Захисний пристрій для карданного вала

1. Защитное устройство для карданного вала, имеющего два карданных шарнира, каждый из которых снабжен двумя вилками, и соединяющую их с помощью шарнира цапфовую крестовину, а также соединяющий оба карданных шарнира и проходящий вдоль продольной оси соединительный вал с соединительным колпачком на каждый карданный шарнир для соединения с соединительным валом, с одной стороны, и для присоединения защитного воронкообразного элемента, с другой стороны, и которая при промежуточном подключении кольца скольжения расположена на вилке шарнира, причем защитный воронкообразный элемент выполнен из пластмассы, карданный шарнир, начиная от соединительного колпачка, перекрыт, по меньшей мере, на части протяженности по длине, и имеются опорные средства, которые препятствуют соприкосновению защитного воронкообразного элемента с закрытыми деталями карданного шарнира при приложении нагрузки снаружи на защитный воронкообразный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что опорные средства включают в себя опорное кольцо, которое присоединено к соединительному колпачку и наружная окружная поверхность которого служит для опоры защитного воронкообразного элемента на часть его внутренней опоры, и что опорное кольцо расположено на осевом расстоянии по продольной оси от соединительного колпачка. 2. Защитное устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что опорное кольцо соединено с соединительным колпачком с помощью спиц, распределенных по окружности вокруг продольной оси. 3. Защитное устройство по одному из п.1 или 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что опорное кольцо в плоскости сечения, которая содержит продольную ось, выполнено со стенкой в виде лежащего Uобразного профиля, а между полками и перемычкой U-образного профиля расположены ребра жесткости, распределенные по окружности вокруг продольной оси. 4. Защитное устройство по п.З, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, по меньшей мере, несколько спиц образуют ребра жесткости. 5. Защитное устройство по одному из пп.1-4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что наряду с наружной окружной поверхностью опорного кольца для опоры защитного воронкообразного элемента служит также часть наружного контура спиц.6. Защитное устройство по п.1, о т личающееся тем, что защитный воронкообразный элемент в направлении к соединительному колпачку имеет участок, снабженный складками, а опорное кольцо и/или наружный контур спиц служат для опоры внутренней стороны впадин складок. о О 3. 27079 7. Защитное устройство по одному из пп.1-6, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что опорное кольцо, спицы и соедини тельный колпачок выполнены за одно целое в виде пластмассовой детали, полученной способом литья под давлением. Изобретение относится к защитному устройству для карданного вала, причем карданный вал имеет два карданных шарнира, каждый из которых имеет две вилки шарнира и шарнирно соединяющую их цапфовую крестовину, а также соединяющий оба карданных шарнира и проходящий вдоль продольной оси соединительный вал с соединительным колпачком на каждый карданный шарнир для соединения с соединительным валом, с одной стороны, и для присоединения защитного воронкообразного элемента, с другой стороны, и который при промежуточном подключении кольца скольжения служит для опоры на вилку шарнира, причем защитный воронкообразный элемент выполнен из пластмассы, карданный шарнир, начинаясь от соединительного колпачка, перекрывается, по меньшей мере, на части протяженности по длине, и имеются опорные средства, которые противодействуют соприкосновению защитного воронкообразного элемента с деталями карданного шарнира, которые он охватывает при воздействии нагрузки снаружи на защитный воронкообразный элемент. Такое защитное устройство описано в [1]. При этом, однако, радиальные усилия, воздействующие снаружи на защитный воронкообразный элемент, могут улавливаться лишь в ограниченной степени, так как опорное кольцо установлено на наружной стороне защитного воронкообразного элемента и зафиксировано им непосредственно снаружи. Вследствие установки на наружной стороне защитного воронкообразного элемента, при больших нагрузках тем не менее может