SU1726864A1

SU1726864A1 - Centrifugal clutch

Info

Publication number: SU1726864A1
Application number: SU894795674A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Александрович Вихляев; Евгений Григорьевич Диденко; Вячеслав Николаевич Тарасов
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1989-12-26
Publication date: 1992-04-15

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл передачи момента вращени . Изобретение позвол ет повысить надежность центробежной фрикционной муфты за счет термостабилизации зоны трени . К наружной поверхности ведущей полумуфты 1 двуплечими рычагами 2, установленными на ведомой полумуфте 3 и подпружиненными пружинами 5, прижимаютс фрикционные колодки 4. Ведуща полумуфта 1 имеет герметизированную полость 6, частично заполненную охлаждающей жидкостью. Полость 6 св зана с атмосферой средством 7 стабилизации давлени , а одна из торцовых стенок, образующих полость, имеет радиальные каналы 8. Зона трени , имеюща наибольшую поверхность контакта с охлаждаемой стенкой из-за размещени жидкости в полости ведущей полумуфты, средство стабилизации давлени в полости и возбуждаема каналами торцовой стенки циркул ци жидкости,. обеспечивают термостабилизацию зон трени на наиболее низком температурном уровне, предупрежда тем самым перегрев и интенсивный износ трущихс пар. 1 ил. (ЛThe invention relates to mechanical engineering and can be used to transmit torque. The invention makes it possible to increase the reliability of the centrifugal friction clutch due to the thermal stabilization of the friction zone. The friction pads 4 are pressed against the outer surface of the driving half coupling 1 with two shoulders levers 2 mounted on the driven coupling half 3 and spring-loaded springs 5. The driving coupling half 1 has a sealed cavity 6 partially filled with cooling liquid. The cavity 6 is connected to the atmosphere by means of pressure stabilization 7, and one of the end walls forming the cavity has radial channels 8. The friction zone, which has the greatest contact surface with the cooled wall due to the placement of fluid in the cavity of the driving coupling half, means for stabilizing the pressure in the cavity and excited by the channels of the end wall of the circulation of fluid ,. they provide thermal stabilization of friction zones at the lowest temperature level, thereby preventing overheating and intense wear of the rubbing pairs. 1 il. (L

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл передачи вращени преимущественно в устройствах с большим отношением кинетической энергии вращающихс масс к моменту сил сопротивлени , например в приводе роторных вакуум-насосов.The invention relates to mechanical engineering and can be used to transmit rotation mainly in devices with a large ratio of the kinetic energy of rotating masses to the moment of resistance forces, for example, in the drive of rotary vacuum pumps.

Известна колодочна центробежна муфта, содержаща ведущий корпус и размещенные в нем ведомую полумуфту и колодки с фрикционными накладками. Эта муфта чувствительна к режиму повышенного скольжени , поэтому ликвидаци последствий зат жного спуска обходитс относительно дорого.A known centrifugal block coupling comprising a leading body and a driven half coupling and pads with friction linings accommodated therein. This clutch is sensitive to the increased slip mode, so eliminating the effects of pulling down is relatively expensive.

Известна центробежна муфта, содержаща ведомый корпус и размещенные в нем ведущую полумуфту и центробежные колодки с гидрополост ми дл управлени нагрузкой при пуске.A centrifugal clutch is known, which contains a driven housing and a driving half coupling and centrifugal blocks with hydraulic cavities placed in it for controlling the load during start-up.

Муфта по сравнению с известной менее чувствительна к режиму повышенного скольжени при пуске, но более чувствительна к этому режиму в случае остановки ведомого корпуса при вращающейс ведущей полумуфте. Момент муфты не зависит от угловой скорости ведомого корпуса, поэтому при его отставании от ведущей полу- муфты тепловой поток, поступающий из зоны трени этого корпуса, увеличиваетс пропорционально скольжению (отношению разности угловых скоростей ведущей и ведомой полумуфт к угловой скорости ведущей полумуфты). С падением скорости ведомого корпуса ухудшаютс услови теплопередачи в атмосферу. Остановка ведомого корпуса при работе муфты сопровождаетс быстрым и не ограниченным во времени ростом температуры в зоне трени , привод щим к интенсивному износу. Муфта ненадежна в услови х привода механизмов, скорость которых может колебатьс относительно скорости двигател . К недостаткам этой муфты следует отнести еще повышенную вибрацию при пуске из-за неодновременности вхождени в контакт колодок и ведомого корпуса, а также необходимость разборки муфты при замене фрикционных прокладок.Compared to the known one, the clutch is less sensitive to the mode of increased slip at the start, but more sensitive to this mode if the driven body is stopped while the driving half coupling is rotating. The coupling moment does not depend on the angular velocity of the driven body, therefore when it lags behind the leading coupling, the heat flux coming from the friction zone of this housing increases in proportion to the slip (the ratio of the difference between the angular velocities of the driving and driven half coupling to the angular speed of the driving coupling half). As the speed of the driven housing decreases, the conditions of heat transfer to the atmosphere deteriorate. The stopping of the driven housing during the operation of the coupling is accompanied by a rapid and not limited in time temperature rise in the friction zone, which leads to intensive wear. The clutch is unreliable under the conditions of the drive mechanisms, the speed of which can vary relative to the speed of the engine. The disadvantages of this coupling include an increased vibration during start-up due to the non-simultaneity of the contact between the pads and the driven housing, as well as the need to disassemble the coupling when replacing the friction gaskets.

