Запобіжна муфта для передачі обертального руху

Реферат: Запобіжна муфта включає ведучу частину (10) і ведену частину (12), здатні обертатися навколо однієї і тієї ж осі обертання (X) і, відповідно, забезпечені першим пристроєм (14, 24), що передає обертальний момент, і другим пристроєм (30, 36, 40, 52, 60, 62), що передає обертальний момент, забезпеченими передніми зубчатими вінцями (24, 40, 60, 62), що нормально зчіплюються один з одним для передачі обертального моменту між двома частинами муфти (10, 12). Запобіжна муфта включає також чутливий до зміни обертального моменту відкривальний пристрій (66, 72, 110), призначений для розчеплення передніх зубчатих вінців (24, 40, 60, 62) першого (14, 24) і другого (30, 36, 40, 52, 60, 62) пристроїв, що передають обертальний момент, перериваючи, таким чином, передачу обертального моменту, коли передаваний обертальний момент між двома частинами (10, 12) муфти перевищує задане максимальне значення. Чутливий до зміни обертального моменту відкривальний пристрій (66, 72, 110) включає камеру (66), що працює під тиском, наповнену нестисненим плинним середовищем, і клапанний пристрій (110), що забезпечує зливання плинного середовища з камери (66), що працює під тиском, як тільки в камері (66), що працює під тиском, перевищується задане максимальне значення тиску (pt). Тиск плинного середовища, що міститься в камері (66), що працює під тиском, діє на передні вінці (24, 40, 60, 62) першого (14, 24) і другого (30, 36, 40, 52, 60, 62) пристроїв для передачі обертального моменту, прагнучи утримати вказані передні зубчаті вінці в стані зчеплення для передачі обертального моменту між двома частинами (10, 12) муфти, причому обертальний момент, передаваний від однієї частини муфти до іншої (10, 12) за допомогою передніх зубчатих вінців (24, 40, 60, 62) першого UA 105006 C2 (12) UA 105006 C2 (14, 24) і другого (30, 36, 40, 52, 60, 62) пристроїв для передачі обертального моменту, створює підвищення тиску плинного середовища в камері (66), що працює під тиском, пропорційне значенню передаваного обертального моменту, таким чином, що забезпечується взаємозв'язок максимального значення обертального моменту і максимального значення (pt) тиску. UA 105006 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід відноситься до запобіжної муфти, призначеної для розчіплюваного з'єднання, з метою забезпечення обертання, першого і другого елементів передачі, наприклад, виконаних у вигляді валів, що обертаються, а саме, валів, що обертаються навколо однієї і тієї ж осі обертання, при цьому дана муфта сконструйована і встановлена так, щоб забезпечити роз'єднання двох елементів передачі під час перевищення величини заданого гранично допустимого значення обертального моменту. Запобіжні муфти вказаного вище типу, звичайно, використовуються в промисловості для передачі обертального руху від джерела обертального руху, наприклад, електродвигуна, забезпеченого елементом передачі, який виводить обертальний рух, до машини, забезпеченої елементом передачі, який сприймає обертальний рух. Запобіжна муфта розташована між двома елементами передачі і, звичайно, утримується в стані першого робочого режиму (у закритому стані), при якому вона сполучає вказані вище елементи для забезпечення обертання. Запобіжна муфта сконструйована таким чином, що може виявитися в стані другого робочого режиму (у відкритому стані), при якому вона роз'єднує два елементи передачі, щоб уникнути збою в роботі і пошкодження всього кінематичного ланцюга, у разі виникнення надмірних навантажень або створення аварійної ситуації в роботі машини, на яку передається обертальний рух. Технічна задача, на рішення якої направлений даний винахід, полягає в створенні запобіжної муфти для передачі обертального руху, що має поліпшену конструкцію, порівняно з технічними рішеннями, використовуваними в існуючому рівні техніки. Вказана задача, а також інші технічні задачі повністю вирішені даним винаходом, завдяки створенню запобіжної муфти, що характеризується ознаками, позначеними в прикладеному незалежному пункті 1 формули винаходу. Приклади здійснення запобіжної муфти за даним винаходом, що забезпечують позитивний ефект, є об'єктами захисту, представленими в залежних пунктах формули винаходу, опис істотних ознак яких слід вважати невід'ємною частиною наведеного нижче опису. Отже, даний винахід направлений на створення запобіжної муфти, що включає: - приводну і приводиму частини, які здатні обертатися навколо однієї і тієї ж осі обертання і забезпечені відповідними пристроями, що передають обертальний момент, мають передні зубчаті вінці, які нормально зачіпляються один з одним для передачі обертального моменту від однієї частини муфти до іншої; - чутливий до зміни обертального моменту відкривальний пристрій, призначений для розчіплення передніх зубчатих вінців пристроїв, що передають обертальний момент, двох частин муфти, перериваючи, таким чином, передачу обертального моменту, коли передаваний обертальний момент між двома частинами муфти перевищує задане максимальне значення; - при цьому чутливий до зміни обертального моменту відкривальний пристрій включає камеру, що працює під тиском, заповнену нестискуваним плинним середовищем, і клапанний пристрій, що забезпечує зливання плинного середовища з камери, що працює під тиском, як тільки буде перевищене задане максимальне значення тиску, причому, конструкція камери, що працює під тиском, виконана таким чином, що тиск плинного середовища, що міститься в ній, діє на передні вінці пристрою для