произойти соприкосновение защитного воронкообразного элемента с конструктивными деталями шарнира, что может привести к разрушению воронкообразного элемента. В [2] описано защитное устройство, в котором на внутренней стороне защитного воронкообразного элемента в области впадины складки установлено опорное кольцо. Опорное кольцо выполнено из нескольких частей и включает неподвижный участок, который закреплен на защитном воронкообразном элементе во впадине • складки, и внутреннее кольцо, вращающееся относительно него. При приложении нагрузки на защитный воронкообразный элемент снаружи он деформируется и внутреннее кольцо прилегает к одной из деталей, например к наружной стороне вилки шарнира. Но, так как карданные валы, применяемые в сельском хозяйстве, подвержены сильным загрязнениям, то опорные функции не обеспечиваются и происходит разрушение кольца. Для лучшей смазываемости закрытого защитным воронкообразным элементом шарнира и места опоры защитного устройства на вилке шарнира требуется, чтобы можно было отвести защитный воронкообразный элемент при проведении работ по обслуживанию. Как это осущёствляется, описано в [3]. Такому отводу в осевом направлении мешает, однако, конструкция согласно уровню техники [1]. Далее, в уровне техники согласно [1,2] недостатком является то, что предусмотренные там детали для радиальной опоры защитного воронкообразного элемента оказывают влияние на деформируемость защитного воронкообразного элемента в осевом направлении. Такая осевая деформируемость в определенных границах необходима для того, чтобы соединить карданный вал, например, с валом отбора мощности трактора, так как закрытые защитным воронкообразным элементом детали должны быть доступны настолько, чтобы их можно было захватить и создать препятствующее вращению и фиксированное по оси соединение с валом отбора мощности. Далее, в [4] для манжеты для уплотнения синхронной вращающейся пары предлагается заменить манжету, создающую уплотнение между наружной частью шарнира и валом, дополнительно на выступе клетки синхронной вращающейся пары так, чтобы возникающие благодаря этому каждая из двух частей манжеты могла проходить лишь половину угла изгиба между наружной частью шарнира и валом. Такие манжеты предполагается исполь 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 27079 зовать для уплотнения вращающихся пар, и они вращаются вместе с шарниром. Они служат не для защиты от касания, а для герметизации применяемой для смазывания шарнира смазки. Помимо этого 5 дополнительное крепление служит для того, чтобы лучше улавливать воздействующие на манжету усилия, которые получаются в результате захватывания при вращении смазочного масла. 10 В основе изобретения лежит задача предложить защитное устройство для карданного вала, используемого в сельскохозяйственных машинах, в котором достигается эффективная опора защитного во- 15 ронкообразного элемента в радиальном направлении при воздействии усилий с наружной стороны на защитный воронкообразный элемент, которое, по меньшей мере, для присоединения карданного 20 вала к ведущему органу, например валу отбора мощности трактора, обеспечивает деформируемость защитного воронкообрааного элемента в осевом направлении. на определенную величину, не ухудшая 25 при этом его опору при радиальной деформации. Эта задача решается благодаря тому, что опорные средства включают опорное кольцо, которое подсоединено к соедини- ЗО тельному колпачку, и наружная окружная поверхность которого служит для опоры защитного воронкообразного элемента на части его внутренней стороны, и что опорное кольцо расположено на осевом рас- 35 стоянии на продольной оси от соединительного колпачка. Благодаря присоединению опорных средств к опорному кольцу, которое связано с соединительным колпачком, ока- 40 зывается воздействие на опору в защитном воронкообразном элементе, что является преимуществом, то есть защитный воронкообразный элемент может приле• гать в радиальном направлении к опорно- 45 му кольцу, не соприкасаясь с конструктивными деталями закрываемого им шарнира и при высоких радиальных нагрузках. Кроме того, благодаря присоединению опорного1 кольца к соединительному 50 колпачку обеспечивается непосредственный подвод опорных усилий через соединительный колпачок