Целью изобретени вл етс повышение надежности муфты.The aim of the invention is to increase the reliability of the coupling.

Указанна цель достигаетс за счет термостабилизации зоны трени тем, что муфта снабжена двуплечими рычагами, установленными на ведомой полумуфте с возможностью поворота в плоскости, проход щей через ось муфты, фрикционные колодки установлены на одном из плеч каждого рычага и поджаты к наружной поверхности ведущей полумуфты посредством пружин, в ведущей полумуфте выполнена герметизированна полость, частично заправленна охлаждающей жидкостью и св занна с атмосферой средством стабилизации давлени в полости, а на одной из торцовых стенок полумуфты, образующих полость, выполнены радиальные каналы.This goal is achieved due to thermal stabilization of the friction zone by the fact that the coupling is equipped with double-arm levers mounted on the driven half coupling and can be rotated in the plane passing through the coupling axis, the friction pads are mounted on one of the arms of each lever and pressed to the outer surface of the coupling half by means of springs , in the leading half coupling, a sealed cavity is made, partially filled with coolant and connected to the atmosphere by means of stabilizing the pressure in the cavity, and on one of the ends the outer walls of the coupling half, forming a cavity, are made of radial channels.

Преимущество предлагаемой центробежной муфты заключаетс в том, что в ох0 лаждающей жидкостью зоне трени отсутствует фрикционна прокладка, благодар чему снижаетс общее термической со- противление стенки, обеспечиваетс больша поверхность контакта между ох5 лаждаемой стенкой и жидкостью, полость, заполненна жидкостью в ведущей полумуфте , снабжена средством стабилизации давлени дл термостабилизации муфты при повышенном скольжении, а радиаль0 ные каналы на торцовой стенке способствуют массообмену в жидкости и тем самым снижению температуры зоны трени . Двуплечий рычаг позвол ет регулировать в широком диапазоне характер зависимостиThe advantage of the centrifugal clutch proposed is that there is no friction gasket in the cooling fluid, because of this, the overall thermal resistance of the wall is reduced, there is a large contact surface between the cooled wall and the fluid, the cavity filled with fluid in the leading coupling half is equipped with pressure stabilization for thermostabilization of the coupling with increased slip, and radial channels on the end wall contribute to the mass exchange in the liquid and thereby reduce friction zone temperature. The double-shouldered lever allows you to adjust in a wide range the nature of the dependence

5 момента муфты от угловой скорости ведомой полумуфты и обеспечивает удобство замены фрикционной колодки.5 moments of the clutch from the angular speed of the driven half coupling and provides the convenience of replacing the friction pads.

Благодар термостабилизации зоны трени муфта не перегреваетс ни при за0 т жном пуске, ни при периодическом вхождении в режим повышенного скольжени в процессе работы.Due to the thermal stabilization of the friction zone, the clutch does not overheat, either during a close start or when it is periodically entered the high slip mode during operation.

На чертеже представлен продольный разрез предлагаемой центробежной муфты.The drawing shows a longitudinal section of the proposed centrifugal clutch.

5 Она содержит ведущую полумуфту 1, двуплечие рычаги 2, установленные на ведомой полумуфте 3 с возможностью поворота в плоскости, проход щей через ось муфты, и фрикционные колодки 4, установленные с5 It contains the leading coupling half 1, two-armed levers 2 mounted on the driven half coupling 3 with the possibility of rotation in the plane passing through the axis of the coupling, and the friction pads 4 mounted with

0 возможностью их замены на одном из плеч каждого рычага и прижатые к наружной поверхности ведущей полумуфты 1 посредством пружин 5; размещенных между вторыми плечами рычагов 2 и ведомой0 the possibility of replacing them on one of the arms of each lever and pressed against the outer surface of the drive coupling half 1 by means of springs 5; placed between the second arms of the levers 2 and the driven

5 полумуфтой 3. Ведуща полу муфта 1 имеет герметизированную полость 6, частично заправленную охлаждающей жидкостью и св занную с атмосферой средством 7 стабилизации давлени , например предохрани0 тельным клапаном в виде манжеты. На торцовой стенке ведущей полумуфты 1 имеютс радиальные каналы 8.5 by the coupling 3. The semi-coupling leading 1 has a sealed cavity 6 partially filled with coolant and connected to the atmosphere by means of pressure stabilization 7, for example a safety valve in the form of a cuff. On the end wall of the leading coupling half 1, there are radial channels 8.

