ШАРНИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 1997 года по МПК F16D3/16 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для соединения узлов в условиях повышенных перекосов при значительных тяговых усилиях.

Известны шарнирные соединения, предназначенные для соединения тяжело нагруженных трансмиссий и привода [1]
Известна также конструкция шарнирного соединения, содержащая ведущий ведомый валы, соединенные промежуточным валом и двумя шарнирными муфтами [2]
Известны шарнирные соединения двух валов работают в тяжелых эксплуатационных условиях: повышенных перекосах при значительных тяговых усилиях. Совместно с ним в тех же условиях работает эл. связь между секциями, которая подвергается механическим повреждениям, закручиванию, воздействию окружающей среды, повышенному давлению. Все это снижает эксплуатационную надежность и срок службы оборудования.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности и продление срока эксплуатации оборудования за счет образования гермополости внутри предлагаемого шарнирного соединения и размещения в нем электрического кабеля, необходимого для электрической связи между секциями.

Для достижения поставленной цели в известном шарнирном соединении, содержащем ведущий и ведомый валы, соединенные промежуточным валом и двумя шарнирными муфтами, последние выполнены в виде корпуса с установленным в нем посредством крышки вкладыша, подвижного кольца, закрепленного на корпусе посредством двух диаметрально расположенных пальцев, двух взаимно перпендикулярных пар рычагов, закрепленных на кольце с возможностью вращения посредством диаметрально расположенных пальцев и жестко соединенных с промежуточным валом, места крепления колец на корпусе на 90^o, при этом валы, корпуса, вкладыши и промежуточный вал выполнены полыми и образуют единую герметичную полость.

На фиг. 1 изображен общий вид шарнирного соединения, на фиг. 2 схема шарнирного соединения.

Шарнирное соединение содержит ведущий 1 и ведомый 2 валы, на каждом из которых при помощи винтов устанавливаются корпуса 3, в которых крышками 4 закреплены полые вкладыши 5. При помощи диаметрально расположенных пальцев 6 на корпусе 3 крепится подвижное кольцо 7. Две пары взаимно перпендикулярных рычагов 8 промежуточного вала закреплены на подвижных кольцах 7 под углом 90^o к месту установки их на корпусе 3 при помощи пальцев 10. На промежуточном валу 9 винтами крепится полукольца 11. Уплотнительные кольца 12 применяются для герметизации внутренней полости, где размещен гермоввод 13 и кабель 14.

Передача тягового усилия и крутящего момента осуществляется через ведущий вал 1 и жестко закрепленный на нем винтами корпус 3. На этом корпусе при помощи пальцев 6 закреплено подвижное кольцо 7. Такое крепление позволяет подвижному кольцу 7 вращаться относительно корпуса 3, т.е. вокруг оси "Y". На подвижном кольце 7 при помощи двух диаметрально расположенных пальцев 10, закрепленных винтами, установлена пара рычагов 8. Такое крепление позволяет рычагам 8 вращаться относительно оси "Z". При этом место крепления рычагов 8 на подвижном кольце 7 повернуто на 90^o относительно места крепления самих подвижных колец 7 на корпусе 3. Другая пара рычагов 8 повернута на 90^o относительно первой и закреплена аналогично на другой шарнирной муфте. Такое крепление позволяет передавать значительные усилия в горизонтальной и вертикальных плоскостях, разгружая вкладыши 5, и не дает валам 1 и 2 вращаться друг относительно друга. Полые вкладыши 5 вращаются по сфере, образуемой внутренними сферическими поверхностями корпусов 3 и крышек 4, при этом ось вкладыша 5 может перемещаться под углом 35^o по отношению к оси "X" и т.о. общий возможный угол поворота предлагаемой конструкции равен 70^o. Крышка 4 служит для установки вкладыша 5 в корпус 3, а полукольца 11 необходимы для удержания его в промежуточном валу 9. Уплотнительные кольца 12, расположены во всех местах стыка между валами 1, 2 и корпусами 3, между корпусами 3 и вкладышами 5, между вкладышами 5 и промежуточным валом 9, обеспечивают необходимую герметичность сообщающихся полостей от окружающей среды. Во внутренних полостях корпусов 3, вкладышей 5 и промежуточного вала располагаются электрический кабель 14 и гермовводы 13. Такое расположение эл. связи между секциями, установленными на ведущем и ведомых валах, позволяет предохранить ее от механических повреждений, закручивания и воздействия окружающей среды.

Таким образом, использование предлагаемой конструкции шарнирного соединения позволяет осуществить механическую связь между секциями, установленными на валах, в условиях значительных тяговых усилий и повышенных перекосов, в то же время не позволяет секциям вращаться друг относительно друга, а наличие герметичной плотности в соединении позволяет разместить в ней электрическую связь между секциями, избежав механических повреждений, закручивания, воздействия окружающей среды.

Предлагаемое техническое решение планируется использовать в многосекционных дефектоскопах для контроля повреждений в нефте- и газотрубопроводах. Проверка предлагаемой конструкции в составе дефектоскопа показал, что происходит сокращение эксплуатационных расходов на 30 40%

Использование: для соединения узлов машин и механизмов в условиях повышенных перекосов при значительных тяговых усилиях. Сущность изобретения: ведущий и ведомый валы соединены промежуточным валом и двумя шарнирными муфтами. Каждая муфта выполнена в виде корпуса, вкладыша, кольца, шарнирно закрепленного на корпусе, и двух взаимно-перпендикулярных пар рычагов, шарнирно закрепленных на кольце и жестко соединенных с валом промежуточным. Места крепления рычагов на подвижном кольце смещены относительно мест крепления кольца на корпусе на 90^o. Валы, корпуса, вкладыши и промежуточный вал выполнены полыми и образуют единую герметичную полость. 2 ил.

Шарнирное соединение, содержащее ведущий и ведомый валы, соединенные посредством промежуточного вала и двух шарнирных муфт, отличающееся тем, что каждая муфта выполнена в виде корпуса с установленным в нем посредством крышки вкладышем, подвижного кольца, закрепленного на корпусе посредством двух диаметрально расположенных пальцев, и двух взаимно перпендикулярных пар рычагов, закрепленных на кольце с возможностью вращения посредством диаметрально расположенных пальцев и жестко соединенных с промежуточным валом, места крепления рычагов на подвижном кольце смещены относительно мест крепления подвижного кольца на корпусе на 90^o, при этом валы, корпуса, вкладыши и промежуточный вал выполнены полыми и образуют единую герметичную полость.