РЕДУКТОР ПРИВОДА РОТОРА МАШИНЫ ДЛЯ ДОБЫЧИ КОРНЕЙ СОЛОДКИ Российский патент 2000 года по МПК A01D31/00 A01D69/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к приводам тяжелонагруженных роторных рабочих органов сельскохозяйственных машин.

Известен ходоуменьшатель транспортного средства, включающий корпус, входной, промежуточный и выходной валы со смонтированными на них цилиндрическими шестернями, одна из которых установлена на валу подвижно с возможностью взаимодействия с зубьями шестерни на промежуточном валу (SU, 743900, кл. B 60 K 17/06, 1980).

Недостаток этого устройства: ограниченные функциональные возможности - реализация лишь одной ступени изменения момента при относительной сложности конструкции - и невозможность распределения момента на два потока.

Наиболее близким изобретением к предложенному является редуктор привода ротора машины для добычи корней солодки, содержащий входной и выходной валы со смонтированными на них шестернями (RU 2125785, кл. A 01 D 25/02, 10.02.99).

Недостаток этой машины: ограниченные функциональные возможности - реализация технологического процесса при относительной сложности конструкции - и невозможность распределения момента на два потока.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - расширение функциональных возможностей путем увеличения числа ступеней изменения момента.

Технический результат - распределение момента на два потока при увеличении числа ступеней изменения момента.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что на выходном валу, снабженном двумя противолежащими выходными хвостовиками и установленном перпендикулярно к входному валу, оппозитно смонтирована через дистанционную шайбу пара конических шестерен, находящихся в постоянном зацеплении с аналогичными коническими шестернями, смонтированными на консольных участках входного и промежуточного валов, при этом входной вал снабжен подвижным блоком из трех цилиндрических шестерен, установленных с возможностью поочередного взаимодействия с двумя шестернями на промежуточном валу и встроенной цилиндрической шестерней с внутренним зацеплением в конической шестерне на консольной части входного вала.

Изобретение поясняется чертежом, где приведено горизонтальное сечение входного, промежуточного и выходного валов, а подвижный блок шестерен находится в зацеплении с ведомой цилиндрической шестерней второй повышающей передачи.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Редуктор привода ротора машины для добычи корней солодки включает корпус 1, входной вал 2, промежуточный 3 и выходной 4 валы. Входной вал 2 снабжен приемным шлицевым хвостовиком 5 с кольцевой канавкой 6, прямобочными шлицами 7 для установки подвижного блока 8 из трех цилиндрических шестерен 9, 10 и 11 разного диаметра, посадочными местами 12 и 13 для размещения подшипниковых опор 14 и 15. На промежуточном валу 3 неподвижно за счет прямобочных шлицов 16 закреплены две шестерни 17 и 18 с возможностью поочередного взаимодействия соответственно с шестернями 9 и 10 блока 8. На концах промежуточного вала 3 выполнены посадочные места 19, 20 для размещения подшипниковых опор 21 и 22. Выходной вал 4 снабжен двумя противолежащими выходными хвостовиками 23 и 24 с кольцевыми канавками 25 и 26. Со смещением к середине выходного вала 4 выполнены посадочные места 27 и 28 для размещения подшипниковых опор 29 и 30. Средний участок вала 4 снабжен прямобочными шлицами 31. Выходной вал 4 в корпусе 1 установлен перпендикулярно к входному валу 2. В средней шлицевой части выходного вала 4 оппозитно смонтирована через дистанционную шайбу 32 пара равновеликих конических шестерен 33 и 34. Обе шестерни 33 и 34 находятся в постоянном зацеплении с аналогичными по конструкции коническими шестернями 35 и 36, смонтированными на консольных участках соответственно входного 2 и промежуточного 3 валов. На конце входного вала 2 свободно посажена коническая шестерня 35. Ступица 37 конической шестерни 35 посажена на входном валу 2 посредством радиального подшипника 15 на посадочном месте 13, а наружная сторона ступицы 37 вместе со встроенной шестерней 38 установлена в корпусе 1 на двух оппозитно расположенных конических подшипниках 39 и 40. Подвижный блок 8 из трех цилиндрических шестерен 9, 10 и 11 на шлицах 7 входного вала 2 установлен с возможностью поочередного взаимодействия с двумя шестернями 17 и 18 промежуточного вала 3, а также третьей шестерней 11 меньшего диаметра со встроенной в конической шестерне 35, на консольной части входного вала 2, цилиндрической шестерней 38 с внутренним зацеплением. Ступица блока 8 снабжена проточкой 41, в которой размещена вилка 42 механизма перемещения подвижного блока 8 шестерен 9-11. Между цилиндрическими шестернями 17 и 18 на промежуточном валу 3 установлена дистанционная втулка 43. Ступица конической шестерни 36 на консольной части промежуточного вала 3 от осевого смещения зафиксирована диском 44 и стопорными болтами 45. Стопорные болты 45 размещены в резьбовых отверстиях на торце вала 3 и взаимно соединены фиксатором. Подшипники 39 и 40 в корпусе 1 установлены посредством стакана 46. Между подшипниками 39 и 40 в стакане 46 размещена распорная втулка 47. Подшипники 39 и 40 закреплены фасонной гайкой 48 и шайбой с усом на резьбовой части ступицы 37 конической шестерни 35. Положение ступицы 37 конической шестерни 35 на радиальном подшипнике 15 зафиксировано стопорным кольцом 49. Осевое смещение конической шестерни 35 относительно консольной части входного вала 2 ограничено диском 50 и стопорными болтами 51 в резьбовых отверстиях торца вала 2. Стаканы 52, 53, 46, 54, 55 и 56 соответственно подшипниковых опор 21, 14, 39 и 40, 22, 30 и 29 промежуточного, входного и выходного валов 2, 3 и 4 смонтированы в корпусе 1 с возможностью демонтажа. Стаканы 54 и 46 смонтированы на перегородке 57 корпуса 1.

