ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШАРНИРНОГО ВАЛА Российский патент 2000 года по МПК F16D3/84 

Изобретение относится к защитному устройству для шарнирного вала, в частности для карданного вала, в состав которого входят два карданных шарнира и соединяющий их, телескопически выдвигаемый вдоль продольной оси соединительный вал, с защитными воронками на каждом из карданных шарниров и расположенными между ними защитными трубами, соединенными между собой без возможности взаимного проворота, но с возможностью взаимного перемещения вдоль продольной оси, причем соответственно защитная воронка и защитная труба зафиксированы присоединительными средствами на карданном шарнире с возможностью проворота и без возможности осевого перемещения, а также с приданными первой защитной воронке фиксаторными средствами, которые можно соединить со вторыми фиксаторными средствами, предназначенными для закрепления на неподвижной части машины или на ином подобном узле.

Защитное устройство применяются предпочтительно для карданных валов, которые служат для привода сельскохозяйственных машин через вал отбора мощности трактора и для этого могут одним концом соединяться с этим валом трактора, а другим концом фиксироваться на приводной цапфе машины. Из публикаций DDE 19510077 C1, G 7322406.3 известны защитные устройства, предназначенные для защиты от прикосновения к вращающемуся внутри него карданному валу. Для того чтобы зафиксировать защитное устройство, его можно, например, соединить цепью с неподвижной точкой машины. Однако можно также снабдить защитный раструб на его свободном конце фланцем, от которого выступают в осевом направлении несколько фиксаторных цапф, снабженных подрезами. Они заходят в паз фиксаторного средства, который закреплен на машине. Далее, фиксаторное средство имеет воронкообразный участок, который служит для предварительного центрирования фланца защитного раструба. Он переходит в цилиндрический участок, в котором центрируется фланец защитного раструба. Фиксаторные цапфы выступающие из торца, должны заходить в соответствующие окна в радиально проходящей стенке фиксаторного средства. После того, как они войдут в соответствующие пазы, можно путем поворота защитного раструба произвести фиксацию. Недостатком такого решения является то, что сделать это трудно, так как из места обслуживания оператору не видно, вошли ли фиксаторные цапфы в соединение, а, кроме того, надо сначала найти угловое положение, которое должен занять защитный раструб с фиксаторными цапфами по отношению к пазам. Нет уверенности, что фиксация действительно произошла, так как вследствие податливости защитной воронки в осевом направлении нельзя убедиться, что фиксаторные цапфы наверняка вошли в пазы.

Задача изобретения состоит в создании такого защитного устройства, с помощью которого обеспечивается полная защита карданных валов таким образом, что все вращающиеся узлы полностью прикрыты, причем гарантируется простое и надежное обслуживание.

Эта задача решается согласно изобретению тем, что первое фиксаторное средство представляет собой гильзу, которая прочно соединена с первым защитным раструбом, а второе фиксаторное средство представляет собой переходное кольцо, причем гильза и переходное кольцо в смонтированном состоянии располагаются и соединены устройством, которое допускает их продольное взаимное перемещение, но делает невозможным их взаимный проворот.

Такое исполнение имеет то преимущество, что вследствие взаимного перекрытия гильзы и переходного кольца их можно надеть друг на друга. Участки, которые надо соединить для фиксации, находятся в поле зрения обслуживающего человека.

Целесообразная форма исполнения состоит в том, что гильза выполнена с расточкой, имеющей выступающие внутрь шпонки, которые параллельны оси отверстия, а переходное кольцо имеет на своей наружной поверхности контур, сопряженный с отверстием гильзы, и снабжено пазами, проходящими параллельно оси, которыми кольцо входит в соединение со шпонками в гильзе.

Пазы на наружной поверхности переходного кольца легко заметны, благодаря чему совместить их со шпонками не представляет труда. Целесообразно вставить гильзу цилиндрической наружной поверхностью в цилиндрическое приемное отверстие участка раструба и соединить с ним. При этом между гильзой и приемным отверстием можно предусмотреть соединение винтами, чтобы прямо на месте производить необходимое согласование. Благодаря этому компенсируются обусловленные условиями сборки различия в длине, которые надо перекрыть, поскольку гильза передвигается в приемном отверстии участка раструба. Это особенно важно при дооборудовании узла. Однако можно также производить соединение путем приклеивания гильзы к участку раструба или путем сварки. Можно также предусматривать для соединения выступы и углубления, заходящие друг в друга.

В пределах осевого перекрытия гильзы и переходного кольца, возможно их взаимное перемещение. Для того, чтобы воспрепятствовать непредусмотренному расцеплению соединения, предлагается снабдить переходное кольцо на его близком к защитному раструбу конце снаружи, по меньшей мере, одним выступающим радиально к оси выступом, а в гильзе на ее свободном конце предусмотреть упорный выступ, заходящий за выступ раструба и направленный наружу.

Целесообразно изготовить узлы защитного устройства из пластмассы.

