Безконтактна електромагнітна муфта ковзання

1. Безконтактна електромагнітна муфта ковзання, яка містить корпус із каналами для проходження охолоджувального повітря, розділеними радіальними перемичками на торці корпуса, встановлені в корпусі з можливістю обертання на підшипникових опорах ведучий якір, оснащений елементами робочого колеса вентилятора охолоджування, і ведений індуктор, а також встановлене в корпусі нерухоме ярмо з обмоткою збу U 2 (19) 1 3 25648 ність муфти та е фективність її застосування, зокрема в приводах механізмів подавання гірничих машин, де необхідно здійснювати регулювання швидкості подавання від максимального значення до нуля при високих тягови х з усиллях. Недоліком прототипу є також те, що під час роботи з високими й тривалими технологічними перевантаженнями, характерними для механізмів подавання гірничих машин, у ньому відсутній контроль нагрівання обмотки збудження. В основу корисної моделі поставлена задача збільшення теплорозсіювальної потужності муфти, а відповідно тягово-швидкісних характеристик, оснащених муфтами приводів подавання гірничих машин, за рахунок застосування додаткового водяного охолоджування без зниження ефективності повітряного охолоджування, з одночасним контролем нагрівання обмотки збудження, а також витрати й тиску підводжуваної охолоджувальної рідини. Поставлена задача вирішується тим, що безконтактна електромагнітна муфта ковзання, яка містить корпус з каналами для проходження охолоджувального повітря, розділеними радіальними перемичками на торці корпуса, встановлені в корпусі з можливістю обертання на підшипникових опорах ведучий якір, виконаний з елементами робочого колеса вентилятора охолоджування, і ведений індуктор, а також встановлене в корпусі нерухоме ярмо з обмоткою збудження, відповідно до корисної моделі, муфта оснащена кільцеподібним теплообмінником, встановленим з охопленням обмотки збудження ярма і виконаним з порожниною для проходження охолоджувальної рідини, а також додатковими каналами для проходження охолоджувальної рідини, сполученими з порожниною кільцеподібного теплообмінника, причому додаткові канали проведені в радіальному напрямку через радіальні перемички корпуса, а в аксіальному напрямку - через нерухому частин у підшипникової опори якоря. При цьому в радіальних перемичках виконані пази, а додаткові канали, проведені через радіальні перемички, виконані у вигляді трубопроводів, поміщених у пази. Крім того, муфта додатково оснащена датчиками, які контролюють температуру обмотки збудження, витрату й тиск підводжуваної охолоджувальної рідини. Датчики забезпечують передачу інформації в систему керування приводу для ввімкнення попереджувального сигналу у разі наближення до критичного рівня температури обмотки збудження й (або) вимкнення приводу подавання у разі його перевищення, а також під час зниження нижче мінімально припустимих значень витрати й тиску підводжуваної охолоджувальної рідини. Використання датчика витрати й тиску обумовлено не тільки вимогою забезпечення ефективності охолоджування муфти, але й тим, що в шахтах охолоджувальна рідина після проходження через теплообмінники використовується, як правило, у системах пилоподавлення, де за нормами безпеки нормується не тільки витрата, але й тиск рідини на зрошувачах. Наявність кільцеподібного теплообмінника, встановленого з охопленням обмотки збудження ярма й виконаного з порожниною для проходжен 4 ня охолоджувальної рідини в сукупності з додатковими каналами для її підведення й відведення, сполученими з порожниною кільцеподібного теплообмінника, дозволяють здійснити додаткове відбирання тепла від нагрівальних частин муфти за рахунок проходження охолоджувальної рідини, збільшивши тим самим теплорозсіювальну потуж ність муфти. Розташування радіально направлених трубопроводів у пазах перемичок на торці корпуса не створює додаткового опору потоку охолоджувального повітря і, отже, не знижує ефективності повітряного охолоджування муфти. Застосування датчиків, які контролюють температуру обмотки збудження, витрату й тиск підводжуваної охолоджувальної рідини, дозволяє підвищити надійність та ефективність використовування муфти в широкому діапазоні швидкостей подавання з максимальними тяговими зусиллями при високих і тривалих те хнологічних перевантаженнях, характерних для експлуатації приводів подавання гірничих машин. Сукупність відомих і нових ознак забезпечує збільшення теплорозсіювальної потужності муфти, її надійності й ефективності застосування за рахунок введення додаткового водяного охолоджування, без зниження ефективності повітряного, і датчиків, які контролюють температур у обмотки