передачі обертального моменту, прагнучи утримати зубчаті вінці в стані зачіплення, з метою передачі обертального моменту від однієї частини муфти до іншої, причому обертальний момент, передаваний від однієї частини муфти до іншої за допомогою передніх зубчатих вінців пристрою для передачі обертального моменту, створює підвищення тиску плинного середовища в камері, що працює під тиском, пропорційне значенню обертального моменту, забезпечуючи, таким чином, взаємозв'язок згаданого вище максимального значення обертального моменту і згаданого вище максимального значення тиску. Порівняно з попереднім рівнем техніки, запобіжна муфта за даним винаходом, крім всього іншого, має наступні переваги: - процес відкриття муфти не потребує застосування спеціальних роз'єднуючих деталей (наприклад, штифтів), що руйнуються, тому її функціонування не залежить від змін механічних характеристик таких деталей; - процес відкриття муфти не відчуває на собі негативної дії явищ гістерезису, здатних впливати на роз'єднуюче переміщення механічних компонентів, які з можливістю розмикання сполучають приводну і приводиму частини муфти; - муфта може бути легко і швидко переустановлена (тобто, повернена назад у закрите положення нормальної роботи); - муфта має дуже компактну конструкцію з високою передавальною здатністю обертального моменту, з урахуванням її діаметральних і осьових розмірів; 1 UA 105006 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - максимальне значення обертального моменту, яке примушує муфту розкритися, регулюється в межах широкого діапазону настройки; - максимальне значення обертального моменту, яке примушує муфту розкритися, регулюється швидко і без особливих складнощів навіть в закритому режимі нормальної роботи муфти; - максимальне значення обертального моменту, яке примушує муфту розкритися, утримується постійним протягом тривалого періоду часу, забезпечуючи високу надійність роботи муфти; - муфта характеризується здатністю працювати в автоматичному режимі, за рахунок самоподачі, оскільки в процесі роботи вона не потребує подачі ззовні плинного середовища під тиском, і за рахунок самокомпенсації, оскільки вона здатна автоматично компенсувати можливі витрати плинного середовища під тиском; - муфта припускає можливість моніторингу обертального моменту, передаваного від приводної до приводимої частини, за рахунок простого використання датчика тиску, придатного для визначення тиску в камері, що працює під тиском, і трансмітера, придатного для передачі сигналів, які посилаються датчиком тиску на фіксований або мобільний приймальний пристрій. Інші характеристики і позитивні якості даного винаходу стануть очевидними з наведеного далі докладного опису винаходу, в якому представлені не обмежуючі об'єм захисту приклади здійснення, що описані з посиланнями на прикладені малюнки, де: на фіг. 1 представлено частковий осьовий перетин запобіжної муфти в закритому положенні при нормальній роботі, відповідно до переважного прикладу здійснення даного винаходу; на фіг. 2 представлено частковий осьовий перетин (у іншій площині, ніж на фіг. 1) запобіжної муфти в закритому положенні при нормальній роботі, відповідно до переважного прикладу здійснення даного винаходу; на фіг. 3 представлено перетин запобіжного клапана запобіжної муфти за даним винаходом в закритому положенні (муфта знаходиться в закритому положенні при нормальній роботі); на фіг. 4 представлений вигляд зверху запобіжного клапана на фіг. 3; на фіг. 5 представлено перетин запобіжного клапана, ідентичного представленому на фіг. 3, але в режимі розвантаження (зливання) (муфта знаходиться у відкритому положенні); на фіг. 6 представлено частковий осьовий перетин запобіжної муфти за даним винаходом, що є ідентичною муфті, представленій на фіг. 2, але у відкритому положенні; на фіг. 7 представлено збільшене зображення перетину накопичувача запобіжної муфти за даним винаходом; і на фіг. 8 представлено збільшене зображення перетину (по площині VIII-VIII на фіг. 7) трубопроводу, що підводить плинне середовище у запобіжну муфту за даним винаходом; У контексті опису і формули винаходу, які слідують далі по тексту, терміни "осьовий" і "подовжній" відносяться до напряму осі запобіжної муфти, іншими словами, осі обертання приводної і приводимої частин запобіжної муфти, тоді як терміни "поперечний" і "радіальний" відносяться до напрямів, перпендикулярних осі запобіжної муфти. Відповідно до фіг. 1, запобіжна муфта для передачі обертального руху, згідно переважному прикладу здійснення даного винаходу, в основному, включає приводну частину, в цілому, позначену позицією 10, і приводиму частину, в цілому, позначену позицією 12. Приводна частина 10 запобіжної муфти, що призначена для фіксованого, із забезпеченням можливості передачі обертання, з'єднання з приводною частиною передачі (наприклад, передавальним валом, приєднаним до вихідного пристрою електродвигуна), і приводима частина 12 запобіжної муфти, що призначена для фіксованого, із забезпеченням можливості передачі обертання, з'єднання з приводимою частиною передачі (наприклад, передавальним валом, приєднаним до вхідного пристрою промислової машини), змонтовані таким чином, що мають нагоду обертання навколо однієї і тієї ж осі обертання X. Приводна частина 10 запобіжної муфти включає перший зовнішній кільцевий елемент 14 і другий внутрішній кільцевий елемент 16, з можливістю обертання жорстко сполучений з першим елементом 14 і визначаючий з останнім зону 18. Перший елемент 14 приводної частини 10 формує, з аксіально розташованої зовнішньої сторони запобіжної муфти (тобто, з протилежної сторони по відношенню до приводимої частини 12), фланцеву ділянку 20, забезпечену безліччю отворів 22 для розміщення в них гвинтових сполучних пристроїв (не показані) для жорсткого, з можливістю передачі обертання, з'єднання приводної частини 10 запобіжної муфти з приводною частиною (на всасі) передачі. У зоні аксіально розташованої внутрішньої кінцевої ділянки (тобто, із сторони, зверненої до приводимої частини 12), перший елемент 14 приводної частини 10 оснащений переднім зубчатим вінцем 24, який далі буде описаний більш детально. 