2. Гидромуфты с динамическим самоопоражниванием

Эти гидромуфты (рис. 7) служат для передачи крутящего момента со значительным ограничением его по величине (K_перег.  2).

Для отвода жидкости из рабочей полости служит дополнительная камера, расположенная за насосным колесом. Лопастные колеса несимметричные.

Переход жидкости из рабочей полости в дополнительную камеру происходит под действием динамического скоростного напора. Гидромуфты обладают высоким быстродействием. Для регулирования скорости сброса жидкости в дополнительную камеру на пути потока устанавливают предварительную камеру, связанную с дополнительной калиброванными отверстиями.

Подобные гидромуфты применяются, как правило, для работы с асинхронными электродвигателями и называются предохранительными. Описание конструкции одной из указанных гидромуфт смотри на рис. 7.

Гидромуфта ТМ – 400 устанавливается в приводах шахтных конвейеров с короткозамкнутым электродвигателем.

Р ис. 7. Гидродинамическая муфта с динамическим самоопораживанием

Название то же, что и у предыдущей гидромуфты. Гидромуфта состоит из насосного узла с насосным колесом 1, кожухом 2 и 3 и диафрагмой 4 и турбинного узла с турбинным колесом 5 со ступицей и порогом 6. Турбинное колесо установлено на валу редуктора. Насосный узел вращается на двух шарикоподшипниках 7 и установленных на ступице турбинного колеса. С электродвигателем насосное колесо соединяется через резиновую диафрагму 4 (для компенсации несоосности двигателя и редуктора). Герметичность частей муфты достигается резиновым шнуром в неподвижных соединениях и манжетными уплотнениями в подвижных. Подшипники смазываются маслом, находящимся во внутренних полостях муфты. Масло в муфты заливают через горловину, закрывающуюся пробкой 8. Для полного слива масла при длительных перегрузках и перегреве муфты предусмотрена пробка 9 с легкоплавким предохранителем. Лопасти муфты радиальные. Колеса муфты литые из алюминиевого сплава.

Насосное и турбинное колеса несимметричны. Кожух 2 замыкает внутреннюю полость гидромуфты, а между кожухом 3 и наружной поверхностью насосного колеса имеется дополнительная камера А для жидкости, которая соединена с рабочей полостью через кольцевую полость Б, а также через отверстия В в периферийной части насосного колеса.

Насосное колесо 1, получая вращение от двигателя, преобразует его энергию в энергию жидкости, которая вращает турбинное колесо 5, передавая механическую энергию от двигателя на исполнительные механизмы. Количество заливаемого масла дозируется так, чтобы на рабочих режимах (с малым скольжением) втулочная часть дополнительной камеры в насосном колесе не была заполнена маслом. При перегрузке гидромуфты возрастает скольжение и скорость потока, и часть жидкости сбрасывается в дополнительную камеру.

Таким образом, при больших скольжениях муфта работает с частичным заполнением рабочей полости, что ограничивает передаваемый момент. При длительных перегрузках муфта перегревается, что вызывает расплавление легкоплавкого предохранителя пробки 9, боек под действием центробежной силы выходит, нажимает рычаг и останавливает электродвигатель, замыкая электрическую цепь.

Коэффициент перегрузки муфты K_перег. =1.8 ÷ 2.

Для улучшения характеристик на турбинном колесе установлен кольцевой порог 6. Для улучшения характеристик при резком увеличении нагрузок, дополнительная камера может быть разделена перегородкой на две части: предкамеру Б и дополнительную камеру А (см. в лаборатории препарированную гидромуфту). Камеры А и Б соединяются дросселирующими отверстиями, которые снижают скорость сброса жидкости.

Техническая характеристика:

N = 32 кВт D_а = 395 мм

n = 1480 об/мин. η_max = 96 %

Рис. 8. Схема работы ГДМ

с динамическим самоопоражниванием

Схема (рис.8) поясняет принцип действия гидромуфты. При малом скольжении (i  0.5) жидкость движется по малому контуру циркуляции (МКЦ) (рис.8, а), переходя из турбинного колеса 2 в насосное 1. В дополнительной камере 4 количество жидкости минимальное. При увеличении скольжения (i < 0.5) жидкость из турбинного колеса частично сливается в предварительную камеру 3, а затем через калиброванные отверстия в дополнительную камеру 4. Схема движения жидкости представлена на рис.8, б. Количество жидкости в дополнительной камере возрастает, а в рабочей полости уменьшается.

Наличие предварительной камеры уменьшает скорость сброса жидкости в дополнительную камеру, обеспечивает получение стабильной характеристики.

Подобные гидромуфты применяются, как правило, для работы с асинхронными электродвигателями и называются предохранительными.