Вращающееся оборудование, такое как двигатели, коробки передач и вентиляторы, может испытывать перегрузку по крутящему моменту, если система столкнется с неожиданной неисправностью, такой как заклинивание или сбой приводимой в действие нагрузки. Одним из способов защитить эти дорогостоящие компоненты — и избежать физических травм персонала — является установка ограничителя крутящего момента в трансмиссии.

A ограничитель крутящего момента это устройство, которое немедленно отсоединяет или изолирует приводное оборудование от ведомого при возникновении перегрузки по крутящему моменту. Ограничители крутящего момента бывают нескольких конструкций и способов срабатывания, включая шариковый фиксатор, срезной штифт, постоянный магнит и пружинные зацепления.

В этой статье мы подробно рассмотрим ограничители крутящего момента шаровой фиксации.

Ограничители крутящего момента с шариковым фиксатором являются относительно простыми устройствами, работа которых в основном основана на шариках или роликах и пружинах. Но, несмотря на эту простоту, они обеспечивают быструю, надежную, высокоточную и воспроизводимую реакцию на перегрузки по крутящему моменту. Вот как они работают:

Шарики или ролики закреплены в фиксаторах между двумя пластинами или фланцами. Узел прижимается друг к другу — и шарики удерживаются в своих фиксаторах — усилием пружины, обычно с помощью дисковые пружины. Весь узел вращается как единое целое, если только не возникает перегрузки по крутящему моменту. Когда возникает перегрузка, то есть когда крутящий момент превышает заданный предел, усилие пружины преодолевается, и шарики выкатываются из своих фиксаторов, разъединяя приводной и ведомый компоненты.

Во многих конструкциях ограничителей крутящего момента пластина на стороне без привода перемещается в осевом направлении, приводя в действие механический переключатель или датчик приближения, который используется для оповещения оператора и / или отключения питания от привода для остановки двигателя.

Повторное включение ограничителя крутящего момента может произойти одним из двух способов, в зависимости от того, должен ли повторный запуск произойти как можно быстрее, независимо от относительного положения ведущей и ведомой нагрузок, или же ведущая и ведомая нагрузка должны оставаться синхронизированными при повторном запуске.

Если повторный запуск должен произойти как можно быстрее, а синхронизация приводной и ведомой нагрузок не важна, фиксаторы расположены на равном расстоянии друг от друга вокруг пластины или фланца. После того, как шарики выкатятся из своих фиксаторов и будет устранено условие перегрузки, каждый шарик попадет в следующий фиксатор, автоматически сбрасывая устройство. Такую конструкцию иногда называют “случайным” или “многопозиционным” ограничителем крутящего момента сброса. Важно отметить, что при такой конструкции ограничитель крутящего момента будет продолжать “отключаться”, или храпеть, до тех пор, пока не будет устранена перегрузка, что может привести к значительному износу пластин и фиксаторов.

В тех случаях, когда необходимо поддерживать синхронизацию приводной нагрузки и ведомого устройства, фиксаторы расположены асимметрично или разбросанно. Как только условие перегрузки будет устранено, шарики снова войдут в зацепление только тогда, когда пластины (и, следовательно, приводной груз) вернутся в свое первоначальное относительное положение. Эту конструкцию часто называют “синхронной” или “однопозиционной” конструкцией сброса.

Хотя обычно их называют “муфтами, ограничивающими крутящий момент” или “муфтами перегрузки”, по крайней мере один отраслевой эксперт утверждает, что ограничители крутящего момента технически не являются муфтами сцепления, потому что они не предназначены для постоянного проскальзывания.

Ограничители крутящего момента шарикового фиксатора широко распространены на осях с сервоприводом, таких как станки, деревообрабатывающее оборудование, роботы и упаковочные машины. Хотя сервосистемы часто включают электронную защиту от перегрузки по крутящему моменту, ограничители крутящего момента шаровой фиксации могут реагировать гораздо быстрее — обычно в течение нескольких миллисекунд — чтобы свести к минимуму потенциальный ущерб, который могут вызвать нагрузки с высокой инерцией.

Чтобы увидеть различные типы ограничителей крутящего момента в действии, ознакомьтесь с этим подборка видеороликов с ограничителем крутящего момента.