2 UA 105006 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Приводима частина 12 запобіжної муфти, включає перший зовнішній кільцевий елемент 26 і другий внутрішній кільцевий елемент 28, жорстко, з можливістю передачі обертання, сполучений з першим елементом 26. Перший елемент 26 приводимої частини 12, включає першу аксіально розташовану зовнішню ділянку 30 більшої товщини і другу аксіально розташовану внутрішню ділянку 32 меншої товщини, яка розповсюджується аксіально убік від першої ділянки 30 у напрямі приводної частини 10. На аксіально розташованій зовнішній поверхні (тобто, протилежній по відношенню до приводної частини 10) першої ділянки 30 першого елементу 26 приводимої частини 12, передбачено безліч отворів 34 для розміщення в них гвинтових сполучних пристроїв (не показані), з метою забезпечення жорсткого, з можливістю передачі обертання, з'єднання приводимої частини 12, з приводимою частиною (на нагнітанні) передачі. Між першим елементом 14 приводної частини 10 і другою ділянкою 32 першого елемента 26 приводимої частини 12 радіально встановлений третій кільцевий елемент 36 приводимої частини 12, який жорстко, з можливістю передачі обертання, зв'язаний за допомогою шліцьового з'єднання 38 з другою ділянкою 32 першого елемента 26 приводимої частини 12. Третій кільцевий елемент 36 приводимої частини 12 забезпечений переднім зубчатим вінцем 40, вертикально вирівняним з переднім зубчатим вінцем 24 першого елемента 14 приводної частини 10. Приводима частина 12 включає також четвертий елемент 42 як невід'ємну частину конструкції, що формує кільцеву ділянку 44 з внутрішнім різьбленням, який нагвинчується на другу ділянку 32 першого елемента 26 приводимої частини 12 (забезпеченої для цього відповідним зовнішнім різьбленням 46), і фланцеву ділянку 48, яка розповсюджується радіально всередину і розташовується аксіально між фланцевою ділянкою 20 першого елемента 14 приводної частини 10 і другою ділянкою 32 першого елемента 26 приводимої частини 12. Фланцева ділянка 48 четвертого елемента 42 приводимої частини 12 своєю аксіально розташованою внутрішньою вертикальною поверхнею розміщується напроти третього елементу 36 приводимої частини. Четвертий елемент 42 приводимої частини 12 діє подібно кільцевій гайці, яка забезпечує настройку аксіального положення третього елемента 36, а значить, і переднього зубчатого вінця 40. Ущільнення 50 запобігає відгвинчуванню четвертого елемента 42 з другої ділянки 32 першого елемента 26. Між приводною частиною 10 і приводимою частиною 12 запобіжної муфти розташовується поршень 52, що включає кільцеву направляючу ділянку 54, яку направляють так, щоб забезпечити його аксіальне ковзання в аксіальному циліндричному отворі 56 першого елемента 26, і фланцеву ділянку 58, яка розповсюджується в напрямі радіально назовні від направляючої ділянки 54 і займає аксіальне положення між першим елементом 14 приводної частини 10 і третім кільцевим елементом 36 приводимої частини 12, з одного боку, і ділянкою 30 першого елемента 26 приводимої частини 12, з другого боку. Фланцева ділянка 58 поршня 52 забезпечена першим переднім зубчатим вінцем 60, що входить в зачіплення з переднім зубчатим вінцем 24 першого елемента 14 приводної частини 10 і з другим переднім зубчатим вінцем 62, що входить в зачіплення з переднім зубчатим вінцем 40 третього кільцевого елемента 36 приводимої частини 12. Вертикальна передня поверхня поршня 52 в положенні аксіально напроти поверхні, забезпеченої передніми зубчатими вінцями 60 і 62, закриває, разом з протилежною вертикальною поверхнею 64 ділянки 30 першого елемента 26 приводимої частини 12, камеру 66, що працює під тиском, наповнену нестискуваним плинним середовищем. У радіальному напрямі камера 66, що працює під тиском, закривається зсередини направляючою ділянкою 54 поршня 52 і зовні - ділянкою 32 першого елемента 26 приводимої частини 12. Прокладка 68, розташована між фланцевою ділянкою 58 поршня 52 і ділянкою 32 першого елемента 26 приводимої частини 12, і прокладка 70, розташована між направляючою ділянкою 54 поршня 52 і ділянкою 30 першого елемента 26 приводимої частини 12, забезпечують герметичність камери 66, працюючої під тиском, по плинному середовищу. На нормальних робочих режимах запобіжної муфти тиск плинного середовища в камері 66, працюючій під тиском, штовхає поршень 52 вліво, забезпечуючи, таким чином, зчіплення зубчатих вінців 60 і 62 поршня з відповідними зубчатими вінцями 24 і 40 першого елемента 14 приводної частини 10 і третього елемента 36 приводимої частини 12. При цьому обертальний момент може передаватися від приводної частини 10 до приводимої частини 12, переходячи по черзі через перший елемент 14 приводної частини, поршень 52, третій елемент 36 приводимої частини і перший елемент 26 приводимої частини. У таких умовах аксіальне положення переднього зубчатого вінця 40 третього елемента 36 приводимої частини 12 може бути відрегульоване шляхом загвинчування/відгвинчування четвертого елемента 42 приводимої частини, з метою забезпечення положення, при якому усуваються, можливо, існуючі зазори у сполученні з зубчатим вінцем 62 поршня 52. 