojky, která pracuje bez nároku na elektrickou energii, je výhodou i to, že nedochází k přenášení mechanických vibrací a chvěni z hnacího na hnaný hřídel a naopak.

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

Spojka, zejména vrtací hlavy pro vrtání otvorů malých průměrů podle příkladného provedení sestává ze statoru, tvořeného magnetem £ toroidního tvaru, ke kterému je z jedné strany připevněn horní tvarový pólový nástavec £ a z druhé strany dolní tvarový pólový nástavec £. Do horního tvarového pólového nástavce 2 je vložen svým tělesem vnitřní rotor £ se dvěma pracovními póly £, jenž jsou volně vloženy do dvou pracovních pólů £ vnějšího rotoru £, který svým tělesem je vložen do dolního tvarového pólového nástavce 3. V tělese vnitřního rotoru £ je vytvořen otvor £ pro jeho upevnění na nenaznačený hnací hřídel elektromotoru, přičemž v tělese vnějšího rotoru £ je vytvořen otvor 9 pro jeho upevnění na nenaznačený hnaný hřídel vrtací hlavy. Oba tvarové pólové nástavce 2 ^a 2 i oba rotory A ^a 2 ⁸ pracovními póly 5 a 6 jsou vyrobeny z magneticky vodivého materiálu, například z arémy.

Při přenosu kroutícího momentu spojkou podle vynálezu, je jeho velikost dána magnetickou indukcí magnetu 1, velikostí vzduchových mezer a vzájemnou polohou pracovních pólů A vnitřního rotoru A vůči pracovním pólům vnějšího rotoru 2, kde poloha naznačená na obr. 2 udává max. přenášený krouticí moment, při němž magnetické pole magnetu 2 ^se uzavírá přes horní tvarový pólový nástavec 2 a vzduchovou mezeru na těleso vnitřního rotoru A ^a přes jeho pracovní póly A ^a vzduchovou mezeru na pracovní póly A vnějšího rotoru 2< z jehož tělesa se dále uzavírá přes vzduchovou mezeru na dolní tvarový pólový nástavec 2 ^a zpět na magnet A· Silovým působením magnetického pole magnetu A dochází k vzájemnému natočení obou rotorů A> 2 ^a jejich pracovních pólů 5, A tak, jak je naznačeno na obr. 2. Spojka podle vynálezu umožňuje vzájemný axiální pohyb vnitřního rotoru A vůči vnějšímu rotoru 2 ^a naopak a vytváří také axiální sílu, která působí v rotační ose obou rotorů A, 2 tak, žé vnitřní rotor A 3^e vtahován do vnějšího rotoru 2, přičemž tato spojka může pracovat v libovolné pracovní poloze.

Alternativně je možno k hnacímu hřídeli elektromotoru upevnit vnější rotor 2 ^a vnitřní rotor A je možno upevnit na hnaný hřídel vrtací hlavy. Vnitřní rotor A ^a 2 mohou mít i vyšší počet pracovních pólů A ^a Α» který však musí být v každém případě shodný.

Spojku podle vynálezu je možno použít nejen u vrtací hlavy pro vrtání otvorů malých průměrů, ale i pro spojení hnacího hřídele s hnaným při vysokých a velmi vysokých otáčkách, jako například u pohonu brusných a lapovacíoh vřeten, rozbrušovacíoh zařízení a podobně.

Claims (1)

1. předmEt vynálezu

   Spojka, zejména vrtací hlavy pro vrtání otvorů malých průměrů, pro přenos kroutioího momentu z hnacího na hnaný hřídel, tvořená magnetem toroidního tvaru, vyznačená tím, že na magnet (1) je z jedné strany připevněn horní tvarový pólový nástavec (2) a z druhé strany dolní tvarový pólový nástavec (3), kde do horního pólového nástavce (2) je vložen vnitřní rotor (4) s nejméně dvěma pracovními póly (5), které jsou volně vloženy do nejméně dvou pracovních pólů (6) vnějšího rotoru (7), vloženého do dolního tvarového pólového nástavce (3), přičemž ve vnitřním i vnějším rotoru (4, 7) je vytvořen otvor (8, 9) pro pevné spojení s hnacím a hnaným hřídelem.