Тормозные электромагниты и электромагнитные муфты. Электромагнитная муфта. Что такое электромуфта

В работе приводов электрических, имеющихся в различных механизмах, из-за необходимости быстродействия оных применяются электромагнитные муфты. Устройства, имеющие ведущий и ведомый валы, работают благодаря тому, что электромагнитная муфта передает вращение элементам, заставляя работать механизм. Следует знать, что электромагнитный тип муфтового соединения является практически точной копией соединений с использованием муфты гидродинамической. То есть, область применения такого механизма, как электромагнитные муфты, соответствует области, где гидродинамические аналоги также востребованы. Например, при соединении редуктора и имеющегося на судах двигателя именно муфты электромагнитные применяются с целью передачи вращающего момента, а также для того, чтобы колебания, производимые дизелем, были погашены в достаточной мере.

Тому, чтобы использовать подобные механизмы в различных устройствах, существует немало причин, так как устройство полностью соответствует необходимым требованиям. Электромагнитная муфта позволяет получить постепенную, плавную и без скачков передачу частоты вращения, а также регулирует, опять же, плавно и без рывков, передаваемый момент. Именно по причине того, что электромагнитные муфты всему процессу, начиная от пуска механизма, обеспечивают плавность, при этом и торможение, и необходимое изменение вращательной частоты также происходит постепенно и плавно, приводят к распространению такого элемента, как электромагнитная муфта шире, чем аналогов.

Согласно классификации можно описать некоторые отличия видов, так, например, порошковые муфты электромагнитные на сегодняшний момент отличаются истинным быстродействием. Так, электромагнитные муфты фрикционные работают практически в 15 раз медленнее, чем порошковый аналогичный механизм, а гистерезисная электромагнитная муфта дает возможность получить такие характеристики, как рабочая стабильность и эксплуатационная долговечность. При этом именно последний вариант – гистерезисные муфты – отличаются и тем, что габариты имеет относительно небольшие, если сравнивать их с размерами, которые имеют остальные электромагнитные муфты. Согласно установленным условным обозначениям, электромеханические свойства, которая показывает та или иная электромагнитная муфта, обозначаются как МСт -f(Vy). Именно данные показатели позволяют определить, каковы вариации, происходящие при работе устройства, как электромагнитные муфты влияют на передаваемый момент, причем в полной зависимости от того, насколько изменятся ток, имеющийся в обмотке такого механизма, как электромагнитная муфта. Стоит также знать, что остаточный момент при работе механизма должен быть существенно ниже, чем момент нагрузки, так как в противном случае муфты электромагнитные, безо всякого напряжения, будут вращать механизм.

Представляет собою устройство (электромагнитное), которое предназначено для разъединения и соединения двух основных валов или же вала с деталью, свободно сидящей на нём. Электромагнитная муфта имеет весьма широкую сферу применения. Так, используют деталь эту в тепловозах, металлорежущих станках и тому подобных механизмах. Однако, при этом, муфты во всех этих устройствах и механизмах применяются далеко не одинаковые. Так, даже электромагнитная муфта газели отличается от электромагнитной муфты камаза.

Различают муфты электромагнитные:

• фрикционная электромагнитная муфта (конусная, дисковая);
• зубчатая электромагнитная муфта (они традиционно располагаются на торцовых поверхностях муфты и имеют мелкие зубья);
• жидкостная (порошковая) электромагнитная муфта (зазор в системе (магнитопроводящей) между частями муфты заполнен жидкой (порошкообразной) смесью с ферримагнитным порошком).

Принцип работы муфты электромагнитной

Рассмотрим общий основной принцип работы электромагнитной муфты.

Типичная муфта состоит из двух роторов.

Один из роторов этих представляет собою диск из железа с выступом (кольцевым и тонким) на периферии. На внутренней поверхности выступа этого есть полюсные наконечники (радиально ориентированные), которые снабжены обмотками, по которым ток возбуждения передается от источника через специальные контактные кольца на валу.

Второй ротор представлен также железным цилиндрическим валом с пазами, которые расположены параллельно оси. В эти пазы вставлены изолированные бруски из меди, которые на концах соединены также медными коллекторами. Данный ротор может свободно вращаться внутри первого и охватывает его полностью своими полюсными наконечниками.