в шарнир. При воздействии усилий на опорное кольцо соединительный колпачок благодаря распо- 55 ложению на вилке шарнира и благодаря присоединенной защитной трубе противодействует создаваемому опрокидывающему моменту, поскольку расположенный на другом конце карданного вала соедини тельный колпачок улучшает опору. Защитный воронкообразный элемент в соответствии с путем деформации, необходимым для доступа к закрытым элементам шарнира для соединения с ведущим или ведомым валом, может выполняться легко деформируемым в осевом направлении. Для того, чтобы также при легкой конструкции достичь высокой жесткости и хорошей опоры для опорного кольца, его можно соединить с соединительным колпачком спицами, равномерно расположенными вокруг продольной оси. С этим также связано преимущество, состоящее в том, что через промежуточное пространство, которое образовано между каждыми двумя спицами, после отвода защитного воронкообразного элемента имеется доступ для смазки шарнира цапфовой крестовины и для раздвижного профиля. Для того, чтобы получить соответствующую легкую конструкцию, предусмотрено далее, что опорное кольцо выполнено в плоскости сечения, содержащей продольную ось, со стенкой в форме лежащего U-образного профиля и между полками и перемычкой U-профиля вокруг продольной оси распределены ребра жесткости. При этом предусмотрено, что, по меньшей мере, некоторые из спиц сами образуют ребра жесткости. Далее возможно, что наряду с наружной поверхностью опорного кольца для опоры защитного воронкообразного элемента используется также часть наружного контура спиц. Предусмотрено, что защитный воронкообразный элемент в стороне соединительного колпачка имеет участок, снабженный складками, и опорное кольцо и/или наружный контур спиц служит для опоры внутренней стороны впадин складок. В конструкции согласно изобретению можно также опорное кольцо, спицы и соединительный колпачок выполнить за одно целое из пластмассы путем литья под давлением. В качестве пластмассы предпочтительно использовать HDPE {полиэтилен высокого давления). Предпочтительный вариант выполнения изобретения, его применение на карданном валу для использования в приводе или в приводах сельскохозяйственных машин схематически представлен на чертежах. На фиг.1 показано половинное сечение по длине карданного вала сельскохо 7, 27079 зяйственной машины с защитным устройством согласно изобретению; на фиг.2 показанный на фиг.1 слева шарнир с соединительным колпачком и опорным кольцом в виде отдельной детали в увеличенном масштабе; на фиг.З - часть соединительного колпачка по фиг.2 с опорным кольцом в виде отдельной детали в плоскости сечения Ill-Ill по фиг.4; на фиг.4 разрез IV—IV на фиг.З. На фиг.1 показан карданный вал с двумя карданными шарнирами 2,2' на обоих концах. Оба карданных шарнира 2,2"в основном выполнены идентично, поэтому более подробно описывается лишь один из карданных шарниров, а именно карданный шарнир 2,показанный на фиг.1 слева. В связи с этим то же самое можно сказать о фиг.2. Карданный шарнир 2 включает две вилки шарнира 3,4, которые шарнирно связаны друг с другом с помощью цапфовой крестовины. Оба карданных шарнира 2,2" связаны друг с другом с помощью соединительного вала 7. Соединительный вал 7 состоит из двух вставленных друг в друга телескопируемых профильных труб 7", 7", которые позволяют передачу- вращающего момента между обоими карданными шарнирами 2,2'. На чертеже фиг.1 показан карданный вал 1 в вытянутом положении, с продольной осью 6, которая представляет ось вращения при передаче момента вращения между обоими шарнирами 2,2". Обе профильные грубы 7',7" для передачи момента вращения имеют поперечное сечение, отличающееся от поперечного сечения круга. В каждом случае профильная труба 7' или 7"связана с соответствующим шарниром 2 или 2". Шарнирный вал 1 снабжен защитным устройством, которое предназначено для того, чтобы обслуживающий персонал не мог коснуться вращающегося карданного вала 1, Защитное устройство включает в себя по одному соединительному колпачку 8 на каждый карданный шарнир 2, 2'. Как, в частности, видно из фиг.1 для шарнира 2 или из фиг.2, соединительный колпачок 8 имеет присоединение к трубе 8' для наружной защитной трубы 11. Вставленная в нее вторая защитная труба 