ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КАРДАННОГО ВАЛА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН Российский патент 2001 года по МПК F16P1/02 A01B71/06 

Предохранительное устройство относится к области прикладной механики, к предохранительным устройствам техники безопасности общего назначения, преимущественно для сельскохозяйственных машин. Дело в том, что в сельском хозяйстве 3,0 - 4,0% травм от всего количества травм с тяжелым и смертельным исходом приходится от наматывания на карданный вал, травмируются механизаторы и обслуживающий персонал.

Известно предохранительное устройство для карданного вала (а. с. N 1073528, F 16 P 1/02), в котором вилка выполнена кольцевой, устройство снабжено, по меньшей мере, одной дополнительной осью и установленными на вилке стержнями, свободные концы которых выведены через выполненные в корпусе устройства и в защитном кожухе отверстия, и связаны разъемным соединением с кожухом, а пружины расположены на стержнях и жестко связаны одним концом с вилкой, а другим - с корпусом устройства.

Недостатками данного устройства являются:
1. Снижение надежности работы устройства объясняется:
а) износом шлицевой втулки и кольцевой вилки из-за создаваемого трения между ними;
б) возможность повреждения и поломки упорных осей, которые выступают за пределы корпуса устройства при снятом кожухе, в том случае, если трактор используется с другими сельхозмашинами, не требующими привода от вала отбора мощности.

2. Сложность конструкции устройства заключается в использовании в устройстве, по меньшей мере, двух стержней с пружинами растяжения, которые, в свою очередь, требуют для их крепления дополнительные детали.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству относится предохранительное устройство карданной передачи (а. с. N 1767279, F 16 P 1/02), используемое преимущественно для сельскохозяйственных машин и включающей связанные шарнирными муфтами входное, выходное и промежуточное звенья, причем последнее выполнено в виде двух связанных валов-вилок, содержащее защитный кожух, выполненный в виде двух фланцев, которые установлены концентрично вокруг соответственно входного и выходного звеньев карданной передачи и трех трубчатых элементов, которые установлены вокруг и концентрично промежуточному звену, причем два трубчатых элемента жестко связаны между собой разъемным соединением, третий установлен с возможностью осевого перемещения относительно одного из первых, а второй из них и третий установлены смежно одними из своих концов соответствующим фланцам и свободно относительно них, кроме того, устройство содержит отключающий механизм в виде связанной со вторым трубчатым элементом посредством выжимного подшипника отключающей втулки с шлицевым отверстием, сопряженной с охватываемыми шлицами, один из которых выполнен с расположенным на его конце выступом, размещенным в опорном отверстии, которое выполнено в торце конца второго вала-вилки, устройство снабжено дополнительной втулкой, которая установлена с возможностью вращения посредством подшипников скольжения на упомянутом выступе первого вала-вилки, опорное отверстие второго вала-вилки выполнено шлицевым, вторые охватываемые шлицы выполнены на дополнительной втулке и сопряжены со шлицами опорного отверстия второго вала- вилки, устройство снабжено фланцем включения, выполненным с проточкой и крышкой, выжимной подшипник выполнен в виде подшипника качения с наружной и внутренней обоймами, упомянутая внутренняя обойма установлена на отключающей втулке и зафиксирована стопорным кольцом, при этом фланец включения расположен между первым и вторым трубчатым элементами и жестко с ними связан, причем с одним из них разъемным соединением.

Но и это устройство не лишено недостатков:
Низкие эксплуатационные свойства устройства объясняются:
а) отсутствием быстрого соединения третьего трубчатого элемента со вторым трубчатым элементом, что увеличивает трудоемкость обслуживания, т.к. необходимо вручную производить их соединение;
б) возможностью появления незащищенной зоны карданного вала в случае отсутствия жесткого соединения третьего и второго трубчатых элементов по причине ошибки оператора, что может привести к травматической ситуации;
в) отсутствием горизонтального перемещения первого и второго трубчатых элементов относительно соответственно фланцев трактора и исполнительной машины, что в случае использования прицепных машин на поворотах и разворотах может привести к разрыву осей и защитного кожуха;
г) возможностью появления незащищенной зоны карданного вала в случае отсутствия фланца трактора и первого трубчатого элемента, что также может быть причиной травмирования.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационных свойств устройства, и, как следствие, снижение травматизма.