Когда ток возбуждения включен и один из роторов, к примеру, второй, вращается двигателем, линии магнитного поля (силовые) пересекаются проводниками этого потока и в них наводится сила электродвижения. Благодаря тому, что медные бруски образуют замкнутую цепь, по ним течет ток, который порождает собственное магнитное поле. Взаимодействие же полей ротора такое, что ведомый ротор с небольшим опозданием увлекается за ведущим.

Электромагнитные муфты: классификация в зависимости от области применения

Теперь давайте подробнее рассмотрим муфты электромагнитные, в зависимости от области их применения:

1. Муфта электромагнитная этм .

Данная электромагнитная муфта призвана обеспечивать защиту механизмов и устройств от импульсных перегрузок. Также она гарантирует мелкие потери холостого хода. В комплексе это оказывает весьма и весьма положительное влияние на тепловой баланс механизма, а также способствует пуску (быстрому) устройств даже под нагрузкой.

Рассматриваемые муфты делятся, в зависимости от своего исполнения на такие:

• электромагнитная контактная муфта;
• электромагнитная бесконтактная муфта;
• тормозная электромагнитная муфта.

Электромагнитная муфта компрессора представляет собою узел, который устанавливается спереди от компрессора и состоит из:

• прижимной пластины;
• шкива (в движение приводится ремнем);
• катушки (электромагнитной).

Указанная прижимная пластина, при этом, напрямую соединена с основным валом, тогда как шкив и катушка устанавливаются на передней крышке компрессора. При подаче на катушку питания, она создает магнитное поле, которое к шкиву и притягивает прижимную пластину, тем самым приводя в движение компрессорный вал. В то же самое время пластина вращается вместе со шкивом.

Электромагнитная муфта кондиционера при диагностике ее поломки часто вызывает множество сомнений и общую путаницу. На самом же деле, причины неисправности могут заключаться в:

• неисправности подшипников шкива (подшипники, при этом, необходимо заменить);
• «сгорела» сама муфта (свидетельствует о серьезных внутренних проблемах компрессора и требует глубокой диагностики);
• неисправности прижимной пластины (первопричина – неверно вставленный зазор).

3. Электромагнитная муфта привода вентилятора .

Такая электромагнитная муфта используется в системе охлаждения двигателей, для поддержания теплового режима в определенных пределах, к примеру, в пределах 85-90 градусов Цельсия.

При этом применение такой муфты позволяет:

• улучшить температурный режим двигателя в зимнее время при включенном вентиляторе;
• заметно уменьшить на приводе вентилятора потери мощности, тем самым, значительно снизив расход топлива.

В зависимости от вида энергии муфты делят на:

— электромагнитные механические муфты;

— электромагнитные гидравлические муфты;

— электромагнитные муфты сцепления.
При этом самые распространенные муфты сцепления также делят на:
1) по виду трения:

— мокрые (работают в масле);

— сухие.
2) по режиму включения:

— непостоянно замкнутые;

— постоянно замкнутые.
3) по числу дисков (ведомых):

— однодисковые;

— двухдисковые;

— многодисковые.
4) по расположению и типу пружин (нажимных):

— с диафрагменной центральной пружиной;

— с расположением пружин по периферии диска (нажимного).
5) по способу управления:

— с механическим приводом;

— с гидравлическим приводом;

— с комбинированным приводом.
5. Муфта электромагнитная эм .
Эти муфты используются, чаще всего, для управления цепями станков (кинематическими).

При этом для того, чтобы данная муфта работала эффективно стоит соблюдать следующие условия:

• окружающая среда должны быть невзрывоопасной, не содержать агрессивных паров и газов в высоких концентрациях, а также токопроводящей пыли и жидкостей;
• место, где будет установлена муфта, должно быть надежно защищено от попадания эмульсии и воды;
• рабочее положение муфты должно быть горизонтальным.