3 UA 105006 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пружина 72, наприклад, виконана у вигляді спіральної циліндричної пружини, знаходиться в межах зони 18 між двома кільцевими елементами 14 і 16 приводної частини 10 і в межах направляючої ділянки 54 поршня 52 для прикладання осьового зусилля до поршня, діючого протилежно напрямку зусилля, що надається тиском плинного середовища в камері 66, працюючій під тиском, іншими словами, зусилля, що прагне від'єднати передні зубчаті вінці 60 і 62 поршня 52 від відповідних передніх зубчатих вінців 24 і 40 першого елемента 14 приводної частини 10, і відповідно, третього елемента 36 приводимої частини 12. Пружина 72 в зоні одного з кінців (кінцева ділянка, розташована справа, якщо дивитися на фіг. 1) діє на вертикальну донну стінку 74 направляючої ділянки 54 поршня 52, а в зоні протилежного кінця (кінцева ділянка, розташована зліва, якщо дивитися на фіг. 1) - на вертикальну донну стінку 76 елемента 78 чашки, зафіксованого гвинтами 80 на другому елементі 28 приводимої частини 12. Відповідно до подальшого більш докладного опису далі по тексту, функція пружини 72 полягає в повному видаленні плинного середовища з камери 66, працюючої під тиском, коли запобіжна муфта опиняється у відкритому положенні, унаслідок перевищення величини встановленого максимального значення обертального моменту. Знову звертаємося до фіг. 1. Прокладка 82, розташована між ділянкою 32 другого елемента приводимої частини 12 і третім елементом приводимої частини 12, і прокладка 84, розташована між третім елементом приводимої частини 12 і першим елементом 14 приводної частини 10, виключає протікання мастильної речовини, використовуваної для змащування поверхонь зчіплення передніх зубчатих вінців 24, 40, 60 і 62. Між другим елементом 16 приводної частини 10 і другим елементом 28 приводимої частини 12 встановлений пристрій, що є опорою при обертанні, який в прикладі здійснення, представленому на фіг. 1, включає перший радіальний шарикопідшипник 86, другий осьовий роликопідшипник 88 і третій похилий (конічний) роликопідшипник 90. Що стосується першого підшипника 86, його зовнішнє кільце аксіально закріплене на аксіально розташованій зовнішній стороні за допомогою еластичного кільця 92, тоді як його внутрішнє кільце аксіально закріплене на аксіально розташованій внутрішній стороні за допомогою фланця 94 кільцевого елемента 96, встановленого по посадці на ділянці 98 другого елемента 16 приводної частини 10. Кільцева гайка 100, що нагвинчується на другу ділянку 102 другого елемента 16 приводної частини 10, аксіально притискує другий підшипник 88 до заплечика 104 другого елемента 16 приводної частини 10 і забезпечує настройку аксіального положення вказаного елемента, при цьому забезпечується аксіальне положення першого елемента 14 приводної частини 10, що несе передній зубчатий вінець 24. Ущільнення 106 оберігає кільцеву гайку 100 від згвинчування з другої різьбової ділянки 102 другого елемента 16 приводної частини 10. Елемент 108, виконаний з еластомеру, розташований і затиснений з утворенням гнучкого з'єднання між кільцевим елементом 96 і кільцевою гайкою 100, забезпечуючи усунення можливих осьових зазорів у підшипнику 86. Деталювання А на фіг. 1 представляє вигляд зверху передніх зубчатих вінців 40 і 62 в стані зчіплення. З посиланнями на фіг. 2-5 описана конструкція клапана запобіжної муфти, який контролює процес автоматичного відкриття муфти, коли перевищене задане максимальне значення передаваного обертального моменту. Деталювання А на фіг. 2 представляє збільшене зображення передніх зубчатих вінців 24 і 62, відповідно, першого елементу 14 приводної частини 10 і поршня 52 в стані зачіплення. Передні зубчаті вінці штовхаються одне до одного з осьовою силою F1, інтенсивність якої дорівнює різниці між інтенсивністю осьової сили, яка створюється попередньо встановленим тиском р1 плинного середовища, завантаженого в камеру 66, працюючу під тиском, і інтенсивністю осьової сили, створюваної пружиною 72, яка, як вже указувалося раніше, діє в протилежному напрямі по відношенню до осьової сили, створюваної тиском плинного середовища в камері 66, працюючій під тиском. Обертальний момент, передаваний приводною частиною 10 за допомогою першого елемента 14, створює на передньому зубчатому вінці 60 поршня 52 тангенціальну силу Ft, що містить як становлячу силу осьовий компонент Fau. Результуюча осьова сила, інтенсивність якої (незалежно від дії тертя між профілями передніх зубчатих вінців) дорівнює різниці між інтенсивністю осьового компоненту Fau тангенціальної сили Ft і інтенсивністю осьової сили F1, створює надлишок тиску раи плинного середовища, що міститься в камері 66, працюючій під тиском. Тиск р2 плинного середовища в камері 66, працюючій під тиском, дорівнює сумі попередньо встановленого тиску р 2 і надмірного тиску раu. Тому тиск р2 плинного середовища в камері 66, працюючій під тиском, є пропорційним тиску раu, створюваному осьовою силою Fau, щo генерується, у свою чергу, тангенціальною силою Ft, і отже, є пропорційним обертальному моменту, передаваному муфтою. Виходячи з подальшого 4 UA 105006 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 опису, схема розташування клапана запобіжної муфти за даним винаходом забезпечує автоматичне регулювання процесу розвантаження камери 66, працюючої