ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КАРДАННОГО ВАЛА Российский патент 2005 года по МПК F16P1/02 A01B71/06 

Предохранительное устройство карданного вала 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 происходит от наматывания на карданный вал, травмируются механизаторы и обслуживающий персонал.

Известно предохранительное устройство для карданного вала (а.с. №1493846, F 16 Р 1/02), содержащее защитный кожух, установленный коаксиально валу с возможностью осевого перемещения, отключающий механизм, выполненный в виде вала-вилки с наружной шлицевой поверхностью на конце и подвижной в осевом направлении шлицевой втулкой с размещенным на ней фиксирующим средством. В устройстве защитный кожух выполнен составным из двух жестко закрепленных фланцев и трех трубчатых элементов, два из которых установлены с возможностью поворота относительно фланцев, а третий трубчатый элемент выполнен подвижным в осевом направлении относительно наружной поверхности одного из двух трубчатых элементов и жестко закреплен с вторым трубчатым элементом, причем на внутренней поверхности конца каждого из двух жестко закрепленных трубчатых элементов выполнены упоры, отключающий механизм снабжен дополнительным валом-вилкой с наружной шлицевой поверхностью на конце, соединенным с основным валом-вилкой щлицевой втулкой, а фиксирующее средство выполнено в виде подшипника, внутренняя обойма которого жестко закреплена на шлицевой втулке, а наружная обойма размещена с возможностью контакта с упорами двух жестко соединенных трубчатых элементов.

Недостатками данного устройства являются:

1) отсутствие быстрого соединения третьего трубчатого элемента со вторым трубчатым элементом, что увеличивает трудоемкость обслуживания, т.к. необходимо вручную производить их соединение;

2) возможность 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;

3) наличие выступов на наружных поверхностях третьего и второго трубчатых элементов, которые из-за поломок и неисправностей устройства могут быть причиной захвата работающих.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является предохранительное устройство карданного вала (патент №2139466, F 16 P 1/02), содержащее защитный кожух, установленный коаксиально валу и выполненный составным из двух жестко закрепленных фланцев и трех трубчатых элементов, два из которых установлены с возможностью поворота относительно фланцев, а третий трубчатый элемент выполнен подвижным в осевом направлении относительно первого трубчатого элемента, отключающий механизм выполнен в виде двух валов-вилок с наружными шлицевыми поверхностями, соединенных подвижной в осевом направлении шлицевой втулкой с размещенным на ней фиксирующим средством, фиксирующее средство выполнено в виде жестко соединенного с третьим трубчатым элементом стакана с пружинистыми защелками, расположенными с возможностью быстрого разъема и жесткого соединения со вторым трубчатым элементом, имеющим соответствующие пазы, а второй и третий трубчатые элементы выполнены в виде цилиндров без выступов.

Недостатками данного устройства являются:

1) возможность появления незащищенной зоны карданного вала при отсутствии первого трубчатого элемента, что дает возможность эксплуатации трактора и приводной машины в условиях забивания карданного вала и травмирования работающих;

2) наличие пазов, выполненных открытыми с наружной стороны второго трубчатого элемента защитного кожуха, что дает возможность их забивания в процессе эксплуатации;

3) отсутствие направляющих для перемещения пружинистых защелок в паз для зацепления, что создает трудности при сборке и разборке конструкции;

4) необходимость одновременного нажатия всех защелок и использование для этого специального устройства, что повышает трудоемкость обслуживания;

5) возможность попадания грязи в конструкцию, что может привести к преждевременному износу и выходу из строя устройства.

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

Поставленная задача достигается тем, что с внутренней стороны третьего трубчатого элемента установлен заподлицо магнит, напротив которого с наружной стороны первого трубчатого элемента заподлицо - геркон, связанный проводами с электрической системой запуска двигателя, пазы выполнены закрытыми с наружной стороны второго трубчатого элемента, а с внутренней стороны второго трубчатого элемента выполнены направляющие и пазы для зацепления пружинистых защелок, к концам которых с внутренней стороны жестко закреплены кронштейны с отверстиями, через которые протянут стальной гибкий трос, закрепленный винтом с наружной стороны второго трубчатого элемента.

Новые существенные признаки:

1. С внутренней стороны третьего трубчатого элемента установлен заподлицо магнит.

2. Напротив магнита с наружной стороны первого трубчатого элемента заподлицо установлен геркон, связанный проводами с электрической системой запуска двигателя.

3. Пазы выполнены закрытыми с наружной стороны второго трубчатого элемента.

