168617. lajstromszámú szabadalom • Elektromágneses tengelykapcsoló árintkezőnélküli áramhozzávezetéssel

3 168617 4 gelyirányú erő lényegesen nagyobb méretekkel ható anyagokkal van megtámasztva, mint a tengelykapcsolóba vagy a szerelőkarimára épített csapágyak esetében. Ezt a megoldást „független felszerelésnek" is nevezik. A továbbiakban ezért csak független felszerelésű tekercstartóval rendelkező tengelykapcsolókkal foglalkozunk. Az ilyen rendszerű tengelykapcsolók egyik különlegességét a munkalégrés megnövelt nagysága képezi, amelyre a tengelykapcsoló tekercstartója és háza méretingadozásainak kiegyenlítése céljából van szükség. Ezek a méretingadozások a gyártás során az alkatrészek névleges méreteitől adódó eltérésekből, valamint a hajtás statikus és dinamikus üzemmódjai alatt bekövetkező kihajlásokból származnak. Az érintkező nélküli tengelykapcsolók ismert konstrukcióinál, amelyeknél a tekercstartó függetlenített felerősítésű, túlnyomórészt kúpos (különleges esetben lapos is) és hengeres kiképzésű munkalégréseket alkalmaznak. A rövid kúpos és lapos kiképzésű légrések alkalmazása a csapágy igénybevételéhez, a szükséges magnetomotoros erő jelentős megnövekedéséhez és, a szerkezet üzeme során a tengely axiális játéka esetén a légrés veszélyes mértékű lecsökkenéséhez vezet. Hengeres légrések alkalmazása esetében a mágnesvezető sugárirányú és tengelyirányú méretei bizonyos mértékben megnövekednek, mint ezt a fentiekben már az ERR ... G típusú tengelykapcsolók esetében már említettük. A fenti hátrányok a kettős hengeres munkalégrések felhasználási lehetőségeit nagymértékben leszűkítették, ezért elterjedtebben alkalmaztak olyan megoldásokat, ahol a légrést két különböző kiképzésű szakasz kombinációja alkotta. Megjegyezzük, hogy a tekercstartó összes kiviteli változatánál, amikor a tekercstartón a tekercs közvetlen felszerelésére négyszögletes horony nem volt kiképezve (például tekercstartó legalább egy körbefutó kúppal), a tekercs szórt fluxusának a munkalégrésen való áthaladása következtében a magnetomotoros erő járulékos csökkenésével is kellett számolni. Ezeknél az eseteknél a tekercs merev tekercstesten volt elkészítve. A fentiekkel összhangban célunk a találmánnyal a fentiekben vázolt hátrányok kiküszöbölése. A találmány feladata olyan érintkező nélküli áramhozzávezetéssel rendelkező elektromágneses tengelykapcsoló kifejlesztése, amely a tengelykapcsoló adott méretei és jellemzői esetében a tengelykapcsolóval maximálisan elérhető hatásosság biztosítása céljából képes a tengelykapcsoló kapcsológörbéjének optimális geometriai alakzatot biztosítani. Ezt a feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy az érintkező nélküli áramhozzávezetéssel ellátott elektromágneses tengelykapcsoló gyűrűalakú nyugvó mágneses vezetőt, és ennek homlokoldalán kiképzett furatba helyezett gerjesztőtekercset tartalmaz, amely koaxiális munkalégréseken keresztül, amelyek közül legalább egynek kúpos kiképzése van, a pólustárcsa gyűrűalakú nyúlványaihoz kapcsolódik, és a pólustárcsa pólusai egymástól nem-mágneses betéttel vannak elválasztva, és ezt a tengelykapcsolót az jellemzi, hogy a kúpalakú légrés olyan kúp formájában van kiképezve, amelynek a kúp tengelyirányú metszete által kijelölt alkotója egy képzeletbeli derékszögű háromszög átfogójában helyezkedik el, amelynek egyik befogója megegyezik a pólustár-5 csa gyűrűalakú falának a pólus tövénél mért vastagságával, másik befogója pedig megegyezik a pólustárcsa belső homlokoldalától a mágnesvezető furatának a belső homlokfelületéig mért távolsággal. Ennél a műszaki megoldásnál a tengelykapcsoló 10 méretei minimálisak lesznek, minimálissá válik a nemkívánatos tengelyirányú igénybevétel és a munkalégrésben bekövetkező mágneses feszültségesésének átlagértéke, minimálissá válik ugyancsak az egymástól külön szerelt tekercstartó és a tengelykap-15 csoló házának a tengelyirányú eltérései iránt való érzékenység is. A találmány szerint kiképzett elektromágneses tengelykapcsolót az is jellemzi, hogy mindkét munkalégrés kúpalakban van kiképezve, amikoris ezen 20 kúpok nyílásszögei egymással egyező irányban öszszetartóak, és a gerjesztőtekercsek hosszmetszetben L-alakú, ferromágneses anyagból kiképzett egyetlen tekercstesten helyezkednek el. Ez a tekercstest megakadályozza, hogy a tekercs 25 a munkalégrésen keresztül szórt fluxust hozzon létre, amely egyébként a magnetomotoros erőben járulékos veszteséget és a tengelyirányú igénybevétel növekedését, valamint a munkalégrés bizonyos csökkenését is eredményezhetné, mivel a légrést képező 30 szakaszok járulékosan telítődhetnének. A találmány szerinti elektromágneses tengelykapcsoló egy változatát az jellemzi, hogy a munkalégrések olyan kúpok alakjában vannak kiképezve, amelyek nyílásszögei a tengelykapcsoló tengelyei 35 mentén egymással ellentétes irányokban összetartóak. Ez a műszaki megoldás lehetővé teszi U-alakú tekercstestek alkalmazását, amely minden olyan konstrukciós előnnyel rendelkezik, amelyet a fentiekben vázolt alakoknál már megismertünk. 40 A találmányt a továbbiakban a mellékelt rajzok alapján két példakénti kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra elektromágneses tengelykapcsoló érintkező nélküli áramhozzávezetéssel, amelynek a talál-45 mány szerint egy kúpos munkalégrése van, a 2. ábra az elektromágneses tengelykapcsoló egy másik kiviteli változata, amelynek a találmány szerint két kúpos munkalégrése van. A találmány szerinti elektromágneses tengelykap-50 csolót az 1. és 2. ábrákon szemléltettük. A javaslat szerint elektromágneses tengelykapcsoló az 1. ábra szerint végén lezárt kúppal ellátott 1 tekercstartót, 2 pólustárcsát (hegesztett), L-alakú keresztmetszettel rendelkező ferromágneses 3 tekercstestet és 4 teker-55 eset tartalmaz. A tengelykapcsoló tárcsáját és villáját az ábrán nem tüntettük fel. A mágneses fluxus 5 útvonalon keresztül, a 4 tekercs szórt fluxusa pedig 6 útvonalon keresztül záródik. A további jelölések az ábrán a következők: 7 - illeszkedési felület, 8 -g0

az optimális kúpalakú légrés alkotója, 9, 10 - az alkotó lefutásának szemléltetése céljából speciálisan kiválasztott vonatkoztatási pont, 11 - nem-mágneses hegesztési varrat, 12 - alsó hengeres munkarés, 13 és 14 - pólus, 15 - a tekercstartó „háta". 65 Két kúpalakú munkalégrés esetében (2. ábra) a 17 2