під тиском, і отже, розчіплення з'єднань передніх зубчатих вінців 60 і 62 поршня 52 з передніми зубчатими вінцями 24 і 40 приводної частини 10 і приводимої частини 12, відповідно, в тій точці, яка якраз і відчуває на собі дію осьового зусилля пружини 72, коли тиск у камері 66, працюючій під тиском, досягає заданого максимального значення, відповідного заданому максимальному значенню обертального моменту, що може регулюватися користувачем. У зв'язку з цим, схема розташування клапана, перш за все, включає запобіжний клапан 10, який в прикладі здійснення, представленому на фіг. 2, розташований у відповідному сідлі 112 (переважно, циліндричної форми), сформованому в першому елементі 26 приводимої частини 12, але який може бути також встановлений зовні вказаного елементу, наприклад, за допомогою відповідного різьбового кріпильного пристрою. Запобіжний клапан 110 за допомогою плинного середовища таким чином сполучений через трубопровід 114 з камерою 66, працюючою під тиском, що він відчуває на собі вплив тиску р2, присутнього у вказаній вище камері. Запобіжний клапан налаштований на задане встановлене значення тиску pt (яке може регулюватися користувачем), щоб забезпечити відкривання, даючи можливість плинному середовищу вийти з камери 66, працюючої під тиском, коли тиск р2 перевищить встановлене значення тиску pt. На фіг. 3 представлений запобіжний клапан 110, включаючий корпус 116, встановлений з можливістю ковзання уздовж осі сідла 112, стаціонарний диск 118 і елемент 120 чашки, розташований між корпусом 116 і диском 118. Корпус 116 має верхню ділянку 122 у вигляді порожнистого циліндра, зовнішній діаметр якого дорівнює діаметру сідла 112, і нижню ділянку 124 з меншим зовнішнім діаметром, який має форму конуса, направленого у бік донної поверхні, при цьому утворюючи з сідлом 112 кільцевий зазор 126. Прокладка 128 розташована між нижньою ділянкою 124 корпуса 116 і сідлом 112. Цілий ряд труб 130 перетинають нижню ділянку 124 корпуса 116, забезпечуючи, таким чином, для вузла клапана над ділянкою 124 корпуса сполучення з кільцевим зазором 126 за допомогою потоку плинного середовища. На нижній поверхні нижньої ділянки 124 корпуса 116 встановлена прокладка 132, переважно, конічної форми, яка в умовах закриття запобіжного клапана 110 ущільнює отвір 134, що забезпечує сполучення трубопроводу 114 з сідлом 112 за допомогою потоку плинного середовища. Запобіжний клапан 110 також включає пружину 136, яка, переважно, виконана у вигляді циліндричної спіральної пружини, розміщеної в кільцевому вільному просторі, існуючому між елементом 120 чашки і верхньою ділянкою 122 корпуса 116. Пружина 136 діє своїм нижнім кінцем на нижній (донний) фланець чашки 120, а своїм верхнім кінцем - на кільцеву гайку 138, угвинчену у відповідну внутрішню різьбову ділянку сідла 112. Пружина 136 штовхає чашку 120 разом з корпусом 116 у напрямку вниз, утримуючи, таким чином, отвір 134 в закритому стані, впливаючи на прокладку 132. Запобіжний клапан 110 також включає елемент 140 штифта, який проходить уздовж осі елемента 120 чашки і ковзаючим рухом проникає в осьовий отвір 142, виконаний в донній стінці елемента 120 чашки. У донній зоні елемент 140 штифта формує головку 144, забезпечену прокладкою 146, з метою ущільнення отвору 142. Пружина 148, що входить в елемент 120 чашки, примушує головку 144 елемента 140 штифта упиратися в донну стінку елемента чашки, утримуючи, таким чином, внутрішню порожнину елемента чашки, позначену позицією 150, в закритому стані. На зовнішній поверхні елемента 140 штифта виконана деяка кількість канавок 152, які забезпечують проходження плинного середовища з порожнини 150 через отвір 142, коли елемент 140 штифта переміщається із закритого положення, показаного на фіг. 3, у відкрите положення, показане на фіг. 5. У закритому положенні, показаному на фіг. 3, елемент 140 штифта обходить зовнішню поверхню донної стінки елемента 120 чашки. Диск 118 запобіжного клапана 110 фіксується проти заплечика 154 сідла 112 стопорним кільцем 156. Диск 118 забезпечений деякою кількістю крізних отворів 158 (у ілюстративному прикладі - фіг. 4 - трьома круглими отворами, розташованими під кутом 120 градусів), які в умовах розвантажувального режиму клапана 110 забезпечують видалення плинного середовища, що поступає з порожнини 150 через отвір 142, а також проходження відповідного ключа для приведення в обертання кільцевої гайки 138 для настройки попередньо встановленого стиснення пружини 136. Закритий стан запобіжного клапана 110, представленого на фіг. 3, підтримується до тих пір, поки сила F2, діюча на прокладку 132, а значить, і на корпус 116, тиском в отворі 134, який ідентичний тиску р2 плинного середовища в камері 66, працюючій під тиском, перевищує силу R1 реакції, отриману у вигляді суми зусилля, створюваного пружиною 136, і сили тертя між 5 UA 105006 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 прокладкою 128 і внутрішньою поверхнею сідла 112. Зусилля пружини 136, а значить, і встановлений тиск pt запобіжного клапана 110, настроюються за допомогою кільцевої гайки 138. Відповідно до фіг. 5, коли сила F2, яка впливає на прокладку 132, а значить, і на корпус 116, тиском в отворі 134, що перевищує силу R1 реакції, вузол, сформований прокладкою 132, корпусом 116, елементом 120 чашки і елементом 140 штифта, підіймається відносно донної поверхні сідла 112, даючи можливість плинному середовищу проходити з камери 66, працюючої під тиском, через трубопровід 114 і отвір 134 в зазор 126, а звідти через трубопроводи 130 в