ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО В ЧЕРВЯЧНОЙ ЦЕНТРИФУГЕ Российский патент 2015 года по МПК B04B9/08 B04B1/20 

Изобретение касается приводного устройства в червячной центрифуге согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

В традиционных приводных устройствах этого конструктивного типа, снабженных расположенной снаружи передачей, ее корпус жестко соединен с роторным барабаном и образует одну большую консольно установленную массу (сравн., например, WO 2007/147893). Дисбалансы передачи и ротора при этом крайне негативно сказываются на опоре ротора и из нее непосредственно передаются в фундамент центрифуги.

Поэтому во избежание этих недостатков уже делались попытки расположить барабан в упруго подвешенных опорах или в плавающих опорных подвесках. Такого рода опорные узлы, впрочем, не оправдали себя, потому что не могут сохраняться узкие зазоры между барабаном и его корпусом и, кроме того, при определенных частотах вращения, переход через которые происходит при отключении привода, возникают резонансные колебания.

В одном из вариантов конструкции дополнительно осуществлялось отдельное опирание передачи в собственной опорной стойке, при этом, однако, консольная передача с длинным опорным валом имеет дисбалансы на стороне передачи (сравн. Stahl, Dekanterhandbuch (Справочник по декантерам), том II, стр. 408/409).

В основу изобретения положена задача создания приводного устройства для червячных центрифуг, у которого привод барабана разъединен с приводом червяка и отсутствует как консольный опорный узел передачи для привода червяка, так и упругий опорный узел ротора.

У приводного устройства указанного в п.1 формулы изобретения рода эта задача решается с помощью признаков, изложенных в отличительной части.

Достигаемые с помощью изобретения преимущества этого решения заключаются, прежде всего, в стационарном корпусе, который обеспечивает определенное опирание для корпуса передачи для привода червяка и вместо консольного опирания позволяет получить опирание на фундамент. Полый выходной вал соединен с приводным валом барабана не жестко, а через муфту, которая, например, может быть выполнена в виде зубчатой муфты с геометрическим замыканием и которая служит для разделения массы передачи и массы ротора. По сравнению с консольно установленной передачей с опасностью разрушения передачи, надежность при этом значительно повышается.

По сравнению с известным уровнем техники выполненное в соответствии с изобретением приводное устройство позволяет получить более легкую конструкцию с преимуществом более долгих сроков службы и меньшего потребления энергии.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления передача имеет промежуточную ступень передачи, включающую в себя приводное зубчатое колесо для шестерни, привод которого осуществляется выходным валом двигателя червяка, при этом ось приводного зубчатого колеса и выходного вала двигателя червяка смещена к оси вращения червяка и шестерни. При этом можно коаксиально оси вращения червяка провести через промежуточную ступень передачи трубу для подачи смазки.

Другие признаки и преимущества изобретения содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения и в последующем описании примеров осуществления, которые схематично изображены на чертеже. Показано:

фиг.1: продольное сечение первого примера осуществления;

фиг.2: один из вариантов фиг.1;

фиг.3: другой вариант фиг.1;

фиг.4: один из вариантов фиг.3;

фиг.5: еще раз измененный пример осуществления;

фиг.6: один из вариантов фиг.5 и

фиг.7: вид одного из модифицированных вариантов осуществления;

фиг.8: изображение сечения варианта фиг.7 и

фиг.9: продольное сечение конструкции уровня техники.

У изображенной на фиг.9 известной конструкции в продольном сечении видна червячная центрифуга 10, содержащая вращающийся барабан 12 и установленный в нем посредством двух радиальных подшипников 14 червяк 16. Для привода во вращение барабана 12 служит электрический приводной двигатель 18, вал которого через ременную передачу 20 приводит во вращение ременный шкив 22, который жестко соединен с полым приводным валом 24 барабана. Барабан 12 установлен с двух сторон с возможностью вращения в радиальных подшипниках 26.

