Карданний вал

1. Карданний вал, який містить телескопічний вал із закріпленими на його кінцях шарнірними C2 2 (19) 1 3 83692 И.Д. Барбаш, О.А. Ряховский. Справочник по муфтам. - Л.: Машиностроение, 1979. - 344с.], для приводів металургійного обладнання з великими крутними моментами (до 80кН·м). У цього карданного вала, як і у попереднього, на кінцях телескопічного вала встановлено шарнірні муфти, що містять кожна дві вилки з отворами під підшипники, змонтовані на конічних роликопідшипниках хрестовини з можливістю регулювання радіального зазору в підшипниках. Хрестовина утворена чотирма взаємно перпендикулярними опорами підшипників, виконаними у вигляді втулок з буртиками, які встановлені в співвісних отворах внутрішньої втулки та зовнішньої обойми. Радіальний зазор підшипника регулюється гвинтом шляхом осьового зміщення опор. Таке конструктивне рішення дозволяє компенсува ти радіальний знос роликів підшипника та його доріжок і встановити оптимальний зазор у підшипнику. Однак опори підшипників встановлено в хрестовині з гарантованим зазором (в отворах внутрішньої втулки і зовнішньої обойми). При реверсивній роботі ці зазори збільшуються за рахунок деформації металу в їх сполученнях від ударних навантажень, у результаті утворюється люфт і, як наслідок, вихід з ладу шарнірних муфт, що знижує в 2...3 рази ресурс карданного вала. Крім того, монтаж і демонтаж шарнірних муфт доволі складний, тому що приходиться сполучати всі отвори у закритій зоні, тобто в обоймі у внутрішній втулці і центральній втулці з різьбою під гвинт. І, нарешті, зовнішня обойма обмежує кут перекосу (до 12°), що знижує технологічні можливості муфти. В основу винаходу покладено завдання розробити таку конструкцію карданного валу, в якій введення нових елементів і конструктивна зміна відомих дозволили б розширити функціональні можливості (без збільшення габаритів), спростити конструкцію, монтаж і демонтаж під час планової заміни підшипників за місцем установки карданного вала і змонтувати опори підшипників хрестовини з гарантованим натягом, що дозволить збільшити в 2...3 рази міжремонтний ресурс. Для вирішення поставленого завдання в карданному валі, що містить телескопічний вал з закріпленими на його кінцях шарнірними муфтами, які складаються з двох вилок, змонтованих на конічних роликопідшипниках хрестовини, обладнаних кришками та можливістю регулювання в підшипниках радіального зазору, відповідно до винаходу, хрестовина виконана у вигляді центрального вкладиша з чотирма взаємоперпендикулярними конічними отворами, обладнаними циліндричною різзю, в які вкручені пальці з конічними роликопідшипниками, що взаємодіють з кришками, змонтованими в отворах вилок з можливістю регулювання радіального зазору в підшипниках. Крім того, пальці на кінці обладнані різзю, отвором «під ключ» і центральним отвором для подавання мастила. Крім того, кришки підшипників обладнані зовнішньою різзю, що відповідає різі в отворах вилок, а зовні - ділильними отворами під стопорну планку. 4 Таким чином, виконання центрального вкладиша з конічними отворами і змонтованими в них опорами у вигляді пальців робить хрестовину «цільною», тобто беззазорною, що збільшить її ресурс у 2...3 рази. Виконання пальців конічними з різзю на кінці та отворами «під ключ» з іншого боку дозволяє створити натяг в конічному з'єднанні при складанні, а невелика конусність (1:20) надійно фіксує пальці від відкручування; крім того, забезпечується багаторазове збирання і розбирання конічного з'єднання. Кришки підшипників, змонтовані на різі в зовнішніх посадочних отворах вилок, дозволяють, з одного боку, точно регулювати осьовий зазор у підшипниках (0,05...0,06мм), з іншого - забезпечують надійне ущільнення. Торцеві ділильні отвори зовні кришки служать для з'єднання з спеціальним ключем при регулюванні зазору й точної фіксації за допомогою стопорної планки в заданому положенні. У цілому таке конструктивне рішення дозволяє спростити конструкцію, її монтаж і демонтаж при заміні підшипників, розширити функціональні можливості, тобто збільшити припустимі кутові зміщення осі карданного вала в 2...3 рази (40...45°) без збільшення габариту діаметра. Суть винаходу пояснюється рисунком, де на Фіг.1 показано загальний вигляд карданного вала; на Фіг.2 - поперечний розріз А-А шарнірної муфти. Карданний вал (Фіг.1) містить проміжний телескопічний вал 1, на кінцях якого закріплено шарнірні муфти, що складаються кожна з двох вилок 2 і 3, змонтованих на конічних підшипниках хрестовини 4. Хрестовина виконана у вигляді центрального вкладиша 5 (у вигляді диска) з чотирма взаємно перпендикулярними конічними отворами (Фіг.2) з циліндричною різзю, в яких змонтовано пальці 6 з конічними підшипниками 4. Пальці на кінці конічної частини обладнані циліндричною різзю, а з торця циліндричної частини - отвором «під ключ» і центральним отвором для подавання мастила до підшипника. У центрі вкладиша 5 встановлено прес-маслянку 7. Підшипники закрито кришками 8, 9, які утримують мастило від витікання. Кришки 9 служать, крім того, для регулювання радіального зазору в підшипниках. З зовнішнього торця кожна кришка обладнана ділильними отворами «під ключ» і стопорною планкою 10. Складання карданного валу здійснюється таким чином: центральний вкладиш 5 установлюється всередину вилок 2 і 3, потім в конічні отвори вкладиша вкручуються пальці 6 з гарантованим натягом по конічних поверхнях, кришки 8, роликоконічні підшипники 4 і регулювальні кришки 9. Після регулювання радіального зазору в підшипниках кришки 9 фіксуються стопорними планками 10. Потім крізь прес-маслянку в підшипниковий вузол нагнітається густе мастило до появи її в зазорі лабіринтового ущільнення кришок 8. Після цього карданний вал готовий до монтажу на агрегатах. Для цього його монтують між півмуфтами неспіввісних валів потрібних агрегатів, для чого суміщають кінцеві фланці вилок 3 карданного валу з півмуфтами агрегатів і фіксують їх болтовим з'єднанням (на Фіг.1 не показане). 5 83692 У період експлуатації періодично один раз у два-три місяці кришками 9 прибирається зазор у підшипниках і додається через прес-маслянку 7 нова порція мастила. Планова заміна відпрацьованих підшипників може здійснюватись на місці (без демонтажу карданного вала з агрегатів), що в 2...3 рази зменшує час на ремонт. Для цього демонтують по черзі кришку підшипника 9, палець 6 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 разом з підшипником 4 і замість зношеного напресовують новий підшипник. Застосування пропонованого карданного валу порівняно з прототипом дозволить спростити конструкцію, а також складання і планову заміну підшипників на місці установки, не демонтуючи карданний вал з агрегатів, у 2...3 рази збільшити міжремонтний ресурс, у 3 рази збільшити допустимий кут перекосу. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601