3 037су2 полненным ферромагнитным порошком, корпус и ротор с магнитонроводами, имеюшимл продольные пазы увеличивающие объем рабочего эаэора f2: . Эта муфта наиболее близка к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, Такая конструкция муфты очень удачно решает. вопрос повышения передаваемого крутящего момента путем увеличения количества ферромагнитного порошка. Причем, III увеличение количества последнего не сказывается на работе муфты вхолостую. Указанные положительные качества обеспеч иваются эа счет выполнения на рабочих поверхностях магнитопроводов пазов, идущих параллельно оси муфты. Однако для того, чтобы достинуть увеличения крутящего мс мента в 2- 3 раза необходимо увеличить количество ферромагнитного порошка более, чем в 4 раза. Такое увеличение требует выполнения либо глубоких, либо широких пазов, Выполнение глубоких пазов явно неэффективно, так как затрудняется затягивание

f и формирование полноценных связок, передающих крутящий момент. Неэффективность заключается еще и в том, что магнитный поток желательно направить полностью через рабочие зазоры, а не рассеивать его по магнитопроводу, В случае же выполнения широких пазов плошади рабочсй поверхности магнитопроводов недостаточно для формирования связок иэ всего засыпанного количества порошка. В результате описываемая конструкция муфты обладает величиной проскальзывания полумуфт 35-40 см/ при

35 передаваемых моментах более 1200 кг/см, В результате такой величины проскальзывания температура за этот период увелин чивается на 25 С, Это явление отрицательно сказывается на свойстве магнитной проницаемости рабочих поверхностей муфты, выполняемых, как известно, иэ магнитомягкого материала и имеющего чувствительность к каждому градусу повышения температуры.

Целью изобретения является уменьшение

45 скольжения и повышения магнитной проницаемости.

Для этого в боковых стенках продольных пазов выполнены дополнительные полости и радиальные сквозные,прорези, соединяю50 щие эти полости с кольцевой полсстью муфты, заполненной порошком, На фиг. 1 представлена электромагнит ная порошковая муфта, продольный разрез, на фиг, 2 - разрез АА на фиг. l; на фиг. 3 — рабочая поверхность магнитопровода.

Электромагнитная порошковая муфта содержит концентрично расположенные с ра60 бочим зазором образующим полость. .. юлуубуфты 2 и 3, Первая из них ведомая, Она предназначена для передачи крутящего момента через зубчатое колесо 4, установленное на кольцевой поверхности 5 ее корпуса 6. В крышках 7 и 8 последнего посажены подшипники 9 и 10. Вторая полумуфта 3 - ведущая представляет собой установленный в подшипниках 9 и 10 при водимый от первичного двигателя ведущий вал 11. На последнем расположен ротор

12, в кольцевом пазу которого закреплена обмотка возбуждения 13. Рабочие части полумуфт выполнены иэ магнитомягкого материала и представляют собой магнитопроводы 14. .Указанные магнитопроводы 14 имеют заполняемые -ферромагнитным порошком про» дольные пазы 15 и дополнительные полости 16. Последние увеличивают объем порошковой емкости и соединены радиаль ными сквозными прорезями 17 с кольцевой полостью 1. Сквозные прорези 17 предназначены для свободного выхода порошка на рабочие поверхности 18 магнитопроводов и для равномерного распределения порошка по всему свободному объему кольцевой полости 1.

Электромагнитная порошковая муфта работает следующим образом. Ведущий вал

11„ IIPIIIIOIIHMII I 0 P IIIeHIIe IIe II HI,I паагателем, вращаясь в подшипниках 9 и 10, увлекает во вращение ротор 12, При отсутствии тока управления ферромагнитный порошок с помощью дополнительных полостей

16 и прорезей 17 равномерно распределяется по кольцевой полости l и продольным пазом 15. Из последних во время вращения избыточная часть порошка перемещается в дополнительные полости 16. При подаче тока к обмотке возбуждения 12 в магнитопроводе 14 возникает магнитный поток. Его силовые линии проходят по полумуфге 2 через слой порошка, по полумуфте

3 и снова через слой в полумуфту 2, обрадуя замкнутую цепь, При этом находящийся В пазах 15 и полостях 16 ферромагнитный порошок затягивается через прорези

17 на рабочие поверхности 18 магнитопроводов 14. Поступивший на рабочие поверхности порошок "затвердевает", сцепляясь с полумуфтой 2. В результате сцепления зубчатое колесо 4 получает вращение с угловой скоростью, соогветс гвуюнгей скорос "и вращения ведущего вала.

Выполнение на магнитопроводах полостей и сквозных прорезей обеспечивает увеличение рабочей поверхности магнитопроводов до

30%, что способствует формированию прочных связок из всего засыпанного количества порошка, и увеличение скорости формирования

Риз. 1 связок за счет направленного и равномерного распределения ферромагнитного порошка на рабочей поверхности.