При снятой крышке корпуса 1 и демонтированных стаканах 46 и 54 между перегородкой 57 и задней стенкой корпуса 1 и между перегородкой 57 и передней стенкой устанавливают коническую шестерню 35 и подвижный блок 8 цилиндрических шестерен 9, 10 и 11, установленных на входном валу 2. Для этого в стакан 46 последовательно устанавливают внешнее кольцо роликоподшипника 39, распорную втулку 47 и внешнее кольцо роликоподшипника 40. Далее на ступицу 37 по прессовой посадке устанавливают внутренние кольца подшипников 39 и 40. На резьбовую часть ступицы 37 конической шестерни 35 навинчивают фасонную шайбу 48 через шайбу с усом. Затяжку гайки 48 проверяют вращением стакана 46 относительно ступицы 37. Затем отгибают один из усов в совпадающий паз фасонной гайки. Радиальный шарикоподшипник 15 по легкопрессовой посадке устанавливают в полость ступицы 37. Смещение радиального шарикоподшипника 15 в полости ступицы 37 ограничивают стопорным кольцом 49, установленным в кольцевой канавке ступицы 37. Далее ступицу 37 конической шестерни 35 встроенной шестерней 38 ориентируют в сторону прямобочных шлицов 7 входного вала 2 со стороны посадочного места 13. Подшипник 15 насаживают на посадочное место 13 входного вала 2 и фиксируют его положение с помощью диска 50 и стопорных болтов 51. Ступицу блока 8 цилиндрических шестерен 9-11 устанавливают на прямобочные шлицы 7 со стороны посадочного места 12. Далее приемный шлицевой хвостовик 5 входного вала 2 вводят в окно передней стенки корпуса 1. Стакан 46 крепят на перегородке 57 корпуса 1. Стакан 53 вместе с радиальным шарикоподшипником 14 монтируют на посадочное место 12 входного вала. Стакан 53 крепят к корпусу 1. В стакан 53 устанавливают крышку подшипника с регулировочными прокладками. Последними ограничивают осевое смещение входного вала 2. Аналогичным образом в корпус 1 устанавливают промежуточный вал 3. Регулировочными прокладками, устанавливаемыми между глухой крышкой и стаканом 52, регулируют величину зазоров в роликоподшипниках 21 и 22 и в зацеплении зубьев конических шестерен 36 и 33. Перед выполнением этой регулировки в корпус 1 устанавливают выходной вал 3 и оппозитно расположенную пару шестерен 33 и 34.