Для привода во вращение червяка 16 служит собственный двигатель 28 червяка, схематично изображенный выходной вал 30 которого через муфту 32 вала связан с входным валом 34 передачи 36, который приводит вал 38 червяка во вращение с отличающейся от вала ротора разностной частотой вращения. Передача 36 здесь выполнена в виде планетарной передачи и помещена в корпус 40, который посредством схематично обозначенного винтового соединения 42 жестко соединен с ременным шкивом 2 и вместе с тем с приводным валом 24 барабана.

Как изображено в первом примере осуществления изобретения, показанном на фиг.1, передача 36 разъединена с барабаном 12 за счет того, что его корпус 40 посредством двух радиальных подшипников 46 установлен с возможностью вращения в стационарном корпусе 44, который опирается на фундамент 48. Корпус 40 передачи 36 имеет полый выходной вал 50 (сравн. фиг.2), который через муфту 52 соединен с полым приводным валом 24 барабана.

Передача 36 может, как изображено, представлять собой планетарную передачу или же четырехвальную передачу или гидродвигатель.

Муфта 52 может быть выполнена в виде зубчатой муфты, например, в виде втулки, снабженной зубьями с внутренней стороны, которая соединяет друг с другом снабженные снаружи зубьями концы выходного вала 50 передачи 36 и приводного вала 24 барабана.

В то время как в примере фиг.1 выходной вал 30 двигателя 28 червяка, который, как и стационарный корпус 44, опирается на фундамент 48, через муфту 32 вала связан с входным валом 34 передачи 36, в варианте фиг.2 двигатель 28 червяка прифланцован к стационарному корпусу 44. Выходной вал 30 двигателя 28 червяка здесь без возможности вращения соединен с входным валом 34 передачи 36 или выполнен цельно с ним.

В примере осуществления фиг.1 и 2 ременный шкив 22 жестко соединен с установленным в радиальном подшипнике 26, полым приводным валом 24 барабана, в то время как с полым выходным валом 50 корпуса 40 передачи он соединен через муфту 52. При этом усилия растяжения ременной передачи 20 воспринимаются радиальным подшипником 26.

Примеры осуществления фиг.3 и 4 отличаются от показанных на фиг.1 и 2 тем, что ременный шкив 22 жестко соединен с полым выходным валом 50 корпуса 40 передачи, в то время как с приводным валом 24 барабана он соединен через муфту 52. В этом случае оказываемые ременной передачей 20 усилия растяжения воспринимаются радиальными подшипниками 14, 46 передачи 36.

На фиг.5 показана другая возможность осуществления изобретения, при которой передаточное устройство между приводным двигателем 18 и барабаном 12 состоит из цилиндрической передачи 54, которая находится в зацеплении с наружным зубчатым венцом 56 на корпусе 40 передачи 36. Здесь, кроме того, корпус 58 цилиндрической передачи 54 жестко соединен со стационарным корпусом 44 или выполнен цельно с ним.

Как показано на фиг.6, этот вариант фиг.5 предоставляет возможность выполнить приводной двигатель 18 для барабана 12 в виде фланцевого двигателя и расположить на корпусе 58 цилиндрической передачи 54.

На фиг.7 и 8 показан в качестве варианта фиг.5 другой вариант осуществления, при котором передача 36 имеет промежуточную ступень 60 передачи с двумя смещенными относительно друг друга осями вращения. Двигатель 28 червяка своим выходным валом 30, ось которого обозначена поз. 30', смещен относительно оси 38' вращения вала 38 червяка и коаксиального к ней барабана 12 на величину a. Барабан 12 помещен в корпусе 62 барабана (сравн. фиг.7).

Промежуточная ступень 60 передачи имеет приводное зубчатое колесо 70 с осью 30' вращения, привод которого осуществляется двигателем 28 червяка, которое соединено с выходным валом 30 двигателя 28 червяка через муфту 32 и которое находится в зацеплении с шестерней 64 промежуточной ступени 60 передачи. Шестерня 64 жестко соединена с входным валом 34 передачи 36.

