Пневматические муфты

Цилиндрические фрикционные шинно-пневматические муфты бывают двух типов — обжимные и разжимные. В первых резиновый баллон охватывает вращающийся внутри него шкив, с которым он сцепляется при включении. В разжимной муфте, наоборот, баллон находится внутри шкива. В обжимной муфте фрикционные колодки крепятся к внутренней цилиндрической поверхности баллона, а в разжимной — к его внешней поверхности.

В трансмиссиях буровых установок применяют только обжимные муфты. Они значительно быстрее выключаются при остановках, так как после выключения колодки отжимаются центробежной силой от шкива, а в разжимных, наоборот, они прижимаются этой силой к шкиву, и выключение затягивается. Муфты обжимного типа используются в быстроходных трансмиссиях при скоростях на контактных поверхностях до 35 м/с.

а) цилиндрическая радиальная: 1 – обод; 2 – баллон; 3 – фрикционные колодки; 4 – шкив.

б) дисковая осевая: 1 – обод со звездочкой; 2 – диски обода с фрикционноыми накладками; 3 – диски ступицы; 4 – баллон; 5 – ступица с фланцами; 6 - подшипник

Рисунок – Фрикционные пневматические муфты

Цилиндрические муфты благодаря упругости баллона несколько компенсируют перекосы и непараллельность валов и снижают динамические нагрузки. Муфтами этого типа соединяют валы с целью компенсации неточностей монтажа. Эти муфты хорошо работают при температуре окружающей среды от — 30 до +50°С. При температурах ниже — 30 и выше + 50 °С работоспособность их снижается.

При режимах с большим числом включений выделяется много тепла и нагреваются колодки, непосредственно прикрепленные к баллону, что снижает срок его службы.

Для оперативной работы с большой частотой включения иногда применяют цилиндрические пневмокамерные обжимные или осевые дисковые муфты с воздушным охлаждением.

1 – обод; 2 – воздухопровод; 3 – баллон с фрикционными колодками; 4 – ступица; 5 – шкив; А – подвод воздуха

Рисунок – Цилиндрическая радиальная обжимная шинно-пневматическая муфта

Обжимная ШПМ состоит из резинового баллона с ниппелем, который закрепляется на стальном ободе гайкой. Ниппель нужен для подвода сжатого воздуха. К внутренней цилиндрической поверхности баллона прикреплены металлические колодки с прикреплёнными фрикционными накладками. Колодки крепятся с помощью гладких шпилек, пропущенных через отверстия в протекторной части баллона и прошплинтованных по бокам проволокой.

Баллон – резинотканная кольцевая камера овального сечения. Он предназначен не только для прижатия фрикционных прокладок к шкиву муфты, но и для передачи крутящего момента. Баллон состоит из внутренней резиновой камеры, многослойной обкладки из прочных прорезиненных тканей (корда) и наружного слоя резины, предназначенной для защиты корда от внешней среды и механических повреждений. По наружной цилиндрической поверхности баллона привулканизированы металлические планки с резьбовыми отверстиями для крепления баллона с помощью винтов к наружному стальному ободу. Реборда наружного обода муфты с помощью болтов соединяется с диском, ступица которого на шпонке посажена на один из соединяемых валов. На втором валу также на шпонке посажен находящийся внутри муфты шкив. При поступлении сжатого воздуха через ниппель в баллон муфты, он расширяется и прижимает фрикционные накладки к шкиву; в результате трения между колодками и шкивом происходит сцепление ведущего вала с ведомым.