Расчет и проектирование асинхронного двигателя мощностью 1,1 кВт с муфтой сцепления-торможения, страница 4

   Вал ротора выполнен из легированной стали с термообработкой до HRC 33…39, что обеспечивает прочность вала до 100…110 кгс/мм2. Ротор вращается на 2х ш/п. Левый ш/п является коренным, что необходимо для обеспечения виброустойчивости и работы муфты.

Муфта состоит непосредственно из сборочной единицы муфты, электромагнита и сердечника муфты. Электромагнит состоит из корпуса-магнитопровода, запрессованного в корпус ЭД и катушки.

   Сердечник муфты состоит из наружного кольца, выполненной из Ст10 и запрессованного между ними диамагнитного кольца из нержавеющей немагнитной стали для обеспечения сцепления муфты.

   Сердечник установлен на вал двигателя на шпонке и закреплен гайкой с контровочной шайбой.

   Муфта устанавливается в корпус ЭД по посадочному месту и крепится к фланцу ЭД двумя винтами. Регулировка электромагнитного зазора производится шайбами поз.13,14,15 и 16.

Щит выполнен из алюминиевого сплава АК-7 методом литья.

Принцип действия

   При подаче переменного напряжения на трехфазную обмотку статора создается вращающееся магнитное поле. Т.к. ротор короткозамкнутый, то в его стержнях возникают токи, направление которых определяют по правилу правой руки. Взаимодействие этих токов и магнитного поля статора создает в проводниках обмотки ротора электромагнитные силы, направление которых определяется по правилу левой руки. Ротор начинает вращаться в направлении вращения электромагнитного поля статора.

   При рабочей скорости вращения ротора через одну секунду на катушку муфты подается постоянное напряжение 27В. Катушка создает магнитный поток, который замыкается через якорь муфты и через электромагнитный зазор. Магнитный поток, преодолевая усилие лепестковых пружин, притягивает к себе якорь муфты, т.е. происходит процесс сцепления. Вращающий момент от ротора через сердечник, якорь муфты и пружины передается валу муфты. Перед стыковкой с редуктором на вал муфты устанавливается шестерня, которая входит в зацепление с первой ступенью редуктора. При снятии напряжения с обмотки статора и катушки муфты якорь муфты под усилием пружин прижимается своей тормозной частью к ответному тормозному кольцу. Происходит торможение вала муфты, при этом ротор продолжает свободно вращаться по инерции.

3.1. Конструкция и принцип действия саморегулируемой муфты.

Конструкция

   Муфта состоит из катушки 1, магнитопровода 2, сердечника 3, якоря 4, имеющего основной тормозной диск 5 из АМК-1 и дополнительную тормозную шайбу 6 из титанового сплава ВТЗ с коэффициентом трения 0,7. Якорь муфты 4 с тормозным диском 5 подпружинен пружинами 7 при затяжке гайки 8 на выходном валу 9 ко второму тормозному диску 10 из ТФМ, припеченному к гайке 11. Гайка 11 перемещается вдоль направляющих навстречу тормозному диску 5 якоря 4 при вращении гайки 12, сцепленной через зубец на шайбе 13, заштифтованной с втулкой 14 из сплава ВТЗ, являющейся второй дополнительной парой торможения.

   Шайба 13 через зубец соединена также с зубцами гайки 15, вращающейся в другую сторону и подающей гайку 16 вдоль направляющей 17 навстречу тормозному диску 5 якоря муфты 4. Втулка 14 вращается на корпусе 18 с помощью шариков 19 и ограничена от осевого перемещения гайкой 20, законтренной штифтом 21. Втулка 14 подпружинена пружинами 22, расположенными в гнездах гайки 12.

   Втулки 23 изготовлены из пластмассы. В гнездах втулки 23 вставлены пружины 24, подпружинивающие шпильки 25, являющиеся токопроводами. На шпильках 25 закреплены пластмассовые шайбы 26, ограничивающие ход шпилек.

Принцип действия

   При снятия напряжения с катушки 1 якорь 4 отжимается пружинами 7 к тормозному диску 10 и вал 9 тормозится. При износе тормозного диска 10 или 5 или обоих вместе на величину «а», дополнительная тормозная шайба 6 (сплав ВТЗ) за счет трения между ней и втулкой 14, вращает эту втулку, которая зубом шайбы 13 вращает гайку 12, которая своим вращением подает гайку 11 с тормозным диском 10 из ТФМ навстречу тормозному диску 5 из АМК-1 якоря 4 (сборочной единицы). При вращении втулки 14 в другую сторону (при реверсе) аналогично вступают в работу гайки 15 и 16.

   Таким образом, происходит саморегулирование электромагнитного зазора, он остается стабильным до тех пор, пока гайки 12 и 15 не провернутся на пол-оборота и не застопорят друг друга. Регулирование возможно на величину шага резьбы, что в несколько раз увеличивает ресурс работы муфты. При износе изоляционного тормозного диска (слоя ТФН) 10 на предельную величину, шпилька-токопровод 25 замыкает электрическую цепь на тормозной диск 5 якоря 4 и выдается сигнал о предельном износе, но с напряжением включения муфты, еще позволяющим обеспечить работу механизма в течение заданного времени.