17 Муфти

17.1 Загальні відомості

Муфти передають обертання з одного вала на інший або з вала на вільно сидячу на ньому деталь (наприклад, ланцюгову зірочку, зубчасте колесо). Характерна риса муфт полягає в тому, що вони не змінюють розмір і напрямок переданого обертального моменту. Муфти вибирають по переданому обертальному моменті і діаметру валів, що з'єднуються. У бурових машинах і механізмах використовуються муфти різних конструкцій і видів, що відповідають визначеним монтажним і експлуатаційним вимогам.

Муфти діляться на механічні, гідравлічні й електромагнітні. Механічні муфти по призначенню підрозділяються на постійні і зчіпні. Постійні муфти не допускають роз'єднання валів у процесі роботи машини. Для роз'єднання валів, з'єднаних постійними муфтами, потрібно їхнє розбирання, що робиться при ремонті і демонтажі. Зчіпні муфти служать для з'єднання і роз'єднання валів на ходу або при короткочасних зупинках.

17.2 Постійні муфти

Для постійного з'єднання валів застосовуються нерухомі (глухі) і рухливі муфти. Найбільш прості по конструкції глухі муфти, що випускаються трьох видів: втулкові зі штифтами і зі шпонками, фланцеві (поперечно-згорнуті) і поздовжньо-згорнуті. Глухі муфти можуть бути використані при суворій соосності валів. У бурових машинах важко забезпечити необхідну для установки глухих муфт соосність валів. Висока точність, досягнута при виготовленні і складанні, у процесі експлуатації може бути порушена внаслідок деформації валів і вібрації основ бурових машин, осади фундаменту, температурних змін і інших причин. Тому в машинах і агрегатах бурового комплексу для постійних з'єднань переважно використовуються рухливі муфти, що допускають взаємне зміщення валів за рахунок рухливих елементів муфти. До рухливих муфт відносяться: жорсткі що компенсують, шарнірні і пружні. Усі три типи застосовуються в бурових машинах.

З жорстких муфт, що компенсують, найбільш поширені зубчасті, здатні компенсувати незначні осьові, радіальні і кутові зміщення валів, що з'єднуються. На рис. 17.1 показано зубчаста муфта, що з'єднує тихохідний вал редуктора з трансмісійним валом регулятора подачі долота. Муфта складається з обойм 2 і 5 із внутрішніми зубами, що знаходяться в зачепленні з зовнішніми зубами втулок 1 і 6. Для зниження втрат на тертя і збільшення довговічності зубчасте зачеплення працює в масляній ванні, герметизованій прокладкою 4 і кільцями 7. Отвір для масла закривається пробкою 3. Аналогічна муфта застосовується в допоміжних лебідках.

Рисунок 17.1 — Зубчаста муфта

Шарнірні муфти застосовують для з'єднання валів, осі яких розташовані під великим кутом один до одного, причому в процесі роботи розмір кута нахилу може міняться. Шарнірна муфта складається з двох валів і шарнірно-з'єднаної з ними хрестовиною. Недолік шарнірної муфти – нерівномірність обертання відомого вала при рівномірному обертанні головного, якщо вали встановлені не соосно. Для усунення цього недоліку застосовують здвоєні шарнірні муфти з проміжним валом, що утворять у цій комбінації карданну передачу, що прийнято називати карданним валом.

Карданні вали застосовують у приводі бурових установок для передачі обертального моменту від гідротрансформатора до сумуючого редуктора, буровим насосам і ротору в тих випадках, коли вони розташовуються на різних висотах. Для рівномірного обертання відомої ланки необхідно забезпечити паралельність валів, що з'єднуються карданним валом. У бурових машинах застосовуються шість типорозмірів карданних валів.