ГЛАВА ВТОРАЯ
КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МУФТ СКОЛЬЖЕНИЯ
МУФТЫ СО СКОЛЬЗЯЩИМ ТОКОПОДВОДОМ
Муфты со скользящим токоподводом (контактные) являются наиболее простыми по конструкции и имеют меньшие размеры и массу по сравнению с бесконтактными муфтами, поэтому они продолжают находить широкое применение в установках, не предъявляющих повышенных требований к виброударостойкости и надежности привода. Слаботочные скользящие контакты муфт в нормальных условиях работают достаточно надежно и не требую? особого внимания при обслуживании. Лишь в условиях ударных нагрузок и вибрации переходное сопротивление скользящих контактов может оказаться нестабильным и нарушить нормальную работу муфты. Применение контактных муфт нежелательно также в условиях загрязненности окружающей среды.
В Советском Союзе серийно выпускаются комплектные приводы типа ПМСМ, включающие двигатель, муфту со скользящим токоподводом, тахогенератор и систему управления с обратной связью по частоте вращения, и отдельные индукторные муфты скольжения типа ИМС.
Приводы типа ПМСМ содержат восемь типоразмеров, выполненных на базе шести габаритов муфт. Муфты трех первых габаритов, разработанные в ЭНИМСе, выполнены по конструктивной схеме рис. 1.15,б и имеют торцовый скользящий токоподвод, состоящий из щетки с одним контактным кольцом. Второй вывод обмотки возбуждения присоединен к источнику питания через магнитопровод индуктора, подшипник и подшипниковый щит [11, 13, 19]. Муфты трех последних габаритов разработаны во ВНИИДМАШе по схеме рис. 1.15,г [19].
Индукторные муфты типа ИМС шести типоразмеров, разработанные во ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, выполнены по схеме рис. 1.15,д [7 — 9].
На рис. 2.1 показаны конструкции муфт со скользящим токоподводом фирмы Stromag (ФРГ), получившие широкое распространение в различных отраслях промышленности, отсутствие в муфтах корпуса (станины), подшипниковых щитов и валов обеспечивает простоту конструкции, минимальные размеры и массу. Муфты предназначены для установки на валах двигателей, редукторов или других механизмов и имеют в ступицах якорей отверстия со шпоночными пазами.
Рис. 2.1. Муфты IKV (а) и IKS (б) фирмы Stromag (ФРГ):
1 — ступица; 2 и 5 — части индуктора; 3 — боковина якоря; 4 — якорь; 5 — обмотка; 7 — контактное кольцо
Индуктор панцирного типа с укороченными зубцами и ступица якоря центрированы относительно друг друга подшипниками, а вал механизма присоединяется с помощью упругих полумуфт к резьбовым отверстиям в торце индуктора. Контактные кольца размещены на выступающей части индуктора, а щеткодержатель закрепляется на неподвижной части механизма. Муфты выпускаются фирмой в нескольких исполнениях, различающихся конструкциями якоря и системы охлаждения.
Муфты исполнения IKV (рис. 2.1,а) имеют массивный якорь, боковина которого является центробежным вентилятором, осуществляющим обдув внутренней поверхности якоря и внешней поверхности обмотки возбуждения. Эти муфты предназначены для регулирования частоты вращения производственных механизмов.
В муфтах исполнения IKS (рис. 2.1,б) вентилятор отсутствует, а якорь имеет зубцы, равные по шагу и размерам зубцам индикатора, и короткозамкнутую обмотку, стержни которой заполняют междузубцовые впадины якоря. Муфты применяются для асинхронного пуска механизмов и последующей работы в синхронном режиме с предохранением механизма и двигателя от перегрузок, вызывающих выпадение из синхронизма.
Муфта исполнения IKD отличается от муфты исполнения IKS наличием двух расположенных рядом индукторов (схема магнитной системы по рис. 1.3) и увеличенной их длиной, а муфта исполнения IKD2L дополнительно имеет ведущий и ведомый валы с опорными подшипниковыми стойками. Муфты могут поставляться фирмой также с короткозамкнутыми якорями. Основные технические данные муфт исполнений IKV, IKS, IKD и IKD2L приведены в [20].
Аналогичные по расположению подшипниковых узлов и контактных колец муфты выпускаются предприятием VEM (ГДР).
Рис. 2.2. Конструкция муфты с дисковым якорем
На рис. 2.2 представлена конструкция такой муфты, предназначенной для установки на валах двигателей, редукторов и механических передач. Муфта содержит ведущую ступицу 7, соединенную боковиной 6 с дисковым якорем 3, боковые поверхности которого являются рабочими. Ведомый индуктор состоит из зубчатых деталей 2 и 5, между которыми размещена обмотка возбуждения 4. Питание обмотки осуществляется через контактные кольца 1. Индуктор соединен со ступицей якоря подшипниками, а его зубцы образуют рабочие зазоры с боковыми поверхностями якоря. Магнитный поток проходит через якорь нормально его боковым поверхностям. Система вентиляции образована радиальными ребрами на внутренней и наружной поверхностях боковины якоря и на торце последнего.
Зубцы индуктора частично выполняют роль нагнетательных элементов вентиляционной системы. Вал механизма присоединяется к торцу индуктора с помощью упругой муфты.
В зависимости от конструкции якоря муфты имеют несколько исполнений. Муфты исполнения КА имеют якори с короткозамкнутыми обмотками, выполненными на всю толщину якоря. В такой муфте якорь практически представляет собой плоскую беличью клетку, окна которой заполнены ферромагнитным материалом.
Муфты исполнения KW имеют массивные якоря, а исполнения KS — зубчатые якоря с короткозамкнутой обмоткой, отличающиеся от исполнения КА лишь тем, что ферромагнитные вставки якоря по размерам и шагу совпадают с торцовыми поверхностям зубцов индуктора.
Муфты KS являются асинхронно-синхронными и предназначены для асинхронного пуска, синхронной работы и предохранения механизмов от перегрузок.
Основные технические данные муфт исполнений КА, KW и KS приведены в [20].