порожнину 150. Коли елемент 140 штифта упреться в диск 118, подальший підйом елемента 120 чашки примусить елемент 140 штифта переміщатися із закритого положення у відкрите положення, таким чином, забезпечуючи випуск плинного середовища з порожнини 150 через канавки 152 в елементі 140 штифта і отвори 158 у диску 118. Тому, коли обертаючий момент, передаваний запобіжною муфтою, стає таким, при якому тиск р2 плинного середовища в камері 66, працюючій під тиском, стає більшим за встановлений тиск pt запобіжного клапана 110, запобіжний клапан 110 переміщається із стану закриття в стан розвантаження, забезпечуючи при цьому зливання плинного середовища, що міститься в камері 66, працюючій під тиском, і отже, - розчіплення передніх зубчатих вінців 60 і 62 поршня 52 і зв'язаних з ними передніх зубчатих вінців 24 і 40 першого елемента 14 приводної частини 10 і третього елемента 36 приводимої частини 12. Опинившись у режимі розвантаження, запобіжний клапан 110 утримується в такому стані, завдяки тому, що пружина 72, яка діє на поршень 52, вибирається таким чином, щоб генерувати такий тиск у плинному середовищі, який здатний подолати протидію, з якою пружина 136 діє на корпус 116 і, отже, утримати відкритим отвір 134. Це дає можливість здійснити повне переміщення поршня 52 управо і, через це, виконати повне розчіплення сполучення передніх зубчатих вінців самого поршня і зубчатих вінців приводної частини 10 і приводимої частини 12. Відкрите положення запобіжної муфти 110 представлене на фіг. 6. Переважно, запобіжна муфта за даним винаходом містить також накопичувач 160, призначений для автоматичного поповнення можливих протікань плинного середовища, що знаходиться в камері 66, працюючій під тиском, зберігаючи, таким чином, величину попередньо встановленого тиску р1 а, отже, і максимального обертального моменту, за межами яких запобіжна муфта відкрита постійно. Накопичувач представлено в деталюванні В на фіг. 2 і 6, в збільшеному вигляді на фіг. 7. На фіг. 2 накопичувач представлено в положенні, відповідному закритому стану запобіжної муфти, тоді як на фіг. 6 і 7 накопичувач представлено в положенні, відповідному відкритому стану запобіжної муфти. Відповідно до зображення пристрою на фіг. 7, накопичувач 160, перш за все, містить поршень 162, який з можливістю ковзання входить у сідло 164, виконане у другому елементі 30 приводимої частини 12, у представленому ілюстративному прикладі здійснення - з діаметрально протилежної сторони по відношенню до сідла 112, що призначене для розміщення в ньому запобіжного клапана 110, при цьому поршень 162 з сідлом 164 формують камеру балансування 166 (фіг. 2), заповнену стислим плинним середовищем під попередньо встановленим тиском р1, що характеризує камеру 66, працюючу під тиском. Пара пружин 168 і 170, виконаних в представленому ілюстративному прикладі здійснення у вигляді циліндричних спіральних пружин, діючи послідовно, штовхають поршень 162 у бік донної стінки камери балансування 166, забезпечуючи, таким чином, видалення плинного середовища, що міститься в ній. Накопичувач включає також зворотний клапан 172, розташований між камерою 172, яка за допомогою плинного середовища сполучається з камерою балансування 166, і камерою 176, яка за допомогою плинного середовища через трубопровід 178 сполучається з камерою 66, працюючою під тиском. Зворотний клапан 172, представлений в збільшеному вигляді в деталюванні А на фіг. 7, містить засувку 180, забезпечену штоком 182 і пружиною 184, які прагнуть утримувати засувку 180 в закритому положенні. Таким чином, зворотний клапан дає можливість плинному середовищу проходити тільки в напрямі від камери балансування 166 в камеру 66, працюючу під тиском. У разі виникнення протікань плинного середовища з камери 66, працюючої під тиском, тиск в цій камері падає, і, завдяки перепаду тиску між камерами 174 і 176, зворотний клапан відкривається, даючи можливість плинному середовищі, що знаходиться в камері балансування 166, перетікати в камеру 66, працюючу під тиском, до тих пір, поки не буде відновлена первинна величина тиску р1. Прозора кришка 186 дає можливість користувачу перевіряти положення поршня 162, а значить, і перевіряти ступінь наповнення камери балансування 166. Після відкриття запобіжного клапана 110, у разі перевищення максимальної величини обертального моменту, передаваного запобіжною муфтою, падіння тиску на нагнітанні від 6 UA 105006 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 зворотного клапана 172 спричинює повне переміщення поршня 162 під дією пружин 168 і 170 до донної поверхні камери балансування 166. У такому положенні поршень 162, який забезпечений контрольним виступом 188, взаємодіючим із штоком 182 засувки 180 зворотного клапана 172, утримує засувку 180 в піднятому стані, а значить, зворотний клапан 172 - у відкритому положенні. Відповідно до фіг. 8, щоб надати можливості плинному середовищу проникнути в камеру 66, працюючу під тиском, у так званому режимі переустановлення (повернення в початкове положення), тобто, коли запобіжна муфта повертається в закрите положення після функціонування у відкритому положенні, в першому елементі 26 приводимої частини 12 передбачений вхідний отвір 190 для плинного середовища, який (отвір) за допомогою плинного середовища через прохід 192 сполучається з живлячим трубопроводом 194, що відкривається в камеру 174 на всасі від зворотного клапана 172. Клапан з різьбовим шпінделем 196 забезпечує відкриття або закриття проходу 192. Операція повернення в початкове положення запобіжної