Указанные факторы обеспечивают уменьшение времени относительного проскальзы ваиия полумуфты в 4,5 раза, что в совокупности с более равномерным распределением порошка во время холостого хода

10 снижает тепловыделения более, чем в

2,5 раза. Уменьшение тепловыделений способствует увеличению как свойств магнитной проницаемости материала магнитопроводов, так и срока службы ферромагнитного 1 порошка.

Формула изобретения

Электромагнитная порошковая муфта по авт. св, No 332263, о т л и ч а ю ш а я» с я тем, что, с целью уменьшения скольжения и повышения л агнитной проницаел1ости, в боковых стенках продольных пазов выполнены дополнительные полости н радиальные сквозные прорези, соединяюшие эти полости с кольцевой полостью муфты, заполненной порошком.

Г!сточники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Г1атецт Франции И. 1231768 кл Р 16 3 37/02, 1960.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к порошковым муфтам. Порошковая муфта сцепления с приводом управления содержит разъемный корпус с соосно установленными валами, на которых жестко закреплены ведущий и ведомый диски полумуфт. На торцах дисков выполнено несколько конических канавок и выступов, расположенных концентрично, которые взаимодействуют между собой. Торцевые поверхности обоих дисков разбиты на несколько секторов радиальными впадинами. На втулке ведомого диска установлен постоянный магнит, выполненный в виде диска кольцеобразной формы. На втулке ведущего диска установлена обмотка электромагнита, выводы которой выведены за пределы корпуса через каналы, выполненные в теле ведущего вала, и соединены с токосъемочными кольцами, установленными на выходящем конце ведущего вала, и закрыты крышкой, которая крепится болтами к стенке корпуса. Токосъемочные кольца изолированы от вала изоляционной втулкой и взаимодействуют с токосъемочными щетками, которые соединяются посредством двух проводников с контактами двухполюсного переключателя. Противоположные контакты переключателя соединены с клеммами источника постоянного тока. В одну из цепей включен регулируемый резистор. Техническим результатом является повышение надежности сцепления. 4 ил.

Рисунки к патенту РФ 2499923

Изобретение относится к муфтам сцепления, предназначенным для соединения и разъединения валов, передающим вращающий момент благодаря силам трения между ведущей и ведомой полумуфтами и может использоваться вместо известных дисковых муфт сцепления.

Известная порошковая муфта сцепления содержит разъемный корпус с установленными соосно валами, на которых жестко закреплены ведущая и ведомая полумуфты. На взаимодействующих торцах дисков полумуфт выполнено несколько конических канавок и выступов, расположенных концентрично. Канавки ведущей полумуфты выполнены в обратной конфигурации выступам и канавкам ведомой полумуфты. Торцевые поверхности обеих полумуфт разбиты на несколько секторов радиальными впадинами. Глубина радиальных впадин соответствует глубине концентрических канавок. Между дисками помещается фрикционный порошок.

Предлагаемая порошковая муфта сцепления (далее читайте - порошковая муфта) отличается от известной муфты тем, что данная порошковая муфта снабжена электромагнитным приводом управления. Корпус муфты является неподвижным, а в стенках корпуса установлены соосно валы с дисками полумуфт. Ведомый диск полумуфты снабжен постоянным магнитом, выполненным в виде кольцеобразного диска, установленным с обратной стороны, и закрепленным на втулке ведомого диска полумуфты. Ведущий диск полумуфты снабжен электромагнитом, обмотка которого установлена также с обратной стороны диска и закреплена на втулке ведущего диска полумуфты. Выводы электромагнитной катушки проходят через каналы, выполненные в теле ведущего вала. Концы выводов выведены за пределы корпуса, и соединены с токосъемочными кольцами, установленными на конце выходящего вала, и закрыты крышкой, которая крепится болтами к стенке корпуса. Токосъемочные кольца взаимодействуют с токосъемочными щетками, установленными на крышке токосъемочных колец, которые соединяются посредством проводников с контактами двухполюсного переключателя. Противоположные контакты переключателя соединены с клеммами источника питания постоянного тока. В электрическую цепь управления включен регулирующий резистор.

