Файл: Антонов А.А. Пневматические фрикционные муфты в нефтяной промышленности.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 86

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Г л а в а II

М У Ф Т Ы П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е С Ц И Л И Н Д Р И Ч Е С К И М Ф Р И К Ц И О Н Н Ы М У С Т Р О Й С Т В О М

К о н с т р у к ц и я ш и н н о п н е в м а т и ч е с к и х муфт

Шиннопневматические муфты широко используются в машинах и механизмах, применяемых в нефтяной промышленности и особенно

вбуровых установках советского, румынского и американского

производства. Они используются для оперативного включения и разобщения передач, а также для соединения валов различных агрегатов. За 25 лет эксплуатации практикой выявлен ряд существен­ ных преимуществ этих муфт перед муфтами других типов: простота конструкции, облегчение монтажа соединяемых ими агрегатов, не­ большое время, необходимое для замены вышедших из строя муфт, возможность некоторой компенсации несоосности соединяемых ва­ лов, быстрота разобщения передач и надежное дистанционное упра­ вление.

Основной недостаток шиннопневматических муфт — более бы­ стрый перегрев баллонов при частых включениях передач под на­ грузкой по сравнению, например, с пневмокамерными муфтами. Перегрев происходит в результате интенсивного выделения тепла в процессе буксования и быстрой передачи тепла от фрикционных колодок резине баллона из-за недостаточной теплоизоляции и от­

сутствия вентиляции.

Нагрев

баллона

до 100—150° С приводит

к преждевременному

старению

резины

и выходу муфт из строя,

Шиннопневматические муфты делятся на обжимные и разжим­ ные. В первых — резино-кордная шина охватывает вращающийся внутри нее цилиндрический шкив, с которым она сцепляется при включении. В разжимной муфте, наоборот, шина находится внутри шкива. У обжимной муфты баллон крепится к стальному ободу внешней частью, а на внутренней цилиндрической поверхности смон­ тированы колодки, облицованные фрикционными накладками. У муфты разжимного типа колодки крепятся к наружной поверх­ ности шины.

Колодки обжимных муфт и внутренняя часть баллона при вращении отжимаются центробежной силой от поверхности шкива. Это умень­ шает силу их прижатия к шкиву под давлением сжатого воздуха, и, следовательно, понижает передаваемый муфтой крутящий момент. В то же время муфты такого типа в процессе работы выключаются



значительно быстрее, так как центробежная сила способствует отходу колодок от шкива. Муфты обжимного типа применяют для быстроходных передач при скоростях на поверхностях трения

Рис. 10. Шиннопневматическая муфта:

1 — обод; 2 — детали системы управления; з — баллон; 4 — диск со сту­

пицей; 5 — шкив со ступицей.

до 35 м/с, а разжимного — для тихоходных при скоростях до 5 м/с.

8нефтяной промышленности используют муфты только обжимного типа, способные передавать большие мощности при частоте враще^- ния валов до 1500 об/мин и работающие при давлении воздуха 6—-

9кгс/см2 .

Шиннопневматическая муфта (рис. 10) состоит из двух основных частей — баллона со стальным ободом и шкива.

Баллон (рис. 11) представляет собой резино-тканевую кольце­ вую оболочку овального сечения. Внутри ее имеется эластичная резиновая камера, обеспечивающая необходимую герметичность. Баллон армирован каркасом, состоящим из нескольких слоев обре­ зиненного корда. Наружная и внутренняя цилиндрические поверх-

4

г-

л/г

Рис. 11. Баллон шиннопневматической муфты:

1

фрикционная накладка;

2 — колодка; з — паронитовая прокладка;

4

валик; 5 — камера; в

оболочка с протекторами; 7 — кордный каркас

ности баллона имеют утолщения из резины в виде протекторов. Эле­ менты баллона соединяются при изготовлении в одно целое методом горячей вулканизации.

Простота конструкции шиннопневматической муфты обусловли­ вается способностью баллона передавать крутящий момент с по­ мощью многослойного прочного корда.

В баллоне имеются один или два привулканизированных к ка­ мере ниппеля для подачи воздуха в камеру из трубопровода пневма­ тической системы управления. Наружной частью баллон привулканизирован к стальному ободу или прикреплен к нему болтами,

которые

ввинчиваются

в стальные

планки, привулканизированные

к наружному протектору.

Для лучшего соединения с резиновым

баллоном

в

планках

просверлены

отве.рстия с фасками, снятыми

под углом 4

5 ° со стороны прилегания планки к ободу. При вулкани­

зации баллона резина входит

в эти отверстия и образует своего рода

заклепки

с

потайной

конической

головкой.


К внутреннему протектору на металлических валиках крепят стальные колодки с приклеенными к ним фрикционными наклад­ ками. Валики попарно шплинтуются стальной проволокой. Между колодками и протектором помещена паронитовая прокладка для предохранения протектора от загорания при попадании на него раскаленных продуктов износа фрикционных накладок в период буксования. На поверхности внутреннего протектора, обращенной к колодкам, имеются полукруглые канавки из расчета по две на каждую колодку. Канавки облегчают обжатие шкива баллоном.

