Ротаційне з’єднання

Реферат: Ротаційне з'єднання містить корпус, в паз якого встановлена п'ята з торцевим ущільненням, ротор, в якому розміщений шарнір, що одним торцем через торцеве ущільнення контактує з п'ятою, та компенсуючий елемент. Як компенсуючий елемент використовують пружину стиснення, яка встановлена в роторі та контактує з вільним торцем шарніра, зафіксованим в роторі з можливістю переміщення вздовж виконаних на зовнішній поверхні шарніра проточок, а бічна поверхня шарніра біля торця, що контактує з пружиною стиснення, має тороїдальні виступи з кільцевими ущільнювачами, причому ротор виконаний роз'ємним. UA 85302 U (54) РОТАЦІЙНЕ З'ЄДНАННЯ UA 85302 U UA 85302 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропонована корисна модель належить до машинобудування, а саме - до ротаційних з'єднань, і може бути широко використана для просторового з'єднання стаціонарних трубопроводів та/або обертових гідроагрегатів, та для компенсації їх взаємного лінійного (поздовжнього та/або поперечного) та/або кутового зсуву, викликаного термічними та іншими навантаженнями. Галузі застосування - металургія, верстатобудування, поліграфія, целюлозно-паперова, хімічна, харчова та фармацевтична промисловість, енергетика, а також при виробництві скла. Ротаційні з'єднання - це виконані з високою точністю механічні деталі, через які здійснюється подача робочого середовища від стаціонарних трубопроводів до частини машини, яка обертається (наприклад, ролики, рольганги, вали, каландри, барабани). Їх використовують у випадках, коли виникає необхідність подачі і відводу робочого середовища в обертові вузли. Ротаційні з'єднання забезпечують механічне ущільнення між стаціонарним трубопроводом та обертовим вузлом для подачі робочого середовища (вода, пара, масло, мастильноохолоджуюча рідина, тощо). Відомі ротаційні з'єднання фірми "Siemens VAI" для металургійної галузі, зокрема для машин безперервного лиття заготовки (див. www.intecheco.ru Сборник докладов Третьей Международной конференции). Таке з'єднання складається з корпусу, в паз якого встановлена п'ята з валом, на якому встановлено ротор. Ущільнення і ковзання ротора по валу здійснюється за рахунок комплекту ущільнюючих кілець. Конструкція ротаційного з'єднання фірми "Siemens VAI" має незначний термін експлуатації, що пояснюється швидким зношуванням комплекту ущільнюючих кілець. Крім того, при використанні відомого пристрою, наприклад, в машинах безперервного лиття заготовок (МБЛЗ), відсутня компенсація неспіввісності, яка виникає за рахунок прогину роликів. З рівня техніки найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, за призначенням і кількістю спільних ознак є ротаційне з'єднання GS 46-70 FL компанії "Georg Springman", вибране автором за прототип (див. www.georgspringmann.com.pl). До складу з'єднання GS 46-70 FL входять корпус, в паз якого встановлена п'ята з торцевим ущільненням, нерозбірний ротор, що одним торцем контактує з п'ятою. Контакт ротора і п'яти здійснюється за допомогою торцевого ущільнення. Як компенсуючий елемент використовують нержавіючий сильфон, який зварений з ротором. Відомий пристрій компенсує лінійне розширення не більше 8 мм, що за даних умов є недостатнім. Крім того, використання як компенсуючого елемента сильфона, який піддається залишковій деформації, призводить до швидкого зношення ротаційного з'єднання і виходу його з ладу. В основу корисної моделі поставлена задача шляхом удосконалення конструкції забезпечити повну компенсацію лінійних розширень та неспіввісності. Технічний результат, який досягається при використанні вдосконаленого ротаційного з'єднання, полягає в підвищенні експлуатаційної надійності і терміну служби. Поставлена задача вирішується тим, що в ротаційному з'єднанні, що містить корпус, в паз якого встановлена п'ята з торцевим ущільненням, ротор, в якому розміщений шарнір, що одним