Указанная задача достигается тем, что предохранительное устройство карданного вала сельскохозяйственных машин, содержащее защитный кожух, установленный коаксиально валу, выполненный составным из двух фланцев, жестко закрепленных к приводной машине и исполнительной машине, и трех трубчатых элементов, первый и второй из которых установлены с возможностью поворота относительно фланцев, отключающий механизм, выполненный в виде двух валов-вилок с наружными шлицевыми поверхностями, связанными между собой подвижной в осевом направлении шлицевой втулкой с размещенным на ней фиксирующим устройством, соединительные кольца, третий трубчатый элемент выполнен в виде цилиндра, фиксирующее устройство выполнено в виде стакана с жестко закрепленными пружинными защелками, жестко связанного с третьим трубчатым элементом и имеющего возможность соединения со вторым трубчатым элементом, причем для обеспечения подвижности соединительных колец относительно фланцев соединительные кольца связаны с фланцами посредством осей, жестко связанных с этими кольцами, при этом, на фланце, жестко закрепленном к приводной машине, смонтирован кронштейн с магнитом, а напротив него, на заднем мосту трактора, установлен герконовый выключатель.

Таким образом, предлагаемое техническое решение является новым, имеет существенные отличия, дает экономический эффект, имеет промышленную применимость и не известно доныне, как в нашей стране, так и за ее пределами.

Новые существенные признаки заключаются в следующем.

Фиксирующее устройство выполнено в виде стакана. Стакан жестко связан с пружинными защелками. Стакан жестко связан с третьим трубчатым элементом. Стакан имеет возможность соединения со вторым трубчатым элементом. Соединительные кольца связаны с фланцами посредством осей. Оси жестко связаны с кольцами. Фланец жестко закреплен к приводной машине. На фланце смонтирован кронштейн с магнитом. Напротив магнита на заднем мосту трактора установлен герконовый выключатель.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Доказательством технического результата является то, что предлагаемое устройство дает возможность повысить эксплуатационные свойства устройства за счет того, что в нем:
а) фиксирующее средство выполнено в виде стакана с жестко закрепленными пружинными защелками, жестко связанного с третьим трубчатым элементом и имеющего возможность соединения со вторым трубчатым элементом, что снижает трудоемкость обслуживания, исключает появление незащищенной зоны карданного вала, тем самым, снижает вероятность травмирования;
б) для обеспечения подвижности соединительных колец относительно фланцев соединительные кольца связаны с фланцами посредством осей, жестко связанных с этими кольцами, что даст возможность горизонтального перемещения первого и второго трубчатых элементов защитного кожуха относительно соответственно фланцев трактора и исполнительной машины;
в) на фланце, жестко закрепленном к приводной машине, смонтирован кронштейн с магнитом, а напротив него, на заднем мосту трактора, установлен герконовый выключатель, что в случае отсутствия фланца или первого трубчатого элемента не даст возможности эксплуатировать сельскохозяйственный агрегат.

Устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен разрез устройства; на фиг. 2 вынесен вид 1 - 1, а на фиг. 3 показаны разрезы Б-Б, В-В и вид Г.

Устройство состоит из карданного вала приводной машины 1 (фиг. 1 - 3) и карданного вала исполнительной машины 2, коаксиально которым установлен защитный кожух. К карданным валам 1 и 2 присоединены соответственно вал-вилка 3 и дополнительный вал-вилка 4, связанные между собой посредством втулки включения 5, которая установлена в подшипниках скольжения 6, жестко закрепленных стопорным кольцом 7 на цилиндрической поверхности ступени меньшего диаметра вала-вилки 3. Втулка включения 5 сопрягается своей наружной шлицевой поверхностью с внутренней поверхностью дополнительного вала-вилки 4 и связана со шлицевой поверхностью ступени большего диаметра вала-вилки 3 посредством шлицевой втулки 8, на наружной поверхности которой размещено фиксирующее устройство в виде подшипника 9 и стакана 10, с жестко связанными пружинными защелками 11, во внутренней проточке которого размещена наружная обойма подшипника 9, зафиксированная крышкой 12, а внутренняя обойма закреплена стопорным кольцом 13 на наружной поверхности шлицевой втулки 8.