Переходное кольцо можно зафиксировать, например, на горловине машины на участке приводной цапфы, выступающей из горловины.

Предпочтительный пример исполнения изобретения изображен схематически на чертежах. В частности, показаны:
на фиг 1 - вид сбоку на карданный вал, снабженный патентуемым защитным устройством, частью снаружи, частью в разрезе,
на фиг. 2 - увеличенное по сравнению с фиг. 1 изображение карданного шарнира, полностью прикрытого первым защитным раструбом в сочетании с приводной цапфой, гильзой и переходным кольцом,
на фиг. 3 - разрез по линии III-III согласно фиг. 2.

На фиг. 1 показан шарнирный вал 1, выполненный в виде карданного вала и состоящий из первого карданного шарнира 2 и второго карданного шарнира 3, а также из связывающего их соединительного вала 4. Здесь все узлы центрируются на продольной оси 5, т.е. карданные шарниры 2, 3 показаны в раздвинутом состоянии. Соединительный вал 4 состоит, например, из двух вставленных одна в другую профильный труб, которые обеспечивают перенос крутящего момента между обоими карданными шарнирами 2, 3. В изображенном примере исполнения предусмотрен привод от непоказанной цапфы через второй шарнир 3 и соединительный вал 4 на первый шарнир 2. Соединительный вал 4 позволяет изменять расстояние между обоими карданными шарнирами 2 и 3.

Так как, например, в приводах сельскохозяйственных машин от вала отбора мощности трактора карданный вал располагается свободно в промежуточном пространстве, карданный вал 1 снабжается защитным устройством. Оно состоит из первого защитного раструба 6, который полностью перекрывает первый шарнир 2. Для этого она имеет в качестве удлинителя цилиндрический участок 14. При наличии, например, второго карданного шарнира 3 на валу отбора мощности возможно более короткое исполнение защитного раструба 7, потому что трактор обычно имеет защитный щиток, который выходит за защитный раструб 7. В первый защитный раструб 6 вставлен присоединительный колпак 10. Он, кроме того, несет первую защитную трубу 8, которая проходит параллельно оси 5 и вставлена во вторую защитную трубу 9, входящую в присоединительный колпак 11, несущий, кроме того, второй защитный раструб 7. Первый присоединительный колпак 10 удерживается посредством скользящего кольца 12 в пазу вилки первого карданного шарнира 2 с возможностью поворота вокруг продольной оси 5 карданного вала. В продольном направлении, т.е. вдоль продольной оси 5, присоединительный колпак 10 зафиксирован скользящим кольцом 12 в вилке шарнира, вследствие чего участвует в продольных перемещениях вместе с этой вилкой. Обе защитные трубы 8, 9 благодаря своей форме не могут проворачиваться друг относительно друга. Вторая защитная труба 9, зафиксированная на втором присоединительном колпаке 11 вместе со вторым защитным раструбом 7, может при помощи второго скользящего кольца 13 поворачиваться относительно вилки второго карданного шарнира 3 вокруг продольной оси 11, но в направлении продольной оси 5 зафиксирована без возможности перемещения. Поэтому первый защитный раструб 6 и второй защитный раструб 7 совершают соответствующие перемещения вместе со связанными с ними шарнирами 2, 3, а их защитные трубы 8 и 9 заходят друг в друга на большую или меньшую глубину в зависимости от увеличения или уменьшения расстояния между обоими карданными шарнирами 2, 3.

Первая защитная воронка 6 зафиксирована от проворота вокруг продольной оси 5 гильзой 15, которая вставлена в участок 14 воронки и будет более подробно описана ниже со ссылками на фиг. 2 и 3. Вследствие неподвижного соединения защитного раструба 6 через первый присоединительный колпак 10 с первой защитной трубой 8 и не допускающего проворот соединения трубы 8 со второй защитной трубой 9, а через второй присоединительный колпак 11 - со вторым защитным раструбом 7, обеспечивается неподвижная фиксация всего защитного устройства относительно карданного вала 1, вращающегося в нем, например, вокруг продольной оси 5, когда гильза 15 зафиксирована.

На фиг. 2 и 3 показана конструкция фиксаторного средства первозащитного раструба и его взаимодействие со вторым фиксаторным средством, которые применены, например, в приводе сельскохозяйственной машины.