торцем через торцеве ущільнення контактує з п'ятою, та компенсуючий елемент, відповідно до корисної моделі, як компенсуючий елемент використовують пружину стиснення, яка встановлена в роторі та контактує з вільним торцем шарніра, зафіксованим в роторі з можливістю переміщення вздовж виконаних на зовнішній поверхні шарніра проточок, а бічна поверхня шарніра біля торця, що контактує з пружиною стиснення, має тороїдальні виступи з кільцевими ущільнювачами, причому ротор виконаний роз'ємним. Основна відмінність даного технічного рішення від вищезгаданих і прототипу, зокрема, полягає в компенсації лінійних розширень до 20 мм, що пояснюється наступним. У зв'язку, з тим, що як компенсуючий елемент використовують пружину стиснення, а шарнір зафіксований в роторі з можливістю переміщення вздовж виконаних на його поверхні проточок, заявлений пристрій має перевагу в компенсації лінійного розширення. Саме проточки та хід пружини стиснення забезпечують зміщення ротора на 20 мм та щільне прилягання і постійний контакт ротора з п'ятою. Наявність на бічній поверхні шарніра біля торця, що контактує з пружиною стиснення, тороїдальних виступів з кільцевими ущільненнями, компенсує неспіввісність та забезпечує герметичність системи. Роз'ємність конструкції дозволяє здійснювати заміну швидко зношуваних елементів та ремонт ротаційного з'єднання. 1 UA 85302 U 5 10 15 20 Згадані удосконалення пристрою (ротаційного з'єднання) суттєво підвищують його експлуатаційну надійність і термін служби. Суть заявленого технічного рішення пояснюється кресленням, де представлений конкретний приклад ротаційного з'єднання, загальний вигляд. Ротаційне з'єднання містить корпус 1, в паз якого встановлена п'ята 2 з торцевим ущільненням 4, та ротор 3. Контакт п'яти 2 і ротора 3 здійснюють за рахунок торцевого ущільнення 4, кільця якого вмонтовані в торцевій частині п'яти 2 і ротора 3. В роторі 3 розміщений шарнір 5 з компенсуючим елементом, виконаним у вигляді пружини стиснення 6. Ротор 3 виконаний роз'ємним і з'єднаний з шарніром 5 гужонами 7. На зовнішній поверхні шарніра 5 виконані проточки 8, які забезпечують переміщення ротора 3 вздовж шарніра 5. Бічна поверхня шарніра 5 біля торця, що контактує з пружиною стиснення 6, має тороїдальні виступи з кільцевими ущільнювачами 9. Ротаційне з'єднання працює наступним чином. За допомогою корпуса 1 ротаційне з'єднання кріплять до нерухомої частини стана (на кресленні не показаний). Ротор 3 встановлюють безпосередньо в ролик (на кресленні не показаний), що обертається. Контакт ротора 3 з нерухомою частиною стана забезпечує торцеве ущільнення 4. При нагріванні та навантаженні відбувається лінійне розширення, а також прогин ролика. При цьому стиснення пружини 6 забезпечує щільне прилягання торцевого ущільнення 4, що запобігає протіканню робочого середовища та забезпечує герметичність. За запропонованим технічним рішенням розроблені робочі креслення, виготовлено дослідний зразок, проведені стендові дослідження, які підтвердили функціональність, надійність, довговічність, зручність обслуговування, а також можливість постановки виробу в серійне виробництво. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Ротаційне з'єднання, що містить корпус, в паз якого встановлена п'ята з торцевим ущільненням, ротор, в якому розміщений шарнір, що одним торцем через торцеве ущільнення контактує з п'ятою, та компенсуючий елемент, яке відрізняється тим, що як компенсуючий елемент використовують пружину стиснення, яка встановлена в роторі та контактує з вільним торцем шарніра, зафіксованим в роторі з можливістю переміщення вздовж виконаних на зовнішній поверхні шарніра проточок, а бічна поверхня шарніра біля торця, що контактує з пружиною стиснення, має тороїдальні виступи з кільцевими ущільнювачами, причому ротор виконаний роз'ємним. 2 UA 85302 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3