4. С внутренней стороны второго трубчатого элемента выполнены направляющие и пазы для зацепления пружинистых защелок.

5. К концам пружинистых защелок с внутренней стороны жестко закреплены кронштейны с отверстиями.

6. Через отверстия протянут стальной гибкий трос, закрепленный винтом с наружной стороны второго трубчатого элемента.

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) с внутренней стороны третьего трубчатого элемента установлен заподлицо магнит, напротив которого с наружной стороны первого трубчатого элемента заподлицо - геркон, связанный проводами с электрической системой запуска двигателя, что не даст возможность эксплуатации агрегата без установки защитного кожуха;

б) пазы выполнены закрытыми с наружной стороны второго трубчатого элемента, что исключит возможность их забивания в процессе эксплуатации;

в) с внутренней стороны второго трубчатого элемента выполнены пазы и направляющие для перемещения пружинистых защелок в пазы для зацепления, что обеспечит удобную и безопасную сборку и разборку конструкции;

г) к концам пружинистых защелок с внутренней стороны жестко закреплены кронштейны с отверстиями, через которые протянут стальной гибкий трос, закрепленный винтом с наружной стороны второго трубчатого элемента, что обеспечит одновременное нажатие всех пружинистых защелок, работая с одним винтом, что снизит трудоемкость обслуживания и увеличит безопасность;

д) с наружной стороны первого, второго трубчатых элементов, фланцев трактора и прицепной машины запрессованы закрытые втулки, что исключит возможность попадания грязи в конструкцию и преждевременный износ и выход из строя устройства.

Устройство поясняется чертежами, где

на фиг.1 представлен разрез предохранительного устройства карданного вала,

на фиг.2 вынесены виды I-I, А,

на фиг.3 показаны разрезы Б-Б, В-В,

на фиг.4 показаны виды Г и II-II, разрез Д-Д.

Устройство состоит из карданного вала 1 приводной машины (см. фиг.1-4) и карданного вала 2 исполнительной машины, коаксиально которым установлен защитный кожух, состоящий из трех трубчатых элементов 3, 4, 5, с возможностью осевого перемещения относительно указанных валов. К карданным валам 1 и 2 присоединены соответственно вал-вилка 6 и дополнительный вал-вилка 7, связанные между собой посредством втулки включения 8, которая установлена ч подшипниках скольжения 9, жестко закрепленных стопорным кольцом 10 на цилиндрической поверхности ступени меньшего диаметра вала-вилки 6. Втулка включения 8 сопрягается своей наружной шлицевой поверхностью с внутренней поверхностью дополнительного вала-вилки 7 и связана со шлицевой поверхностью ступени большего диаметра вала-вилки 6 посредством шлицевой втулки 11, на наружной поверхности которой размещено фиксирующее средство в виде подшипника 12 и стакана 13, с жестко связанными пружинистыми защелками 14, во внутренней проточке которого размещена наружная обойма подшипника 12, зафиксированная крышкой 15, а внутренняя обойма закреплена стопорным кольцом 16 на наружной поверхности шлицевой втулки 11.

Защитный кожух выполнен составным из жестко закрепленных к приводной и исполнительной машинам соответственно фланцев 17 и 18. К каждому из этих фланцев соединительными болтами 19 присоединены соответственно соединительные кольца 20 и 21, к которым через оси 22 и 23 крепятся трубчатые элементы 3 и 4 с возможностью поворота относительно осей 22 и 23, а следовательно, относительно фланцев 17 и 18.

Трубчатый элемент 5 с возможностью осевого перемещения жестко связан со стаканом 13, который в свою очередь, жестко связан с трубчатым элементом 4 посредством пружинистых защелок 14, перемещающихся до зацепления в пазы, выполненные в трубчатом элементе 4, вдоль направляющих с возможностью осевого перемещения вдоль первого трубчатого элемента 3. Трубчатый элемент 3 имеет возможность осевого перемещения вдоль внутренней поверхности трубчатого элемента 5 в случае компенсации длины карданной передачи при копировании рельефа местности исполнительной машиной.

В отверстиях первого 3, второго 4 трубчатых элементов, фланцев 17 и 18 запрессованы втулки 24, выполненные закрытыми с наружной стороны, в которых производится поворот колец 20 и 21, осей 22 и 23 фланцев трактора и приводной машины.

На концах пружинистых защелок 14 с внутренней стороны жестко закреплены кронштейны 25 с отверстиями, через которые протягивается стальной гибкий трос 26, закрепленный винтом 27. На конце винта также через отверстия проходит трос 26 по замкнутому кругу.

