ГИБКИЙ ВАЛ Российский патент 1998 года по МПК F16C1/00 F16H21/12 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно в установках для врезки в труднодоступные точки трубопроводов.

Известны гибкие валы в виде тросов, канатов и т.д. для передачи крутящих моментов от привода к исполнительному органу в труднодоступной точке.

Недостатком таких валов являются большие деформации скручивания при передаче даже малых крутящих моментов и осевых усилий вдоль вала.

Также известен гибкий вал, обеспечивающий передачу больших крутящих моментов, известный, например, из шарнирно-рычажного механизма по авт. св. СССР N 903627, кл. F 16 H 21/12 от 1978 г (прототип заявленного устройства).

Известный вал состоит из расположенных под углом между собой ведущей и ведомой обойм, в каждой из которых эксцентрично их осям размещены по две пары ползунов, двухподвижно соединенных с ведущей и ведомой обоймами, при этом ползуны обойм шарнирно связаны между собой и установлены с возможностью относительного перемещения вдоль осей, соединяющих их шарниров.

Недостаток известного вала заключается в том, что он не обеспечивает передачу осевых усилий вдоль вала, что исключает его использование, например, в устройствах для врезки в труднодоступные точки на трубопроводах переходных патрубков и штуцеров.

Целью изобретения является обеспечение возможности одновременной передачи валов как больших крутящих моментов, так и осевых усилий.

Поставленная цель достигается тем, что в гибком вале, состоящем из ведущей и ведомых обойм, в которых эксцентрично их осям размещены по две пары ползунов, двухподвижно соединеных с каждой из обойм, причем ползуны одной обоймы шарнирно связаны с ползунами другой обоймы и установлены с возможностью перемещения относительно ползунов другой обоймы вдоль осей соединяющих их шарниров, обоймы снабжены расположенными по оси центральными ползунами, снабженными упорами, размещенными в выточках, выполненных в обоймах, при этом ползуны обойм выполнены из двух частей.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 - его продольный разрез; на фиг. 3 и фиг. 4 - сечение А-А и Б-Б на фиг. 2 соответственно.

Гибкий вал состоит из последовательно соединенных между собой ведомых обойм 1, в которых эксцентрично их оси размещены ползуны 2 и 3, а соосно - центральные ползуны 4 и 5. Ползуны 2 и 3, так же как и ползуны 4 и 5 соединены шарнирно между собой посредством ушек и проушек, скрепленных между собой пальцами 6, фиксированных упругими кольцами 7. Между проушинами и ушками во всех шарнирах выполнен гарантированный зазор, обеспечивающий перемещение ползунов вдоль осей пальцев 6 в пределе 2б. Ползуны 4 и 5 в центральных отверстиях обойм фиксируются посредством упругих колец 8, установленных в выточках обойм с гарантированным зазором между ними, что обеспечивает передачу осевых усилий вдоль вала от ведущей концевой обоймы 9, соединенной с приводным механизмом (не показан) к противоположной концевой обойме 9, несущей режущий инструмент (не показан).

Присоединение приводного вала (не показан) и режущий инструмента (фреза, сверло) к соответствующим концам гибкого вала осуществляется посредством выполненных в обоймах 9 гнезд и винтов 10.

Усилия в противоположном направлении передаются кольцевыми поясками ползунов 4 и 5, упругими кольцами 8 и обоймами 1 и 9, для чего в обоймах 9 предусмотрены винты 10.

Гибкий вал работает следующим образом.

При вращении обоймы 9 от вала привода два ползуна 2 (или 3), имеющие двухподвижное соединение с обоймой 9, перемещаются по окружностям, равным эксцентриситету осей ползунов относительно оси обоймы 9.

Это вращение передается ползунам 2 (или 3), расположенным аналогичным образом, но в другой обойме 1, находящейся под углом к первой. При этом соединенные между собой ползуны 2 и 3 перемещаются вдоль своих осей относительно осей этих обойм.

Поскольку радиусы вращения у них равны, то передача вращения будет синхронной. Однако, если угол между обоймами равен 90^o, то передача из-за наличия "мертвой" точки будет невозможной. На этот случай предусмотрена несимметрично-расположенная пара ползунов 2 и 3, которая выводит другую пару из этого положения.

Если же оси обойм 1 и 9 смещены на величину в пределах гарантированного зазора 2б, то передача будет происходить между осями обойм, находящимися в параллельных плоскостях, и тоже синхронно.

Это свойство делает вал наиболее универсальным, так как он может передавать крутящий момент и осевое усилие между как угодно расположенными осями: пересекающимися, параллельными и скрещивающимися.

Углы между осями обойм могут изменяться в пределах больших чем ± 90^o. Все обоймы гибкого вала работают аналогичным образом и последовательно передают вращение в любую точку пространства, в самых разнообразных направлениях как при работе, так и при отсутствии вращения.

Гибкий вал может быть использован в устройствах для врезки переходных патрубков и штуцеров в труднодоступных точках трубопроводов. Вал состоит из ведущей и ведомых обойм. В обоймах эксцентрично их осям расположены по две пары ползунов, двухподвижно соединенных с каждой из обойм. Ползуны одной обоймы шарнирно связаны с ползунами другой обоймы и могут перемещаться относительно друг друга вдоль осей соединяющих их шарниров. Соосно осям обойм в них установлены центральные ползуны. Центральные ползуны имеют упоры, которые размещены в выточках, выполненных в обоймах. Все ползуны выполнены из двух частей. Гибкий вал может передавать как большие крутящие моменты, так и осевые усилия. 4 ил.

Гибкий вал, состоящий из ведущей и ведомых обойм, в которых эксцентрично их осям размещены по две пары ползунов, двухподвижно соединенных с каждой из обойм, причем ползуны одной обоймы шарнирно связаны с ползунами другой обоймы и установлены с возможностью перемещения относительно ползунов другой обоймы воль осей соединяющих их шарниров, отличающийся тем, что обоймы снабжены расположенными по их оси центральными ползунами, снабженными упорами, размещенными в выточках, выполненных в обоймах, при этом ползуны обойм выполнены из двух частей.