На фиг.1 показан продольный разрез порошковой муфты сцепления.

На фиг.2 показана торцевая поверхность диска ведущей полумуфты.

На фиг.3 показана торцевая поверхность диска ведомой полумуфты.

На фиг.4 показан продольный разрез ведущей полумуфты с электромагнитной схемой управления.

Устройство порошковой муфты сцепления с электромагнитным приводом управления.

Порошковая муфта, фиг.1, содержит разъемный корпус 1 и 2, в полости которого установлены ведомый и ведущий диски 3 и 4 полумуфт. Ведущий диск 4 жестко закреплен на ведущем валу 5. Ведомый диск 3 установлен на ведомом валу 6. Ведомый и ведущий валы установлены соосно и закреплены в стенках корпуса на подшипниках 7 и 8, которые фиксируются в стенках корпуса фланцами 9 и 10 и болтами 11. Соосность валов обеспечивается за счет хвостовика 12, выполненного на внутреннем торце ведущего вала, который взаимодействует с цилиндрической полостью (стаканом), выполненной в торце ведомого вала. Поверхность ведомого вала снабжена шлицами 13, которые взаимодействуют со шлицами, выполненными на внутренней поверхности втулки 15 ведомого диска 3. Ведомый диск имеет возможность перемещаться вдоль шлиц ведомого вала. На наружной поверхности ведомого диска 3 и втулке 15 закреплен постоянный магнит 14, выполненный в виде кольцеобразного диска. На внутренней торцевой поверхности ведомого диска 3 выполнены несколько конических канавок 30 и выступов 16 и 17 (9 штук), расположенных концентрично. На ведущем валу 5 закреплен ведущий диск 4 с втулкой 19 шпонкой 20. На наружной поверхности втулки 19 закреплена катушка электромагнита 18, которая снабжена защитной оболочкой 21. На внутренней торцевой поверхности ведущего диска 4 выполнены несколько конических канавок 30 и выступов 23 и 24 (9 штук), расположенных концентрично. Выступы и канавки диска ведущей полумуфты выполнены в обратной конфигурации выступам и впадинам диска ведомой полумуфты, причем с таким расчетом, чтобы выступы ведущей полумуфты могли входить в канавки ведомой полумуфты с возможностью вращения. Ведущий и ведомый валы 5 и 6 снабжены ограничительными кольцами 25 и 26. В полость 27 корпуса помещается абразивный порошок с масленичной жидкостью 28 и 29. В качестве абразивного порошка может использоваться алюминиевый порошок, смешанный с маслянистой жидкостью. Маслянистая жидкость в данном случае будет выполнять две функции. В одном случае она будет обеспечивать подшипники смазкой. А в другом случае данная жидкость будет активно перемешивать порошок, и растаскивать его по всей поверхности дисков. Алюминиевый порошок по структуре своей является мягким, обладает пластичностью. Попадая между твердыми выступами и впадинами дисков, данный порошок будет размазываться по поверхности выступов и впадин, этим самым будет создавать необходимые условия для сцепления дисков полумуфт. Торцевые поверхности обеих дисков, фиг.2 и 3, разбиты на несколько секторов радиальными впадинами 31, равномерно распределенными по окружности, глубина которых соответствует глубине концентрических канавок 30. С целью исключения возникновений динамических ударов, в процессе включения порошковой муфты в работу, на дисках полумуфт выполнено разное число радиальных впадин. На ведущем диске выполнено три радиальных впадины 31, а на ведомом - пять радиальных впадин 31. На внешней окружной поверхности ведомого и ведущего дисков выполнены заборные окна 32 и 33. Выводы 22, фиг.4, катушки 18 электромагнита выведены через каналы, выполненные в теле ведущего вала, за пределы корпуса, и соединяются с токосъемными кольцами 34, установленными на конце выходного вала 5. Токосъемные кольца 34 изолированы от вала изоляционной втулкой 35. Токосъемочные кольца закрыты крышкой 40, которая крепится болтами 11 к стенке корпуса. Токосъемочные кольца взаимодействуют с токосъемочными щетками 36, которые соединяются посредством проводников с контактами двухполюсного переключателя П. В электрическую цепь, после переключателя П, включен регулируемый резистор R, посредством которого можно изменять величину подаваемого тока на катушку электромагнита, что позволяет производить включение муфты в работу с разной силой действия. Противоположные контакты двухполюсного переключателя соединяются с клеммами источника питания И.п. постоянного тока. Ведущий вал 5 снабжен наружным хвостовиком 37, с выполненными шлицами, который используется для соединения с валом двигателя.