При включении в работу ведущей полу- муфты 1 вследствие инерции наход щейс вWhen the leading coupling 1 is put into operation due to inertia in

5 ее полости охлаждающей жидкости каналы 8 возбуждают циркул цию жидкости в плоскости , проход щей через ось муфты. Тепловой поток из зоны трени колодок 4 нагревает муфту, поддержива циркул цию жидкости. Когда температура жидкости достигает точки кипени , темп нагрева муфты резко падает в св зи с ростом теплоотдачи от стенки к жидкости. Образующийс при кипении пар всплывает в поле центробежных сил к центру и сбрасываетс при посто нном давлении через средство 7 стабилизации давлени в полости. Поскольку тепловой поток из зоны трени не превышает критическую тепловую нагрузку при кипении, температурное поле муфты стаби- лизируетс , температура в зоне трени не достигает уровн , при котором начинаетс интенсивный износ колодок 4. Длительность работы муфты в режиме скольжени определ етс не ее нагревом, а характером компенсации расхода жидкости на испарение .5, its cavities of the cooling fluid channels 8 excite the circulation of fluid in the plane passing through the axis of the coupling. The heat flow from the friction zone of the pads 4 heats the clutch, maintaining fluid circulation. When the temperature of the liquid reaches the boiling point, the heating rate of the coupling drops sharply due to the increase in heat transfer from the wall to the liquid. The vapor generated during boiling emerges in the field of centrifugal forces towards the center and is discharged at constant pressure through the cavity pressure stabilizer 7. Since the heat flux from the friction zone does not exceed the critical heat load during boiling, the temperature field of the coupling stabilizes, the temperature in the friction zone does not reach the level at which the intensive wear of the pads 4 begins. The duration of the coupling operation in the slip mode is not determined by its heating, but the nature of the compensation of liquid consumption for evaporation.

При заторможенной ведомой полумуфте 3 колодка 4 прижимаетс к ведущей полумуфте 1 силой, пропорциональной силе пружины 5. По мере увеличени угловой скорости ведомой полумуфты 3 измен етс пропорционально квадрату угловой скорости сила прижима колодки 4 к ведущей полумуфте 1 в зависимости от разности центробежных моментов инерции (ЦМИ) масс плеч двуплечего рычага 2 и соединенных с ними деталей: увеличиваетс , если ЦМИ меньше на плече с колодкой; уменьшаетс , если ЦМИ больше на плече с колодкой; не измен етс , если ЦМИ обоих плеч одинаковы . Соответственно измен етс и момент сил трени колодок 4 о поверхность ведущей полумуфты 1 относительно оси муфты, т.е. момент муфты.When the driven half coupling 3 is braked, the block 4 is pressed against the leading coupling half 1 by a force proportional to the force of the spring 5. As the angular speed of the driven coupling half increases, the force of the pressing of the block 4 to the leading half coupling 1 varies depending on the difference in centrifugal inertia moments (CMMI a) the mass of the shoulders of the two shoulders of the lever 2 and the parts connected with them: increases, if the PMI is smaller on the shoulder with the shoe; decreases if the CME is larger on the shoulder with the pad; does not change if the CMI of both shoulders are the same. Accordingly, the moment of friction forces of the pads 4 against the surface of the leading coupling half 1 relative to the axis of the coupling, i.e. clutch torque.

Регулирование характера зависимости момента муфты от угловой скорости ведомой полумуфты 3 может быть осуществлено, например, изменением положени дополнительного груза (на чертеже не показан) на свободном плече двуплечего рычага. Дл замены фрикционной колодки 4 достаточно, не производ разборки муфты, наклонить рычаг 2 в сторону увеличени деформации пружин, сн ть изношенную колодку и поставить новую.Regulation of the nature of the coupling moment dependence on the angular speed of the driven half coupling 3 can be carried out, for example, by changing the position of the additional load (not shown) on the free arm of the two shoulders. To replace the friction pad 4, it is enough to not disassemble the clutch, tilt the lever 2 in the direction of increasing the deformation of the springs, remove the worn block and put a new one.

Claims

Claims of the invention A centrifugal clutch comprising a driven and driving half coupling connected by means of friction blocks, characterized in that, in order to increase reliability due to thermal stabilization of the friction zone, it is equipped with two shoulders mounted on the driven half coupling that can be rotated in the plane passing through the coupling axis, the friction pads are placed on one of the arms of each lever and pressed to the outer surface of the drive coupling half by means of springs; a pressure-tight cavity is made in the drive coupling half, h A fluid filled with a coolant and atmospheric-related means of stabilizing the pressure in the cavity, and radial channels are made on one of the end walls of the coupling half forming the cavity.