Обод муфты закрепляется на диске с помощью болтов с гайками. Ступица диска насаживается на вал машины на подшипниках или на шлицах в зависимости от назначения и конструкции муфты. При заполнении воздухом баллон расширяется и прижимает фрик­ ционные накладки к поверхности шкива, обеспечивая необходимое сцепление обеих частей муфты для передачи крутящего момента. До наполнения баллона воздухом между фрикционными колодками и цилиндрической поверхностью шкива должен быть равномерный зазор по всей окружности.

В нефтяный промышленности нашей страны применяют шиннопневматические муфты четырех типоразмеров: ШПМ-300; ШПМ-500; ШПМ-700 и ШПМ-1070. Цифрой в обозначении каждого типоразмера муфты указывается диаметр цилиндрической поверхности трения. Металлические элементы этих муфт изготовляют на Уралмашзаводе и заводе бурового оборудования «Баррикады», а баллоны — на Ленинградском шинном заводе и других заводах шинной промыш­ ленности.

К конструктивным отличиям муфт типа ШПМ следует отнести крепление шин к стальным ободам с помощью болтов и применение в качестве материала для фрикционных накладок — асбобакелита или картонобакелита.

Основные параметры муфт типа ШПМ приведены в табл. 8. Габаритные и основные присоединительные размеры шинно-

пневматических

муфт типа ШПМ (см. рис. 11) приведены в табл.

9.

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

8

Предельный

Диаметр

ок­

Наибольшая

 

 

Внутренний

Типоразмер

расчетный

рекомендуе­

Вес съемного

крутящий

ружности

мая скорость

объем каме­

муфты

момент,

трения,

мм

вращения,

баллона,

кг

ры, л

 

 

к г о м

 

 

об/мин

 

 

 

 

шпм-зоо

200

300

 

1500

6,7

 

1,3

 

ШПМ-500

800

500

 

1500

17

 

5,5

 

ШПМ-700

2500

700

 

1000

42

 

17

 

ШПМ-1070

5400

1070

 

500

75

 

30

 

П р и м е ч а н и е . Предельные расчетные крутящие моменты муфт определены при дав­ лении воздуха 7 кгс/см2 и коэффициенте трения асбобакелита по стали 0,22.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 9

 

Внутрен­

 

 

Размеры колодки

 

 

Размеры обода

 

 

 

 

Размеры ниппеля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диаметр

Ширина

 

 

 

 

 

 

 

отвер стия

 

 

 

 

 

 

Типоразмер

по колод­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

муфты

кам в

профиля

 

 

 

 

 

 

 

под Є)ОЛТЫ

 

 

 

 

 

 

 

свободном

 

Е

В

/

число

Di

 

D j

А

 

 

а

 

 

С

d,

dt

 

состоя­

 

 

 

 

 

 

 

 

нии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

di

число

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ШПМ-300

302+2,5

115 ± 2

98

5

12

450

400+2

430

115

13

12

5

1М20Х1.5

14

12

3,8

ШПМ-500

302—1,5

154 ± 2

123

6

12

720

658+2

690

154

17

12

6

1М20ХІ.5

17

12

6

504+2

ШПМ-700

708 ± 3

246+3

198

7,5

18

1000

900+5

950

240

27

16

15

2МЗЗХ1.5

17

25

8

ШПМ-1070

1078+3

246 ± 3

198

7,5

26

1400

1292+5

1350

240

27

16

15

2МЗЗХ1,б

16

25

8

П р и м е ч а н и я : 1. Ободы муфт ШПМ-300 и ШПМ-700 имеют одну реборду. 2- Муфты ШПМ - І070

и ШПМ-700 имеют по два ниппе­

ля, расположенных под углом 180°-

3- Вырез для прохода воздухопровода располагается против

ниппеля по середине между

отверстиями

с диаметром di.

4. Все размеры деталей муфты даны в мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предельный

Предельная

Податливость муфты ± 1 5 %

 

Основные размеры, мм

 

 

Объем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Типоразмер

крутящий

частота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

момент при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

камеры,

муфт

вращения,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(не более)

 

100 об/мин,

об/мин

крутильная,

боковая,

D

 

d

 

 

в

я

 

 

кгс-м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

кгс-см

см/кгс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МШ-300

450

 

 

1500

6800 • 10-1°

280-10"6

393 + 3

302 + 2

115-1,0

98 ±0,5

1,5

 

МШ-500

1300

 

 

1500

2300 • 10-ю

220-Ю"6

650

± 3

504

± 2

150-1,0

123 ± 1

5,5

 

МШ-600

3 500

 

 

1200

1300 • 10-ю

170-Ю-6

766

± 3

606

± 2

245—1,0

198 ± 1

12

 

МШ-700

4 500

 

 

1000

800 • 10-ю

150-10-6

882 + 3

708 + 3

245—1,0

198 ± 1

17

 

МШ-900

8 300

 

 

800

450 • Ю - "

140-Ю-6

1093 + 3

908

± 3

245-1,0

198

± 1

25

 

МШ-1070

11500

 

 

500

210-10-ю

85 -Ю" 6

1270 ± 3

1078 ± 3

245—1,0

198 ± 1

30

 

МШ-1330

16 000

 

 

500

160-10-Ю

60-Ю-6

1500 + 3

1345 ± 3

245-1,0

198

± 1

23

 

П р и м е ч а н и е . Расчетное давление в баллоне 7,5 ± і ,5 кгс/см 2 .