Порошковая муфта сцепления работает следующим образом.

На фиг.1 показано положение порошковой муфты сцепления, в котором диски полумуфт находятся в полном сцепленном состоянии. Так как постоянный магнит 14, фиг.1, имеет постоянную полюсацию, то для того чтобы осуществить притяжение дисков между собой, необходимо подать магнитный поток Ф на диск 4, образованный катушкой 18, с противоположной полюсацией, т.е. в данном случае необходимо подать магнитный поток южным полюсом S. Для этого двухполюсной переключатель П устанавливается в нижнее положение, как показано на фиг.4. Движок регулируемого резистора R устанавливается на максимальную подачу тока. Ток будет поступать через щетки 36 и Токосъемочные кольца 34, выводы 22, на обмотку катушки 18. Произойдет намагничивание ведущего диска 4, фиг.4, и вместе с ним будут намагничиваться выступы 23, которые создадут магнитный поток Ф. Ведомый диск 3 будет подмагничиваться постоянным магнитом 14 и всегда будет обращен к ведущему диску 4 северным полюсом N. Выступы 16 и 17, которого, будут иметь также северный полюс N. В результате разноименной полюсации между ведущим и ведомым дисками 3 и 4 произойдет притяжение. Диск 3 переместится по шлицам 13 и своими выступами 16 и 39, фиг.3, войдет во впадины 30, ведущего диска, а выступы 23 и 38 ведущего диска войдут во впадины 30 и 31 ведомого диска. Избыточная захваченная жидкость между дисками, будет вытесняться через окна 32 и 34 обратно в полость 27 корпуса. Так как частицы порошка будут оказываться крупнее масленой пленки, поэтому порошок будет размазываться по поверхности дисков и, этим самым, будет создаваться хорошее условие дискам для сцепления между собой. Кроме того, при набегании выступов 39 одного диска, на радиальные впадины 31 и выступы 38, другого диска, объем полостей будет уменьшаться, и давление жидкости будет резко возрастать и приводить ведомый диск во вращательное движение. В этом случае вращательный момент будет передаваться между дисками за счет скольжения дисков. При полном сжатии дисков будет происходить полная передача вращения с ведущего вала на ведомый вал.

Для того, чтобы произвести разъединение валов, необходимо контакты двухполюсного переключателя П перекинуть в верхнее положение. В этом случае произойдет смена полярности тока в проводниках, а в обмотке катушки электромагнита 18 произойдет переполюсация. На ведущем диске 4 и выступах 23 создастся северный полюс N. При создании однополярности на дисках 3 и 4, диски полумуфт будут расталкиваться между собой. При этом выступы 16 ведомого диска 3 начнут выталкиваться из впадин 30 ведущего диска. В результате этого диски разомкнутся. Ведомый диск 3 переместится по шлицам 13 к стенке 1 корпуса. Валы 5 и 6 разомкнутся между собой и вращение передаваться не будет. Жидкость с порошком снова будет засасываться в полости между дисками через окна 32 и 33.

Изменить степень сцепления между дисками полумуфт можно также за счет резистора R. При уменьшении подачи тока на катушку 12 электромагнита, сила сцепление дисков будет уменьшаться, а при увеличении подачи тока будет происходить увеличение сцепления между дисками. При полном отключении тока, сцепление дисков будет происходить только за счет силы притяжения постоянного магнита 14.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Порошковая муфта сцепления с приводом управления, содержащая разъемный корпус с установленными соосно валами, на которых закреплены ведущий и ведомый диски полумуфт, на торцевых поверхностях которых выполнены несколько канавок и выступов, расположенных относительно друг друга концентрично, которые взаимодействуют друг с другом, торцевые поверхности обеих дисков разбиты на несколько секторов радиальными впадинами, в полости корпуса помещается алюминиевый порошок с масленичной жидкостью, отличающаяся тем, что порошковая муфта сцепления снабжена электромагнитным приводом управления, включающим в себя обмотку катушки электромагнита, закрепленную на втулке ведущего диска полумуфты, постоянный магнит, выполненный кольцеобразной формы и закрепленный на втулке ведомого диска полумуфты, выводы обмотки катушки выведены по каналам, выполненным в теле ведущего вала, за пределы корпуса и соединены с токосъемочными кольцами, установленными на выходящем конце ведущего вала, токосъемочные кольца изолируются от вала изоляционной втулкой и закрываются крышкой, которая крепится болтами к стенке корпуса, токосъемочные кольца взаимодействуют с токосъемочными щетками, которые закрепляются на крышке и соединяются посредством проводников с контактами двухполюсного переключателя, противоположные контакты переключателя соединяются с клеммами источника постоянного тока в одну проводную цепь, между переключателем и щетками устанавливается регулируемый резистор.