муфти відбувається таким чином. Спочатку приводима частина 12 муфти обертається до тих пір, поки запобіжний клапан 110 не досягне свого щонайвищого положення, щоб надати можливості повітрю вийти з камери 66, працюючої під тиском, при її заповненні під дією сили тяжіння. У цей момент після установки живлячого патрубка (не показано) у вхідний отвір 190 для подачі плинного середовища, після відкриття клапана 196 з різьбовим шпінделем і після відкриття продувочного клапана 198 (фіг. 2 і 6), що сполучає з камерою 66, працюючою під тиском, виконується операція заповнення камери 66, працюючої під тиском, під впливом сили тяжіння. Щоб утримати запобіжний клапан 110 відкритим під час операції заповнення, елемент 120 чашки згаданого вище клапана підіймається за допомогою відповідної рукоятки 200, яка може бути утримувана користувачем і одним кінцем угвинчена в різьбовий глухий отвір 202 (фіг. 3 і 5), що виконаний в даному елементі і має доступ ззовні через один з отворів 158 в диску 118. Як тільки чисте плинне середовище без бульок повітря почне виходити із запобіжного клапана 110 і з продувочного клапана 198, запобіжний клапан 110 може повернутися в положення закриття, а продувочний клапан 198 може бути закритий. У цей момент стисле плинне середовище починає закачуватися в камеру 66, працюючу під тиском. При цьому поршень 52 переміщається вліво (якщо дивитися на фіг. 1, 2, 6) проти зусилля стиснення пружини 72 до тих пір, поки не здійсниться повне зчіплення між передніми зубчатими вінцями 60 і 62 самого поршня і передніми зубчатими вінцями 24 і 40 приводної частини 10 і приводимої частини 12, відповідно. У той же самий час поршень 162 накопичувача 160 переміщується управо (якщо дивитися на фіг. 7), і камера балансування 166 заповнюється стислим плинним середовищем. Як тільки досягається попередньо заданий тиск р1 клапан 196 з різьбовим шпінделем закривається, щоб перервати сполучення, що відбувається за допомогою плинного середовища, між вхідним отвором 190 для подачі плинного середовища і живлячим трубопроводом 194, а живлячий патрубок вигвинчується з вхідного отвору 190. Відповідно до прикладу здійснення даного винаходу, запобіжна муфта може бути забезпечена пристроєм для виявлення передаваного обертального моменту. При цьому даний пристрій, в основному, включає датчик тиску, придатний для визначення тиску в камері, що працює під тиском, (який, як вже пояснювалося раніше, пропорційний обертальному моменту, передаваному від приводної до приводимої частини муфти), і трансмітер, придатний для відправки сигналів, що подаються датчиком тиску, на фіксований або мобільний приймач. При цьому користувач може перевіряти, момент за моментом або по вибору, значення величини обертального моменту, переданого запобіжною муфтою. Природним є те, що при збереженні незмінною суті винаходу, приклади здійснення і подробиці виготовлення можуть відрізнятися від описаних і проілюстрованих за допомогою прикладу здійснення винаходу, не обмежуючого його об'єму захисту. 50 7 UA 105006 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Запобіжна муфта для передачі обертального руху, яка включає: ведучу частину (10) і ведену частину (12), що здатні обертатися навколо однієї і тієї ж осі обертання (X) і, відповідно, забезпечені першим пристроєм (14, 24), що передає обертальний момент, і другим пристроєм (30, 36, 40, 52, 60, 62), що передає обертальний момент, які оснащені передніми зубчатими вінцями (24, 40, 60, 62), що нормально зчіплюються один з одним для передачі обертального моменту між двома частинами муфти (10, 12); і чутливий до зміни обертального моменту відкривальний пристрій (66, 72, 110), призначений для розчеплення передніх зубчатих вінців (24, 40, 60, 62) першого (14, 24) і другого (30, 36, 40, 52, 60, 62) пристроїв, що передають обертальний момент, перериваючи, таким чином, передачу обертального моменту, коли передаваний обертальний момент між двома частинами (10, 12) муфти перевищує задане максимальне значення; при цьому чутливий до зміни обертального моменту відкривальний пристрій (66, 72, 110) включає камеру (66), що працює під тиском, наповнену нестискуваним плинним середовищем, і клапанний пристрій (110), розташований із забезпеченням автоматичного регулювання зливання плинного середовища з камери (66), що працює під тиском, як тільки в камері (66), що працює під тиском, перевищується задане максимальне значення тиску (pt); причому конструкція камери (66), що працює під тиском, і першого (14, 24) і другого (30, 36, 40, 52, 60, 62) пристроїв для передачі обертального моменту, виконана таким чином, що тиск плинного середовища, яке міститься в камері (66), що працює під тиском, діє на передні зубчаті вінці (24, 40, 60, 62) першого (14, 24) і другого (30, 36, 40, 52, 60, 62) пристроїв для передачі обертального моменту, прагнучи утримати вказані зубчаті вінці в стані зчеплення для передачі обертального моменту між двома частинами (10, 12) муфти, причому обертальний момент, передаваний від однієї частини муфти до іншої (10, 12) за допомогою передніх зубчатих вінців (24, 40, 60, 62) першого (14, 24) і другого (30, 36, 40, 52, 60, 62) пристроїв для передачі обертального моменту, створює підвищення тиску плинного середовища в камері (66), що працює під тиском, пропорційне значенню передаваного обертального моменту, забезпечуючи, таким чином, взаємозв'язок згаданого вище максимального значення обертального моменту і згаданого вище максимального значення (pt) тиску. 