збудження, витрату й тиск підводжуваної охолоджувальної рідини, що у свою чергу дозволить збільшити тягове зусилля приводів подавання гірничих машин у широкому діапазоні зміни швидкості від максимального до нульового її значення. На Фіг.1 зображена безконтактна електромагнітна муфта ковзання з боку ви хідного вала. На Фіг.2 зображений розріз А-А на Фіг.1 На Фіг.3 зображений розріз Б-Б на Фіг.1 Безконтактна електромагнітна муфта ковзання містить корпус 1 з каналами 2 для проходження охолоджувального повітря, розділювальними перемичками 3 на торці корпуса. У корпусі на підшипникових опорах 4 встановлений ведучий порожній якір 5, оснащений елементами робочого колеса вентилятора 6. Якір 5 охоплює розташовані співвісно з ним ведений індуктор 7 та обмотку збудження 8, встановлену на ярмі (нерухомій частині магнітопроводу) 9. Навколо ярма 9 встановлений кільцеподібний теплообмінник 10, який має порожнину 11 для проходження охолоджувальної рідини. У перемичках 3 корпуса 1 виконані пази 12, у яких як додаткові канали 13 для проходження охолоджувальної рідини в радіальному напрямку розміщені трубопроводи 14. Додаткові канали 15 для проходження охолоджувальної рідини в аксіальному напрямку проведені через нерухому частину 16 підшипникової опори 4 якоря 5. На обмотці збудження 8 встановлений датчик контролювання температури 17, який забезпечує передачу інформації в систему керування приводу для ввімкнення попереджувального сигналу у разі наближення до критичного рівня температури обмотки збудження й (або) вимкнення приводу подавання у разі його перевищення. У лінії підведення охолоджувальної рідини до отвору Н1 встановлений датчик витрати й тиску 18, що передає інформацію в систему керування приводу для вимкнення приводу пода 5 25648 вання у разі зниження витрати й тиску нижче мінімально припустимих значень. Досягнення технічного результату здійснюється таким чином. Під час роботи муфти в складі приводу подавання гірничої машини частинами муфти, які найбільш нагріваються, є ведучий якір 5 і ярмо 9, у якому джерелом нагрівання, крім теплопередачі від якоря, є сама обмотка збудження 8 у разі проходження через неї електричного струму. Найбільш важким у частині тепловиділення є режим, при якому частота обертання індуктора 7 (вихідного вала) дорівнює або близька до нуля, а частота обертання якоря 5 (вхідного вала) відповідає частоті обертання вала привідного двигуна. У цьому випадку має місце максимальне ковзання й інтенсивне нагрівання якоря, тепло від якого передається навколишнім складовим частинам муфти, у тому числі обмотці збудження. Для підвищення ефективності тепловідведення охолоджувальна рідина через отвір Н1 підводиться до одного з додаткових радіально проведених каналів, який виконаний у вигляді трубопроводу 14, розташованого в пазу 12 перемички 3. Далі рідина надходить через додатковий аксіальний канал 15 у нерухомій частині 16 підшипникової опори 4 якоря 5 та інші канали у порожнину 11 кільцеподібного теплообмінника 10, заповнює її й по відповідних каналах, аналогічним шляхом, виходить з корпуса муфти через отвір С1. При цьому елементи системи водяного охолоджування не створюють додаткового опору потоку 6 охолоджувального повітря, втягуваного в муфту й виштовхуваного з неї лопатками робочого колеса вентилятора (якоря). У результаті проходження охолоджувальної рідини через муфту відбувається інтенсивне відбирання тепла від її частин, які найбільше нагріваються: ярма 9 з обмоткою збудження 8 й у меншій кількості - від якоря 5. У процесі роботи датчиками температури 17 і витрати й тиску 18 , які контролюють температуру обмотки збудження, витрату й тиск підводжуваної охолоджувальної рідини, забезпечується передача інформації в систему керування приводу для ввімкнення попереджувального сигналу у разі наближення до критичного рівня температури обмотки збудження й (або) вимкнення приводу подавання у разі його перевищення, а також у разі зниження нижче мінімально припустимих значень витрати й тиску підводжуваної охолоджувальної рідини. Таким чином, водяне охолоджування в сполученні з повітряним охолоджуванням і без зниження ефективності останнього, а також застосування датчиків, які контролюють температуру обмотки збудження, витрату й тиск підводжуваної охолоджувальної рідини, дозволяє підвищити надійність та ефективність використовування муфти в широкому діапазоні швидкостей подавання з максимальними тяговими зусиллями під час високих і тривалих те хнологічних перевантажень, характерних для експлуатації приводів подавання гірничих машин. 7 Комп’ютерна в ерстка М. Мацело 25648 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601