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
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 .