3. Сполучні муфти валопроводу

Для з'єднання окремих ділянок валопроводу залежно від їхнього призначення, умов роботи, технології складання та розбирання застосовуються муфти різної конструкції.

Рисунок 7. Фланцеве з'єднання.

Фланцеве з'єднання є найбільш простим по конструкції й надійним в експлуатації (мал. 7).

Фланець відковується за одне ціле з валом. На торці фланця є виточення, у яку вставляється шайба, що центрує. Шайба служить напрямною деталлю тільки при спільній обробці й спарюванні суміжних валів.

Кількість сполучних болтів парне й коливається від 6 до 12. Для з'єднання фланців застосовуються циліндричні або конічні болти,, що приганяються щільно до поверхонь отворів у фланцях. Для болтів застосовуються корончаті або звичайні гайки, які стопоряться шплінтами.

Використання фланцевого з'єднання можливо тільки при застосуванні підшипників і сальників з горизонтальним розніманням.

Рисунок 8. Конічна фланцева напівмуфта: 1 - шпонка; 2 - стопорна шайба; 3 - стопорна гайка; 4 - заглушка; 5 - вал; 6 - корпус напівмуфти.

Конічна фланцева напівмуфта (рис. 8) застосовується для з'єднання порожніх і суцільних валів при передачі крутного моменту й упору будь-якої величини.

Конусність з'єднання забезпечує легкість посадки та знімання корпуса напівмуфти 6 з валу 5. У торця муфти, протилежного фланцю, для збільшення жорсткості передбачається стовщений пояс. Для запобігання провертання напівмуфти на валу встановлюється шпонка 1. Натяг напівмуфти на вал забезпечується стопорною гайкою 3, що охороняється від самовідгвинчування стопорною шайбою 2.

Рисунок 9. Подовжньо-свертна муфта: 1 - вал; 2 - шпонка; 3 - упорне кільце; 4 - шпонка; 5 - вал; 6, 8 - напівмуфта; 7 - стяжний болт.

Подовжньо-свертні муфти (рис. 9) звичайно застосовуються для з'єднання валів у важкодоступних місцях корабля. Муфти легко роз'єднуються без переміщення їх в осьовому напрямку. Подовжньо-свертна муфта являє собою два порожніх сталевих напівциліндри, що обхоплює кінці валів, що з'єднуються, 1 і 5. Напівциліндри (напівмуфти) 6 і 8, з'єднані між собою болтами 7, стискають кінці валів з такою силою, щоб передача крутного моменту відбувалася за рахунок тертя. Для запобігання провертання валів у муфті передбачені шпонки 2 і 4. Упор гребного гвинта в обох напрямках передається через рознімне упорне кільце 3, вставлене в кільцеве виточення на кінцях валів, що з'єднуються.

Рисунок 10. Еластична муфта: 1 - внутрішній обід; 2 - планка; 3 - вкладиш; 4 - зовнішній обід; 5 – фланець.

Еластична муфта (рис. 10) забезпечує передачу крутного моменту та застосовується в якості вібро- і звукоізолятора між двигуном і валопроводом.

Вал двигуна болтами з'єднується із фланцем 5 еластичної муфти, що жорстко з'єднаний із зовнішнім ободом 4. До фланця валопроводу болтами кріпиться внутрішній обід 1. На внутрішній поверхні зовнішнього обода та на зовнішній стороні внутрішнього обода є радіально розташовані лопатки, між якими вставлені гумові вкладиші 3. Для фіксації вкладишів у своїх осередках передбачені планки 2, закріплені на зовнішньому ободі. Таким чином, передача крутного моменту від двигуна до валопроводу відбувається через еластичні гумові вкладиші, за рахунок чого забезпечується ефект звукоізоляції. Наявність еластичного елемента в складі сполучної муфти дозволяє понизити вимоги до точності центрування валів, що з'єднуються.