25.6. Электромагнитные муфты и тормоза

25.6.1. Электромагнитная муфта ЭМС-750

Электромагнитная муфта ЭМС-750 пред-натачена для оперативного управления приводом буровой лебедки и защиты его механизмов от механических перегрузок. Режим работы - S4. ПВ - 60 %. Климатическое исполнение п категория размещения - У2 по ГОСТ 15150-69.

Группа условий эксплуатации - М8 по ГОСТ 17516-72

Основные технические данные муфгы

Передаваемый момент, Н ■ м.

номинальный..... 7350

максимальный..... 15 700

Homhiw Чвный 1 ок возбуждения, А......... 70

Максимальный кратковременный ток возбуждения, А. . 110

Рис. 25.27. Габаритные и установочно-присоединительные размеры муфты ЭМС-750

Номинальное напряжение возбуждения, В.......56

Частота вращения ведущего вала, об/мин.......750

Номинальное скольжение, %. .5+1,25

Масса, кг.........3400

Наружной частью муфты является якорь, представляющий собой стальной цилиндр с кольцевыми ребрами на внешней поверхности для увеличения теплоотдачи. К якорю болтами крепятся подшипниковые щиты, на одном из них монтируется вентилятор, а к другому крепится полуось, выходной конец которой непосредственно соединяется с валом двигателя. Индуктор, находящийся внутри якоря, выполнен из трех когтеобраз-ных частей, скрепленных между собой и насаженных на вал. Выводные концы катушек возбуждения выводятся на контактные кольца через отверстия в валу.

При подаче напряжения на катушки возбуждения в индукторе возникает электромагнитный поток, который индуктирует во вращающемся якоре вихревые токи. В результате этого взаимодействия создается электромагнитный момент, под действием которого индуктор начинает вращаться в сторону вращения якоря с определенным скольжением. Значение передаваемого момента регулируется током возбуждения.

Станина муфты - сварная. Со стороны ведомого вала на станине располагается тахогенератор для контроля частоты вращения ведомого вала. Муфта в сборе закрывается съемным кожухом. Общий вид, габаритные и установочно-присоединительные размеры муфты показаны на рис. 25.27.

25.6.2. Электромагнитный порошковый тормоз ТЭП 45

Электромагнитный порошковый тормоз типа ТЭП 45 предназначен для торможения и удержания на весу груза, спускаемого через исполнительный механизм. Режим работы - S4. Климатическое исполнение и категория размещения - У1 по ГОСТ 15150-69. Предназначен для работы в невзрывоопасной окружающей среде, не содержащей химически агрессивных примесей, вредно действующих на изоляцию тормоза.

Группа условий эксплуатации - М18 по ГОСТ 17516-72.

Технические данные тормоза

Тормозной момент, кНм:

номинальный..... 45

максимальный при двукратной форсировке тока возбуждения....... 65

Ток, А.......... 20/5

Потребляемая мощность, кВт 1,27

Принцип действия тормоза основан на использовании электромагнитных сил, действующих в заполненном ферромагнитным порошком зазоре тормоза. Под действием постоянного магнитного потока, создаваемого катушками возбуждения при прохождении через них постоянного тока, порошок втягивается в рабочие зазоры тормоза,

Рис. 25.28. Габаритные и усгановочно-при-соединительные размеры тормоза ТЭП-45

создавая механическую связь между статором и ротором. После отключения катушек возбуждения магнитный поток исчезает, порошок выбрасывается из воздушных зазоров и происходит расцепление ротора со статором.

