муфта для соединения четырех валов с возможностью одновременного контроля их частоты вращения

Формула изобретения

Муфта для соединения четырех валов с возможностью одновременного контроля их частоты вращения, содержащая корпус, концентрично размещенные в корпусе основную обойму и вал, в которых выполнены диаметральные отверстия, в которых размещены пальцы, причем палец, размещенный в отверстии вала, выполнен составным в виде трех последовательно расположенных частей, средняя из которых выполнена из материала с меньшей магнитной проницаемостью, чем у материала крайних частей, а пальцы, размещенные в отверстиях обоймы, подпружинены к центру обоймы в радиальном направлении, четыре магнита с измерительными электрическими обмотками, установленными в упомянутых диаметральных отверстиях вала и обоймы концентрично относительно упомянутых пальцев и симметрично относительно продольной оси вала, а также преобразователь частоты вращения или углового положения, соединенный с электрическими измерительными обмотками, неподвижно закрепленную в корпусе другую обойму, установленную с возможностью контактирования с пальцами и расположенную эксцентрично относительно вала и основной обоймы с противоположным направлением эксцентриситетов, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными обоймами и валом, в которых выполнены диаметральные отверстия, тремя дополнительными палцами, четырьмя дополнительными магнитами с измерительными электрическими обмотками, установленными в диаметральных отверстиях упомянутых дополнительного вала и дополнительной обоймы концентрично относительно продольной оси вала, при этом дополнительный палец, размещенный в отверстии дополнительного вала, выполнен составным в виде трех последовательно расположенных частей, средняя из которых выполнена из материала с меньшей магнитной проницаемостью, чем у материала крайних частей, а дополнительные пальцы, размещенные в отверстиях дополнительной обоймы, подпружинены к центру дополнительной обоймы в радиальном направлении, двумя дополнительными полыми валами, установленными коаксиально относительно осей основного и дополнительного валов, основная и дополнительная обоймы жестко закреплены на упомянутых дополнительных полых валах, а другая обойма симметрично расположена своими концами внутри основной и дополнительной обойм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для одновременного контроля частоты вращения четырех объектов.

Известна храповая муфта свободного хода, содержащая концентрично расположенные обойму с профилированными зубьями на внутренней поверхности и вал с диаметральным отверстием, в котором установлен элемент зацепления в виде пальца, контактирующего с поверхностью зубьев, преобразователь, электрических сигналов в показатели частоты вращения или углового положения, соединенный с электрическими измерительными обмотками, два магнита с измерительными электрическими обмотками, установленные в диаметральном отверстии вала, а палец выполнен составным из трех последовательно расположенных частей, причем средняя часть выполнена из материала с меньшей магнитной проницаемостью, чем у материала крайних частей (авт. свид. СССР N 1474354, кл. F 15 D 41/07, 1980 г.).

Указанная храповая муфта позволяет измерять частоту вращения только одного вала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является храповая муфта свободного хода, содержащая концентрично размещенные в корпусе обойму и вал с диаметральным отверстием, в котором размещен составной палец с тремя последовательно расположенными частями, средняя из которых выполнена с меньшей магнитной проницаемостью, чем у материала крайних частей, два магнита с измерительными электрическими обмотками, установленными в диаметральном отверстии вала концентрично относительно пальца и симметрично относительно продольной оси вала, а также преобразователь частоты вращения или углового положения, соединенный с электрическими измерительными обмотками, муфта снабжена двумя дополнительными пальцами, двумя дополнительными магнитами с измерительными электрическими обмотками и дополнительной обоймой, установленной неподвижно на корпусе с эксцентриситетом относительно продольной оси вала в вертикальном направлении и с возможностью контакта с пальцами, дополнительные магниты установлены концентрично относительно дополнительных пальцев и симметрично относительно продольной оси обоймы, а в основной обойме выполнены два диаметрально противоположных отверстия, в которых размещены дополнительные пальцы, при этом дополнительные пальцы подпружинены к обойме радиально (патент РФ N 2062919, кл. 6 F 16 D 41/07, 1996 г., прототип).

Однако данная муфта позволяет одновременно измерять частоту вращения только двух объектов, что следует признать недостаточным.

Техническим результатом изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем увеличения одновременно измеряемой частоты вращения валов.

Этот результат достигается тем, что муфта для соединения четырех валов с возможностью одновременного контроля их частоты вращения, содержащая корпус, концентрично размещенные в корпусе основную обойму и вал, в которых выполнены диаметральные отверстия, в которых размещены пальцы, причем палец, размещенные в отверстии вала, выполнен составным в виде трех последовательно расположенных частей, средняя из которых выполнена из материала с меньшей магнитной проницаемостью, чем у материала крайних частей, а пальцы, размещенные в отверстиях обоймы, подпружинены к центру обоймы в радиальном направлении, четыре магнита с измерительным электрическими обмотками, установленные в упомянутых диаметральных отверстиях вала и обоймы концентрично относительно упомянутых пальцев и симметрично относительно продольной оси вала, а также преобразователь частоты вращения или углового положения, соединенный с электрическими измерительными обмотками, неподвижно закрепленную в корпусе другую обойму, установленную с возможностью контактирования с пальцами и расположенную эксцентрично относительно вала и основной обоймы с противоположным направлением эксцентриситетов, муфта снабжена дополнительными обоймой и валом, в которых выполнены диаметральные отверстия, тремя дополнительными пальцами, четырьмя дополнительными магнитами с измерительными электрическими обмотками, установленными в диаметральных отверстиях упомянутого дополнительного вала и дополнительной обоймы концентрично относительно дополнительных пальцев и симметрично относительно продольной оси вала, при этом дополнительный палец, размещенный в отверстии дополнительного вала, выполнен составным в виде трех последовательно расположенных частей, средняя из которых выполнена из материала с меньшей магнитной проницаемостью, чем у материала крайних частей, а дополнительные пальцы, размещенные в отверстиях дополнительной обоймы, подпружинены к центру дополнительной обоймы в радиальном направлении, двумя дополнительными полыми валами, установленными коаксиально относительно осей основного и дополнительного валов, основная и дополнительная обоймы жестко закреплены на упомянутых дополнительных полых валах, а другая обойма симметрично расположена своими концами внутри основной и дополнительной обойм.