Защитный кожух выполнен составным из жестко закрепленных к приводной и исполнительной машинам соответственно фланцев 14 и 15. К каждому из этих фланцев при помощи осей 16 и 17 присоединены соответственно соединительные кольца 18 и 19, к которым через оси 20 и 21 крепятся трубчатые элементы 22 и 23 с возможностью поворота относительно осей 16, 17, 20, 21, а следовательно, относительно фланцев 14 и 15. Фланец 14 жестко связан посредством кронштейна 24 с магнитом 25, который в свою очередь взаимодействует с герконовым выключателем 26, соединенным с электрической системой запуска двигателя при помощи проводов 27.

Трубчатый элемент 28 жестко связан со стаканом 10, который в свою очередь, жестко связан с трубчатым элементом 23 посредством пружинных защелок 11 с возможностью осевого перемещения вдоль первого трубчатого элемента. Трубчатый элемент 22 имеет возможность осевого перемещения вдоль внутренней поверхности трубчатого элемента 28 в случае компенсации длины карданной передачи при копировании рельефа местности исполнительной машиной.

Работает устройство следующим образом.

При установке защитного кожуха карданного вала стакан 10 с трубчатым элементом 28 перемещается вправо относительно трубчатого элемента 22 и жестко соединяется с трубчатым элементом 23 посредством пружинных защелок 11, фиксируя положение кожуха относительно вала- вилки 3, вала-вилки 4 и передают крутящий момент от карданного вала приводной машины 1 к карданному валу исполнительной машины 2.

При разъединении стакана 10 с трубчатым элементом 23 и последующим осевом перемещении стакана 10 с трубчатым элементом 28 вдоль наружной поверхности трубчатого элемента 22 прекращается передача крутящего момента от карданного вала приводной машины 1 к карданному валу исполнительной машины 2.

Изобретение относится к прикладной механике, к предохранительным устройствам техники безопасности общего назначения, преимущественно для сельскохозяйственных машин. Сущность изобретения в том, что фиксирующее устройство выполнено в виде стакана с расположенными на его наружной проточке пружинными защелками с возможностью жесткого соединения с пазами трубчатого элемента. На заднем мосту трактора установлен герконовый выключатель, а напротив него, на фланце трактора смонтирован кронштейн с магнитом. Соединительные кольца выполнены подвижными относительно фланцев трактора и исполнительной машины. Техническим результатом является повышение эксплуатационных свойств устройства, снижение травматизма. 3 ил.

Предохранительное устройство карданного вала сельскохозяйственных машин, содержащее защитный кожух, установленный коаксиально валу, выполненный составным из двух фланцев, жестко закрепленных к приводной машине и исполнительной машине, и трех трубчатых элементов, первый и второй из которых установлены с возможностью поворота относительно фланцев, отключающий механизм, выполненный в виде двух валов-вилок с наружными шлицевыми поверхностями, связанными между собой подвижной в осевом направлении шлицевой втулкой с размещенным на ней фиксирующим устройством, соединительные кольца, третий трубчатый элемент выполнен в виде цилиндра, отличающееся тем, что фиксирующее устройство выполнено в виде стакана с жестко закрепленными пружинными защелками, жестко связанного с третьим трубчатым элементом и имеющего возможность соединения со вторым трубчатым элементом, причем для обеспечения подвижности соединительных колец относительно фланцев соединительные кольца связаны с фланцами посредством осей, жестко связанных с этими кольцами, при этом на фланце, жестко закрепленном к приводной машине, смонтирован кронштейн с магнитом, а напротив него, на заднем мосту трактора установлен герконовый выключатель.