При снятой крышке в корпус 1 сверху вниз вводят пару конических шестерен 33 и 34 и дистанционную шайбу 32. Затем стаканы 55 и 56 крепят к боковым стенкам корпуса 1. В один из стаканов, например в стакан 56, вводят выходной хвостовик 24 выходного вала 4. Далее на шлицы 31 вала 4 последовательно устанавливают коническую шестерню 33, дистанционную шайбу 32 и коническую шестерню 34. Со стороны стаканов 56 и 55 на посадочные места 27 и 28 устанавливают внешние и внутренние кольца и сепараторы роликоподшипников 27 и 28. Стаканы 56 и 55 крепят к корпусу 1. Комплектом металлических прокладок, устанавливаемых между сквозными крышками и стаканами 56 и 55, регулируют зазор в зацеплении зубьев конических шестерен 34 и 35. При нормальной величине пятна контакта между зубьями конических шестерен 34 и 35 крышки окончательно крепят в стаканах 55 и 56. Завершение регулировок производится проверкой зацепления зубьев в конических шестернях 33 и 36. Этого добиваются дистанционной шайбой 32 и прокладкой между глухой крышкой и стаканом 52. После завершения регулировок проверяют герметичность корпуса 1 в сопряжениях со стаканами 52, 53, 55 и 56.

Затем проверяют работу механизма перемещения подвижного блока 8. После этого закрывают крышку корпуса 1. Через заливную пробку полость корпуса 1 заполняют трансмиссионным маслом до уровня контрольной пробки. На крышке корпуса 1 проверяют состояние сапуна. Редуктор готов к эксплуатации.

Редуктор привода ротора машины для добычи корней солодки работает следующим образом.

Редуктор смонтирован на раме машины и кинематически связан с тяжело нагруженным извлекающим ротором, обрабатывающим слой почвогрунта площадью 0,7х1,1 м. Ввиду тяжелых условий работы крутящий момент подводится к ротору с двух сторон. Редуктор приводиться от вала отбора мощности трактора. Крутящий момент подводится к приемному шлицевому хвостовику 5 входного вала 2 через универсальный шарнир Гука карданного телескопического вала машины.

В зависимости от условий работы машины - почвы (легкие песчаные, тяжелые пересушенные, почвы и грунт переувлажненные); сухостепного или пойменного экотипа солодки; особенностей строения корневой системы и ее размещения в почвенных горизонтах; времени и сезона работы; продуктивности и размеров (диаметр, длина) корней и корневищ солодки - ротор машины, следовательно, и редуктор, должен обеспечивать различные режимы работы, т.е. редуктор должен иметь три ступени изменения величины крутящего момента.

При машинной добыче корней и корневищ солодки, имеющих сырьевую и товарную ценность (Glycyrrhiza glabra L. или Glycyrrhiza uralensis Fisch.) машина для добычи корней агрегатируется с тракторами класса тяги 30-60 кН, снабженных независимыми валами отбора мощности (ВОМ). Частота вращения валов 9 с^-1 или 17 с^-1 (540 или 1020 об/мин). Изменение частоты вращения ВОМ тракторов в полевых условиях выполнить невозможно. Выполнение этой операции затруднительно и трудоемко даже в специализированных мастерских.

Прямая передача от входного вала 2 на выходной вал 4 образуется, когда самая малая цилиндрическая шестерня 11 блока 8 шестерен 9-11 находится в зацеплении с шестерней 38 (с внутренним зацеплением), встроенной в коническую шестерню 35, свободно посаженную на входном валу 2. В этом варианте шестерни 11 и 38 образуют зубчатую муфту, обеспечивая блокировку - соединение с входным валом 2 - конической шестерни 35. После блокирования момент от входного вала 2 передается через коническую шестерню 35 на находящуюся с ней в постоянном зацеплении коническую шестерню 34 и на выходной вал 4. Ступица 37 конической шестерни 35 и встроенной в нее шестерни 38 вращаются относительно стакана 46 и корпуса 1 на конических подшипниках 39 и 40. Далее момент через выходные шлицевые хвостовики 23 и 24 на выходном валу 4 посредством дополнительной передачи (на чертеже не показана) передается на ротор машины для добычи корней солодки. Одновременно с этим коническая шестерня 33 на выходном валу 4 приводит во вращение находящуюся с ней в зацеплении коническую шестерню 36 на промежуточном валу 3. Последний вместе с установленными на нем цилиндрическими шестернями 17 и 18 вращается вхолостую.