Такое выполнение муфты позволяет осуществлять одновременное измерение частоты вращения четырех валов при любом направлении их вращения.

На чертеже изображена предлагаемая муфта для соединения четырех валов.

Муфта содержит корпус 1, концентрично размещенные в корпусе 1 основной вал 2 и основную обойму 3, в которых выполнены диаметральные отверстия. В этих отверстиях размещены пальцы 4-6, причем палец 4, размещенный в отверстии вала 2, выполнен составным в виде трех последовательно расположенных частей, средняя из которых выполнена из материала с меньшей магнитной проницаемостью, чем у материала крайних частей. Пальцы 5 и 6, размещенные в отверстиях основной обоймы 3, подпружинены к центру обоймы в радиальном направлении. Муфта содержит также четыре магнита 7-10 с измерительными электрическими обмотками 11-14 соответственно, установленными в упомянутых диаметральных отверстиях вала 2 и обоймы 3 концентрично относительно упомянутых пальцев 4 - 6 и симметрично относительно продольной оси вала 2, а также преобразователь частоты вращения или углового положения (не показан), соединенный с электрическими соединительными обмотками 11-14, неподвижно закрепленную в корпусе 1 другую обойму 15, установленную с возможностью контактирования с пальцами 4-6 и расположенную эксцентрично относительно вала 2 и основной обоймы 3 с противоположным направлением эксцентриситетов.

Муфта снабжена дополнительной обоймой 16 и дополнительным валом 17, в которых выполнены диаметральные отверстия, тремя дополнительными пальцами 18-20, четырьмя дополнительными магнитами 21-24 с измерительными электрическими обмотками 25-28 соответственно, установленными в диаметральных отверстиях упомянутых дополнительных вала 17 и обоймы 16 концентрично относительно дополнительных пальцев 18-20 и симметрично относительно продольной оси дополнительного вала 17, двумя дополнительными полыми валами 29 и 30, установленными коаксиально относительно осей основной 2 и дополнительного 17 валов.

Дополнительный палец 18, размещенный в отверстии дополнительного вала 17, выполнен составным в виде трех последовательно расположенных частей, средняя из которых выполнена из материала с меньшей магнитной проницаемостью, чем у материала крайних частей, а дополнительные пальцы 19, 20, размещенные в отверстиях дополнительной обоймы 16, подпружинены к центру дополнительной обоймы 16 в радиальном направлении. Основная 3 и дополнительная 16 обоймы жестко закреплены на упомянутых дополнительных полых валах 29 и 30 соответственно, а другая обойма 15 симметрично расположена своими концами внутри основной 3 и дополнительной 16 обойм. Шестерни 31 и 32 жестко установлены на соответствующих дополнительных полых валах 29 и 30 и предназначены для кинематической связи с контролируемыми объектами (не показаны).

Основной 2 и дополнительный 17 валы, а также основная 3 и дополнительная 16 обоймы могут быть изготовлены из магнитного или немагнитного материала. В последнем случае чувствительность системы измерения выше. Для уменьшения износа контактирующих поверхностей основные 4-6 и дополнительные 18-20 пальцы снабжены телами качения, например в виде шариков. Для повышения надежности устройства другая обойма 15 может быть снабжена в средней части наружным буртом 33.

Муфта работает следующим образом.

При вращении валов основного 2, дополнительного 17 и дополнительных полых валов 29, 30 соответствующие пальцы 4-6 и 18-20 движутся в своих отверстиях возвратно-поступательно и скользят по внутренней или наружной поверхности другой обоймы 15. Являясь якорями магнитов (электромагнитов), при своем возвратно-поступательном движении они дважды за цикл замыкают и размыкают цепи магнитных потоков, создаваемых магнитами 7-10 и 21-24. В результате в электрических измерительных обмотках 11-14 и 25-28 появляются импульсы напряжения положительной и отрицательной полярности с частотой, пропорциональной частоте вращения соответствующих валов. Показывающий прибор (например, микровольтметр) преобразователя электрических сигналов в показатель частоты вращения (не показан) регистрирует частоту вращения контролируемого вала.

Как видно из чертежа, на основной 3 и дополнительной 16 обоймы могут быть симметрично размещены n электромагнитных датчиков частоты вращения обойм. При включении измерительных обмоток последовательно и согласно частота импульсов напряжения на зажимах измерительной системы соответственно увеличивается, что повышает чувствительность и мощность выходного сигнала.

Муфта может быть использована и как датчик взаимного углового положения контролируемых объектов.