Как видно особенно из фиг.3, наружная вилка первого карданного шарнира 2 посажена на приводную цапфу 16 машины. Для простоты здесь тоже карданный шарнир 2 изображен в своем раздвинутом положении, в связи с чем ось вращения приводной цапфы 16 тоже совпадает с продольной осью 5. Это же относится к приемному отверстию 17 участка 14 раструба, в которое вставлена своей наружной цилиндрической поверхностью гильза 15. В зависимости от применения гильза 15 может заходить на большую или меньшую глубину в участок 14 раструба. Она соединена с этим участком несколькими винтами 29, распределенными по периферии участка 14 и проходящими сквозь его стенку. В расточке 18 гильзы 15 имеются распределенные вдоль периферии шпонки 19, выступающие внутрь. Гильза 15 показана сопряженной расточкой 18 с наружной поверхностью 22 переходного кольца 21. На наружной поверхности 22 переходного кольца 21 имеются распределенные вдоль периферии пазы 23, соответствующие шпонкам 19 гильзы 15, которые заходят в эти пазы. Шпонки 19 и пазы 23 проходят параллельно продольной оси 5. В переходном кольце 21 имеется направленная внутрь стенка, к которой примыкает участок в виде втулки, которая надевается на горловину 25 приводимой в действие машины. Кроме того, предусмотрено фиксирующее устройство 24, например, в виде стяжной ленты, чтобы надежно зафиксировать переходное кольцо 21 на горловине 25. Для этого на втулочном участке кольцо может быть разрезано или иметь выступы, заходящие в круговой паз на горловине 25.

Соединение между гильзой 15 и переходным кольцом 21 дает также возможность их относительного перемещения вдоль продольной оси 5, чтобы, например, при отгибании первого шарнира 2 осуществлять компенсирующее движение. Для того, чтобы обеспечить только, действительно, необходимый отход первого защитного раструба от переходного кольца 21, кольцо 21 имеет на своем заходящем в гильзу 15 конце один или несколько выступающих наружу выступов 26, а гильза 15 на своем свободно конце 28 снабжена радиально выступающим внутрь соответствующими упорными выступами 27, которые взаимодействуют с выступами 26. Только путем намеренного воздействия рукой на защитную воронку 6 ее можно путем деформации вывести из контакта.

Изобретение относится к защитному устройству для шарнирного вала, в частности для карданного вала, имеющего два карданных шарнира. Защитное устройство служит для полной защиты, в связи с чем первому шарниру придан защитный раструб, который снабжен удлинением в виде участка, в который вставлена гильза без возможности взаимного проворота. Гильза взаимодействует с переходным кольцом, закрепляемым неподвижно на сельскохозяйственной машине. Гильза насажена на переходное кольцо. Она имеет направленные внутрь шпонки, которыми соединяется с распределительными пазами на наружной поверхности переходного кольца, благодаря чему достигается соединение, не допускающее взаимный проворот. Так как другие составные элементы защитного устройства, а именно первая защитная труба, соединенная с первым раструбом, и относящаяся ко второму защитному раструбу защитная труба соединены друг с другом без возможности взаимного проворота и посредством присоединительного колпака прочно соединены со вторым защитным раструбом, который зафиксирован на втором шарнире, все защитное устройство закреплено от проворота. Переходное кольцо и сажаемая на него гильза допускают простое обслуживание. Технический результат - обеспечение полной защиты карданных валов при простом и надежном обслуживании. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Защитное устройство для шарнирного вала (1), в частности для карданного вала, в состав которого входят два карданных шарнира (2, 3) и соединяющий их, телескопически выдвигаемый вдоль продольной оси (5) соединительный вал (4) с защитными раструбами (6, 7) на каждом из карданных шарниров (2, 3) и с расположенными между ними защитными трубами (8, 9), соединенными между собой без возможности взаимного поворота, но с возможностью взаимного перемещения вдоль продольной оси (5), причем соответственно защитный раструб (6, 7) и защитная труба (8, 9) зафиксированы присоединительными средствами (10, 11, 12, 13) на карданном шарнире (2, 3) с возможностью поворота, но без возможности осевого перемещения, а также с приданными первому защитному раструбу (6) фиксаторными средствами, которые можно соединить со вторыми фиксаторными средствами, предназначенными для закрепления на неподвижной части машины или на ином подобном узле, отличающееся тем, что первое фиксаторное средство представляет собой гильзу (15), которая прочно соединена с первым защитным раструбом (6), а второе фиксаторное средство представляет собой переходное кольцо (21), причем гильза (15) и переходное кольцо (21) в смонтированном состоянии располагаются соосно и соединены устройством, которое допускает их продольное взаимное перемещение, но делает невозможным их взаимный проворот. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гильза (15) выполнена с расточкой (18), имеющей выступающие внутрь шпонки (19), которые параллельны оси расточки, а переходное кольцо (21) имеет наружную поверхность (22) с контуром, соответствующим расточке (18), и снабжено пазами (23), проходящими параллельно оси (5), которыми кольцо входит в соединение со шпонками (19). 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гильза (15) вставлена своей цилиндрической наружной поверхностью (20) в цилиндрическое приемное отверстие (17) участка (14) раструба и соединена с ним. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что переходное кольцо (21) на своем близком к защитному раструбу (6) конце имеет снаружи, по меньшей мере, один выступающий радиально к оси (5) выступ (26), а гильза (15) на своем свободном конце (28) снабжена радиально выступающим наружу упорным выступом (27), который взаимодействует с выступом (26).