Смещение a осей между двумя осями 30' и 38' используется для того, чтобы провести через всю передачу 36 коаксиальную подводящую трубу 66 с центральным входом 68 для смазки, которая через неизображенные радиальные отверстия в подводящей трубе 66 распределяется по необходимым местам смазки. При этом обеспечивается возможность направленной смазки впрыскиванием масла изнутри, благодаря чему предотвращаются частые у передач декантаторов проблемы, например потери расплескивания в обычных зумпфовых системах смазки.

Изобретение относится к приводным устройствам для червячных центрифуг. Приводное устройство для червячной центрифуги, включающей вращающийся барабан и коаксиально установленный в нем червяк, содержит предусмотренный для барабана приводной двигатель и двигатель червяка. Двигатель червяка связан с валом червяка посредством передачи. Корпус передачи без возможности проворачивания соединен с приводным валом барабана. Корпус передачи для привода червяка установлен с возможностью вращения в стационарном корпусе и имеет полый выходной вал, который через муфту соединен с полым приводным валом барабана. Техническим результатом является повышение надежности передачи за счет установки корпуса передачи на фундамент, что снижает опасность ее разрушения. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Приводное устройство в червячной центрифуге, содержащей вращающийся барабан (12) и коаксиально установленный в нем червяк (16), а также предусмотренный для барабана (12) приводной двигатель (18) и двигатель (28) червяка, который связан с валом (38) червяка посредством передачи (36), корпус (40) которой без возможности проворачивания соединен с приводным валом (24) барабана, отличающееся тем, что корпус (40) передачи (36) для привода червяка (16) установлен с возможностью вращения в стационарном корпусе (44) и имеет полый выходной вал (50), который через муфту (52) соединен с полым приводным валом (24) барабана.

2. Приводное устройство по п.1, отличающееся тем, что муфта (52) выполнена в виде зубчатой муфты.

3. Приводное устройство по п.1, отличающееся тем, что выходной вал (30) двигателя (28) червяка соединен с входным валом (34) передачи (36) через муфту (32) вала.

4. Приводное устройство по п.1, отличающееся тем, что двигатель (28) червяка выполнен в виде фланцевого двигателя, который прифланцован к стационарному корпусу (44) и выходной вал (30) которого без возможности проворачивания соединен с входным валом (34) передачи (36).

5. Приводное устройство по п.1, отличающееся тем, что приводной двигатель (18) через передаточное устройство соединен с барабаном (12).

6. Приводное устройство по п.5, отличающееся тем, что передаточное устройство имеет ременную передачу (20) с расположенным между полым приводным валом (24) барабана и полым выходным валом (50) корпуса (40) передачи ременным шкивом (22).

7. Приводное устройство по п.6, отличающееся тем, что ременный шкив (22) жестко соединен с установленным в радиальном подшипнике (26) полым приводным валом (24) барабана, в то время как с выходным валом (50) корпуса (40) передачи он соединен через муфту (52).

8. Приводное устройство по п.6, отличающееся тем, что ременный шкив (22) соединен с установленным в радиальном подшипнике (26) полым приводным валом (24) барабана через муфту (52), в то время как он жестко соединен с полым выходным валом (50) корпуса (40) передачи.

9. Приводное устройство по п.5, отличающееся тем, что передаточное устройство состоит из цилиндрической передачи (54), которая находится в зацеплении с наружным зубчатым венцом (56) корпуса (40) для привода червяка.

10. Приводное устройство по п.9, отличающееся тем, что корпус (58) цилиндрической передачи (54) жестко соединен со стационарным корпусом (44).

11. Приводное устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что передача (36) имеет промежуточную ступень (60) передачи, включающую в себя приводное зубчатое колесо (70), привод которого осуществляется выходным валом (30) двигателя (28) червяка и которое находится в зацеплении с шестерней (64) передачи (36), при этом ось (30') приводного зубчатого колеса (70) и выходного вала (30) двигателя (28) червяка смещена относительно оси (38') вращения червяка (16) и шестерни (64).

12. Приводное устройство по п.11, отличающееся тем, что коаксиально к оси (38') вращения червяка (16) проведена труба (66) для подачи смазки через промежуточную ступень передачи (36).