Вторая (повышающая) передача в редукторе образуется, когда наибольшая цилиндрическая шестерня 10 блока 8 вилкой 42 механизма перемещения на входном валу 2 вводится в зацепление с шестерней 18 меньшего диаметра на промежуточном валу 3. В этом варианте момент от входного вала 2 через шестерни 10 и 18 передается на промежуточный вал 3, который приводит во вращение неподвижно закрепленную на конце этого вала коническую шестерню 36. Последняя через коническую шестерню 33 передает момент на выходной вал 4 и его выходные хвостовики 23 и 24. Одновременно с этим другая коническая шестерня 34 на выходном валу 4 приводит во вращение разблокированную относительно выходного вала 2 коническую шестерню 35. Последняя (вместе с цилиндрической шестерней 38) свободно проворачивается как относительно входного вала 2 - на радиальном подшипнике 15, так и относительно корпуса 1 и стакана 46 - на оппозитно установленных роликоподшипниках 39 и 40.

Третья (понижающая) передача в редукторе образуется, когда средняя по диаметру цилиндрическая шестерня 9 блока 8 подвижных шестерен 9-11 вилкой 42 механизма перемещения на входном валу 2 смещается в сторону приемного шлицевого хвостовика 5 и вводится в зацепление с шестерней 17 наибольшего диаметра на промежуточном валу 3. В этом варианте момент от входного вала 2 через шестерни 9 и 17 передается на промежуточный вал 3, который приводит во вращение неподвижно закрепленную на конце этого вала коническую шестерню 36. Последняя через коническую шестерню 33 передает момент на выходной вал 4 и его выходные хвостовики 23 и 24. Таким образом создается наибольший крутящий момент на валу 4.

На выходном валу (4) редуктора смонтирована оппозитно установленная пара конических шестерен (33,34). Обе шестерни (33,34) находятся в постоянном зацеплении с аналогичными коническими шестернями (35,36), смонтированными на консольных участках входного и промежуточного валов (2,3) редуктора. Выходной вал (4) снабжен двумя противолежащими выходными хвостовиками (23,24). Выходной вал (4) в корпусе (1) редуктора смонтирован перпендикулярно к входному валу (2). Последний снабжен подвижным блоком из трех цилиндрических шестерен (9,10,11) с возможностью поочередного взаимодействия с двумя шестернями (17,18) на промежуточном валу (3) и встроенной цилиндрической шестерней (38) с внутренним зацеплением в конической шестерне (35) на консольной части входного вала (2). Обеспечивается распределение момента на два потока при увеличении числа ступеней изменений момента. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Редуктор привода ротора машины для добычи корней солодки, содержащий входной и выходной валы со смонтированными на них шестернями, отличающийся тем, что на выходном валу, снабженном двумя противолежащими выходными хвостовиками и установленном перпендикулярно к входному валу, оппозитно смонтировна через дистанционную шайбу пара конических шестерен, находящихся в постоянном зацеплении с аналогичными коническими шестернями, смонтированными на консольных участках входного и промежуточного валов, при этом входной вал снабжен подвижным блоком из трех цилиндрических шестерен, установленных с возможностью поочередного взаимодействия с двумя шестернями на промежуточном валу и встроенной цилиндрической шестерней с внутренним зацеплением в конической шестерне на консольной части входного вала. 2. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что ступица конической шестерни посажена на входном валу посредством радиального подшипника, а наружная сторона ступицы вместе со встроенной шестерней установлена в корпусе на двух оппозитно расположенных конических подшипниках. 3. Редуктор по п. 1, отличающийся тем, что стаканы подшипниковых опор входного, промежуточного и выходного валов смонтированы в корпусе с возможностью демонтажа.