11' соединена с соединительным колпачком второго карданного шарнира 2'. Далее соединительный колпачок 8 имеет посадочную часть 8" для фиксирования защитного воронкообразного элемента 12 и присоединительную часть 8"" для соединения Q опорным кольцом 13. Соединительный 5 10 15 20 ' 25 30 35 40 45 50 55 8 колпачок 8 снабжен далее кольцом скольжения 9, выполненным с прорезью и вставляемым в паз 10 вилки шарнира 4 карданного шарнира 2 для установки защитного устройства. Защитный воронкообразный элемент 12 содержит в направлении соединительного колпачка 8 участок со складками 12', который имеет несколько складок с выступами складок и впадинами складок 12". В направлении к вилке шарнира 3 защитный воронкообразный элемент 12 имеет участок, выполненный сравнительно жестким. Участок со складками 12' позволяет защитному воронкообразному устройству 12 сжиматься в направлении к соединительному колпачку 8, чтобы обеспечить доступ, например, к вилке шарнира и, чтобы, например, ее можно было закрепить на валу отбора мощности трактора для обеспечения соединения без возможности вращения. Защитный воронкообразный элемент 12 работает совместно с неподвижной защитой, например, на задней части трактора, то есть он отчасти перекрывается ею, так что в целом получается закрытое пространство, доступ к которому возможен лишь при целенаправленном сжатии защитного воронкообразного элемента 12. Благодаря этому обеспечивается защита от касания. Защитный воронкообразный элемент, который должен деформироваться сам по себе для обеспечения доступа к деталям шарнира, должен, тем не менее, обеспечивать, чтобы если, например, обслуживающий персонал при вращающемся карданном вале 1 встанет на защитное устройство или защитный воронкообразный элемент 12 или обопрется на него иным способом, не возникло повреждений и не нарушились защитные функции. Из этих соображений к соединительному участку 8'" соединительного колпачка 8 присоединено опорное кольцо 13 с помощью проходящих параллельно продольной оси 6 спиц 19. Опорное кольцо 13 должно быть смещено на некоторое осевое расстояние от продольной оси 6 от соединительного колпачка 8 или кольца скольжения 9 влево в направлении к другой вилке шарнира 3. Как видно из фиг.З и 4, соединительный колпачок 8 на участке присоединения 8'" расширен и на внутренней стороне, то есть в направлении к продольной оси 6, снабжен ребрами жесткости. От наружной стороны присоединительного участка 8'" отходят распределенные по окружности спицы 19, которые заканчиваются в опорном кольце 27079 10 13. Опорное кольцо 13 выполнено а виде колпачок 8 с опорным кольцом 13 и соележащего U-профиля, отверстие которого диняющими их спицами 19 образует едиобращено в сторону соединительного колную деталь, выполненную литьем под давпачка 8. Оно состоит из лежащей снарулением из НОРЕ (полиэтилена высокого жи полки 15, лежащей внутри полки 16 и давления). соединяющей их перемычки 14. Наружная т поверхность опорного кольца 13 обознаКак следует из фиг.1 и 2, наружная чена позицией 17 и служит для опоры поверхность 17 опорного кольца 13 и назащитного воронкообразного элемента 12. ружные контуры 21 спиц 19 служат для То же самое относится и к наружному 10 опоры внутренней стороны 18 защитного контуру спиц 19. Спицы 19 продолжаются воронкообразного элемента 12, частносна участке опорного кольца 13 между ти, в области участка со складками 12', обеими полками 15,16 в качестве ребер а именно предпочтительно складок участжесткости. Впрочем, имеются дополнителька со складками 12' под впадинами скланые ребра жесткости 20, которые прохо- 15 док 12". Опорное кольцо 13 обеспечидят также между перемычкой 14 и двумя вает, чтобы и при радиальной нагрузке, полками 15,16 и обеспечивают повышекоторая воздействует на защитный воронние прочности опорного кольца 13. Ребра кообразный элемент 12, не было соприжесткости 20 расположены с распредекосновения защитного воронкообразного лением по окружности опорного кольца 20 элемента 12 с теми деталями карданного 13 между спицами 19. Соединительный шарнира 2, которые он окружает. 27079 13 15 17 21 19 12 12*12' 19 13 15 17 21 19 20 19 г* Ш Фйг.З Упорядник Техред М. Келемеш Коректор А. Маковська Замовлення 550 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101