С внутренней стороны третьего трубчатого элемента установлен заподлицо магнит 28, с наружной стороны первого трубчатого элемента установлен заподлицо геркон 29, связанный проводами 30 с электрической системой запуска двигателя трактора.

Работает устройство следующим образом.

При установке защитного кожуха карданного вала стакан 13 с трубчатым элементом 5 перемещается вправо относительно трубчатого элемента 3 и жестко соединяется с трубчатым элементом 4 посредством пружинистых защелок 14, фиксируя положение кожуха относительно вала-вилки 6, дополнительного вала-вилки 7 и передавая крутящий момент от карданного вала приводной машины 1 к карданному валу исполнительной машины 2.

При разъединении трубчатых элементов защитного кожуха 3 и 4 винт 27 прокручивается в любую сторону и происходит натяжение троса 26. Трос 26 тянет кронштейны 25 к осевой линии трубчатого элемента 5, при этом пружинистые защелки 14 выходят из паза зацепления трубчатого элемента 3. При перемещении трубчатого элемента 4 со стаканом 13 и магнитом 28 влево происходит его разъединение с трубчатым элементом 3 и герконом 29. Магнит 28 выходит из зоны контакта с герконом 29, который связан проводами 30 с электрической системы запуска двигателя, и прекращается передача крутящего момента от карданного вала приводной машины 1 к карданному валу исполнительной машины 2.

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КАРДАННОГО ВАЛА

ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ НА ЧЕРТЕЖАХ

1 - карданный вал приводной машины

2 - карданный вал исполнительной машины

3 - первый трубчатый элемент

4 - второй трубчатый элемент

5 - третий трубчатый элемент

6 - вал-вилка

7 - дополнительный вал-вилка

8 - втулка включения

9 - подшипник скольжения

10 - стопорное кольцо

11 - шлицевая втулка

12 - подшипник

13 - стакан

14 - пружинистая защелка

15 - крышка

16 - стопорное кольцо

17, 18 - фланец

19 - соединительный болт

20, 21 - соединительные кольца

22, 23 - ось

24 - втулка

25 - кронштейн

26 - трос

27 - винт

28 - магнит

29 - геркон

30 - провода

31 - винт

Изобретение относится к прикладной механике, к предохранительным устройствам техники безопасности общего назначения, преимущественно для сельскохозяйственных машин. Сущность изобретения заключается в том, что с внутренней стороны третьего трубчатого элемента 5 установлен заподлицо магнит, напротив которого с наружной стороны первого трубчатого элемента 3 установлен заподлицо геркон. Геркон связан проводами с электрической системой запуска двигателя. С внутренней стороны второго трубчатого элемента 4 выполнены направляющие и пазы для зацепления пружинистых защелок 14. К концам пружинистых защелок 14, с внутренней стороны, жестко закреплены кронштейны 25 с отверстиями, через которые протянут стальной гибкий трос, закрепленный винтом с наружной стороны второго трубчатого элемента 4. Технический результат заключается в повышении эксплуатационных свойств, снижении травматизма. 4 ил.

Предохранительное устройство карданного вала, содержащее защитный кожух, установленный коаксиально валу и выполненный составным из двух жестко закрепленных фланцев и трех трубчатых элементов, два из которых установлены с возможностью поворота относительно фланцев, а третий трубчатый элемент выполнен подвижным в осевом направлении относительно первого трубчатого элемента, отключающий механизм, выполненный в виде двух валов-вилок с наружными шлицевыми поверхностями, соединенных подвижной в осевом направлении шлицевой втулкой с размещенным на ней фиксирующим средством, выполненным в виде жестко соединенного с третьим трубчатым элементом стакана с пружинистыми защелками, расположенными с возможностью быстрого разъема и жесткого соединения со вторым трубчатым элементом, имеющим соответствующие пазы, второй и третий трубчатые элементы выполнены в виде цилиндров без выступов, отличающееся тем, что с внутренней стороны третьего трубчатого элемента установлен заподлицо магнит, напротив которого с наружной стороны первого трубчатого элемента заподлицо установлен геркон, связанный проводами с электрической системой запуска двигателя, пазы выполнены закрытыми с наружной стороны второго трубчатого элемента, а с внутренней стороны второго трубчатого элемента выполнены направляющие и пазы для зацепления пружинистых защелок, к концам которых с внутренней стороны жестко закреплены кронштейны с отверстиями, через которые протянут стальной гибкий трос, закрепленный винтом с наружной стороны второго трубчатого элемента.