Рисунок 11. Зубчаста муфта: 1 - відомий диск; 2 - стопор; 3 - задній барабан; 4 - проміжна опора; 5 - передній барабан; 6 - ведучий диск; 7 - стрілка: 8 - вало-поворотна шестірня; 9 - кожух; 10 – бурт.

Зубчаста муфта (рис. 11) дозволяє з'єднувати та роз'єднувати головний двигун з валопроводом у період повсякденної їхньої експлуатації. Ведучий диск 6 зубчастої муфти кріпиться болтами до вала двигуна. Ведомий диск 1 із проміжною опорою 4 кріпиться до валопроводу. Ведучий і ведомий диски муфти на зовнішній поверхні мають зуби, які перебувають у зачепленні із зубами внутрішньої поверхні переднього 5 і заднього 3 барабанів. Проміжна опора центрує ці барабани щодо ведомого диска. Торці барабанів закриті дисками із сальниковими ущільненнями. Зубчаста муфта характеризується простотою конструкції, високою надійністю, більшим ресурсом, малими габаритами й масою. Негативними якостями зубчастої муфти є неможливість її включення й вимикання при обертаннях валів, а також жорсткі вимоги до центрування валів, що з'єднуються.

Шинно-пневматична муфта призначена для швидкого з'єднання і роз'єднання двигуна з валопроводом. Комплект шинно-пневматичної муфти (ШПМ) складається із властиво шинної муфти 2 (рис. 12), повітророзподільника 3 з повітророзподільним валом 4, систем керування та контролю. Повітророзподільник може кріпитися на спеціальному фундаменті 5 або на торці двигуна. При установці повітророзподільника на фундаменті він може додатково виконувати функції опорного підшипника.

	а)
Рисунок 12. Шинно-пневматична муфта: 1 - вал; 2 - шинна муфта; 3 - повітророзподільник; 4 – повітрярозподільний вал; 5 - фундамент.	Рисунок 13. Шинна муфта: а - загальний вид; б - кріплення фрикційної колодки до шинного балона; в - з'єднання ніпеля із шинним балоном і ободом; 1 - внутрішній барабан; 2 - зубчастий вінець; 3 - кожух; 4 - обід; 5 - болт; б - шинний балон; 7 - диск; 8 - палець; 9 - каркас; 10 - фрикційна пластина; 11 - гайка; 12 – ніпель.

Рисунок 14. Гідромуфта: 1 - відомий вал; 2, 9 - упорно-опорний підшипник; 3 - кільцева камера; 4 - турбінне колесо; 5 - шиберне кільце; 6 - насосне колесо; 7 - кожух; 8 - корпус; 10 - ведучий вал.

Гідромуфта призначена для швидкого з'єднання та роз'єднання двигуна з валопроводом.

Ведучий вал гідромуфти 10 (рис. 14) жорстко з'єднаний з колесом відцентрового насоса 6, а відомий вал 1 - з колесом гідравлічної турбіни 4. Насос і турбіна мають різну кількість радіально розташованих лопаток однакового профілю.

Заповнення внутрішньої порожнини гідромуфти робочою рідиною (звичайно малогрузле мінеральне масло) - через кільцеву камеру 3. Належна герметичність муфти забезпечується спеціальними сальниковими ущільненнями в кожусі 7, корпусі 8 і кільцевій камері 3.

При роботі двигуна (обертанні ведучого вала 10) рідина під дією відцентрових сил переміщається в міжлопаткових каналах колеса 6 від центра до його периферії і за рахунок придбаної кінетичної енергії приводить в обертання колесо турбіни 4.

Для зупинки корабля досить відкачати робочу рідину з порожнини муфти і обертання відомого вала 1 припиниться. Шиберне (від Schieber - заслінка) кільце 5 забезпечує прискорене вимикання гідромуфти.

Виникаючі при роботі гідромуфти осьові сили сприймаються упорно-опорними підшипниками 2 і 9.

Таким чином, гідромуфта забезпечує еластичний зв'язок двигуна з рушієм, а також їх швидке з'єднання та роз'єднання без зупинки двигуна.