2. Запобіжна муфта за п. 1, яка відрізняється тим, що перший пристрій (14, 24) для передачі обертального моменту оснащений першим переднім зубчатим вінцем (24), другий пристрій (30, 36, 40, 52, 60, 62) для передачі обертального моменту оснащений другим переднім зубчатим вінцем (40), що лежить в тій же площині, перпендикулярній осі (X) обертання, що і перший передній зубчатий вінець (24), при цьому другий пристрій (30, 36, 40, 52, 60, 62) для передачі обертального моменту містить також аксіально рухомий поршень (52), забезпечений третім переднім зубчатим вінцем (60), розміщеним з можливістю зчеплення із згаданим вище першим переднім зубчатим вінцем (24), і четвертим переднім зубчатим вінцем (62), розміщеним з можливістю зчеплення із згаданим вище другим переднім зубчатим вінцем (40), при цьому поршень (52) примусово рухається у напрямку до згаданих вище першого і другого передніх зубчатих вінців (24, 40) під впливом тиску плинного середовища в камері (66), що працює під тиском, щоб забезпечити в закритому положенні при нормальній роботі муфти зчеплення між вказаними вище передніми зубчатими вінцями (24, 40, 60 і 62), і отже, передачу обертального моменту між ведучою частиною (10) і веденою частиною (12). 3. Запобіжна муфта за п. 2, яка відрізняється тим, що другий передній зубчатий вінець (40) сформований елементом (36) веденої частини (12), який має можливість аксіальної настройки для установки вказаного зубчатого вінця в тій же площині, що і перший передній зубчатий вінець (24). 4. Запобіжна муфта за п. 2 або п. 3, яка відрізняється тим, що поршень (52) включає направляючу ділянку (54), яка направлена таким чином, що забезпечується його аксіальне ковзання в циліндричному отворі (56) веденої частини (12), вісь якого співпадає з віссю (X) обертання. 5. Запобіжна муфта за п. 4, яка відрізняється тим, що ведена частина (12) містить аксіально зафіксований елемент (30), який забезпечений циліндричним отвором (56) і який, разом з поршнем (52), включає в себе камеру (66), що працює під тиском. 6. Запобіжна муфта за пп. 3 і 5, яка відрізняється тим, що елемент (36), який має можливість аксіальної настройки, і аксіально зафіксований елемент (30) веденої частини (12), з можливістю обертання, зв'язані між собою шліцьовим з'єднанням (38). 8 UA 105006 C2 5 10 15 20 25 30 35 7. Запобіжна муфта за п. 2, яка відрізняється тим, що чутливий до зміни обертального моменту відкривальний пристрій (66, 72, 110) включає також перший пружний елемент (72), що прагне примусово рухати поршень (52) в напрямі, протилежному зусиллю, що надається тиском плинного середовища в камері (66), що працює під тиском. 8. Запобіжна муфта за п. 1, яка відрізняється тим, що клапанний пристрій (110) включає запобіжний клапан (110), розташований на кінці трубопроводу (114), сполученого з камерою (66), що працює під тиском, причому запобіжний клапан (110) здатний переміщатися між положенням закриття, в якому він герметизує трубопровід (114), і положенням розвантаження, в якому він відкриває трубопровід (114), забезпечуючи зливання, через вказаний трубопровід, плинного середовища, яке міститься в камері (66), що працює під тиском, при цьому згадане вище максимальне значення тиску (pt) дорівнює заданому тиску запобіжного клапана (110). 9. Запобіжна муфта за п. 8, яка відрізняється тим, що запобіжний клапан (110) містить рухомий корпус (116), придатний для закриття трубопроводу (114), і другий пружний пристрій (136), що діє на рухомий корпус (116) із зусиллям, яке прагне утримати його в положенні, що закриває трубопровід (114). 10. Запобіжна муфта за п. 8 або 9, яка відрізняється тим, що запобіжний клапан (110) забезпечений регулювальним пристроєм (138) для регулювання заданого тиску. 11. Запобіжна муфта за п. 10, яка відрізняється тим, що запобіжний клапан (110) містить рухомий корпус (116), придатний для закриття трубопроводу (114), і другий пружний пристрій (136), що діє на рухомий корпус (116) із зусиллям, яке прагне утримати його в положенні, що закриває трубопровід (114), при цьому регулювальний пристрій (138) запобіжного клапана (110) включає кільцеву гайку (138), розташовану з можливістю регулювання попередньо встановленого навантаження другого пружного пристрою (136). 12. Запобіжна муфта за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вона також містить накопичувач (160), який забезпечує автоматичну компенсацію можливих протікань плинного середовища в камері (66), що працює під тиском. 13. Запобіжна муфта за п. 12, яка відрізняється тим, що накопичувач (160) містить поршень (162), який з можливістю ковзання входить у відповідне сідло (164) і формує з останнім камеру (166) балансування, наповнену стисним плинним середовищем, яка може сполучатися з камерою (66), що працює під тиском, і зворотний клапан (172), встановлений таким чином, що забезпечує можливість проходження плинного середовища тільки в напрямі від камери (166) балансування до камери (66), що працює під тиском. 14. Запобіжна муфта за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вона також містить пристрій датчика тиску, придатний для подачі сигналу, який характеризує тиск плинного середовища в камері (66), що працює під тиском, пристрій трансмітера, придатний для передачі сигналу, що подається пристроєм датчика тиску, і пристрій приймача, придатного для отримання сигналу, переданого пристроєм трансмітера, для забезпечення моніторингу обертального моменту, передаваного запобіжною муфтою. 9 UA 105006 C2 10 UA 105006 C2 11 UA 105006 C2 12 UA 105006 C2 13 UA 105006 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 14