Тормоз состоит из двух скрепленных между собой индукторов и Т-образного якоря, насаженного на вал. Внутри индукторов размещены катушки возбуждения, выводные концы которых выведены на коробку контактных зажимов. Для отвода тепла из активной зоны в теле индукторов имеются аксиальные каналы, а в торцах - кольцевые проточки. Во внутренние отверстия индукторов вварены подшипниковые щиты со смотровыми отверстиями, закрытыми крышками. Скрепленные между собой индукторы образуют корпус тормоза. На статоре тормоза монтируется тахогенератор, привод которого осуществляется через цепную передачу. Для удаления порошка из тормоза в нижней части предусмотрены два отверстия, закрытые крышками.

При эксплуатации порошкового тормоза необходим тщательный контроль за его работой во избежание случаев заклинивания ротора и спекания порошка. В связи с изменением метеорологических условий в ра-

бочей полости тормоза возможно отпотевание, увлажнение порошка, поэтому перед началом работы необходимо проверять порошок на влажность и при необходимости просушивать его. В периоды вероятного выпадения росы или инея рекомендуется ссыпать порошок из тормоза. В процессе эксплуатации порошок изнашивается, в связи с чем уменьшаются его сыпучесть, магнитная проницаемость и объемная масса. Показателями износа порошка являются его цвет и объемная масса, поэтому в процессе эксплуатации не реже одного раза в месяц берется проба порошка и измеряется его объемная масса.

Габаритные, установочные и присоединительные размеры тормоза приведены на рис. 25.28.

25.6.3. Электромагнитный тормоз с водяным охлаждением ЭМТ-4500

Электромагнитный тормоз предназначен для интенсивного торможения при спуске бурового инструмента. Тормоз устанавливается на раме буровой лебедки.

Режим работы - S4, ПВ = 40 %. Климатическое исполнение и категория размещения-VI или Т2 по ГОСТ 15150-69. Группа условий эксплуатации - М18 по ГОСТ 17516-72.

Технические данные тормоза

Номинальный тормозной момеш, Н - м........... 45

Максимальный кратковременный (до 10 с) момент, Нм. . . .57 - 60

Номинальный ток возбуждения, А 135

Максимальный кратковременный ток возбуждения, А.....180

Номинальное напряжение возбуждения, В.........120

Частота вращения, об/мин. . . 500

Масса, кг..........6300

Ситор тормоза выполнен из 5 колец, каждое из которых имеет 30 кот теобразных полюсов. Полюсы имеют Т-образную (3 кольца) и Г-образную (2 коиьца) форму. Кольца скреплены таким образом, чю полюсы одного кольца входят в паз другого. Между кольцами в специальных пазах размещаются катушки возбуждения. Для стока конденсата в нижней части статора под катушками

возбуждения предусмотрены дренажные отверстия.

Рогор - сварной конструкции, в которой имеются два цилиндра, прирарсн г;ы\ с помощью щитов к сгупиис на вачу По лость между отлиндрзми по окружности разделена на чешре отсека, в каждом из которых имеются входное и яыходное сн-веретия.

Со стороны водораспре хзлп гельной * >-робки вал имеет пя1ь продольных камлоу четыре концентрично расположенных - вхол-ные и центральный - выходной. В центра То-ный канал встроена труба, через которую подается воздух в шинопневматическую муфту Полость, образованная трубой и каналом вала, служит для прохождения охлаждающей воды. Каналы вала соединены с отвергшими ротора шлангами. На вату имеется деа роликоподшипника. Подшипниковые щиты сварные. На одном из пгатов монтируется тахогснератор, являющийся датчиком частоты вращения ротора тормоза.

Приниип действия тормоза заключаема в следующем при подаче постоятаю! о напряжения на катушки возбуждения в ста юре появляется магнитный поток и в массивном вращающемся роторе наводятся вихревые токи. Взаимодействие вихревых токов ро-

Рис. 25.29. Габаритные и установоч-но-присоединительные размеры тормоза ЭМТ-4500

тора с магнитным потоком статора создает тормозной момент, при этом энергия в тормозе превращается в тепло, для отвода которого подается охлаждающая вода. Тормозной момент можно плавно регулировать изменением тока возбуждения.

Габаритные, установочные и присоединительные размеры тормоза приведены на рис. 25.29.