Волновая сверхгерметичная передача-муфта Российский патент 2019 года по МПК F16H1/32 F16H49/00 

Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно, к механическим передачам, предназначенным для передачи вращательного движения из одного изолированного объема в другой. Преимущественной областью использования является применение в механизмах, предназначенных для работы в изолированных камерах с вредными веществами, и исключающих контакт человека с этими веществами.

Известная волновая герметичная передача-муфта, содержащая ведущий и ведомый волновой генераторы в виде эллиптических кулачков, тонкостенный гибкий элемент, разделенный на две полости герметичной перегородкой и разгрузочный элемент в виде стержня (1).

Недостатком этой конструкции является то, что перегородка разгружается недостаточно эффективно, поэтому происходит ее преждевременное разрушение и не обеспечивается надежная защита перегородок при закономерных перепадах давления.

Недостаток аналога частично устранен в выбранной в качестве прототипа волновой герметичной передаче-муфте, содержащей корпус, гибкое колесо, выполненное в виде стакана, ведущий и ведомый генераторы волн, перегородку, разделяющую корпус и гибкое колесо на изолированные друг от друга полости, разгрузочный элемент в виде стержня с закрепленными на нем кольцевыми упорами, стержень установлен в центре перегородки и закреплен на корпусе. Кольцевые упоры опираются своими краями в место заделки перегородки в гибкое колесо (2).

Для прототипа характерно то, что его конструкция не обеспечивает достаточной герметичности, особенно при работе с радиоактивными веществами. Действительно, радиоактивные частицы по установочным зазорам стержня попадают из рабочей камеры в прилегающую к ведомому генератору полость корпуса волновой герметичной передачи-муфты. В случае работы с высокоактивными изотопами вероятность облучения оператора весьма высока, так как тонкая перегородка и стенки корпуса не обеспечивают необходимого поглощения излучения. Кроме того, в случае повреждения перегородки, что вполне возможно при знакопеременных перепадах давления внутри корпуса, вредные вещества практически беспрепятственно будут попадать в зону работы оператора.

Целью изобретения является повышение герметичности.

Поставленная цель достигается тем, что известная волновая герметичная передача-муфта, содержащая корпус, трубчатый гибкий элемент, ведущий и ведомый генераторы волн, образованные эллиптическими кулачками и подшипниками, перегородку, разделяющую корпус и трубчатый гибкий элемент на изолированные друг от друга части, согласно изобретению снабжена дополнительными гибкими элементами, выполненными в виде стаканов, открытые концы которых закреплены в торцевых крышках корпуса, а внутренние полости корпуса и трубчатого гибкого элемента заполнены поглощающей жидкостью.

Отличительные от прототипа признаки являются существенными, так как каждый из стаканообразных гибких элементов позволяет изолировать выводы стержней от внутренней полости корпуса, то есть исключат попадание в корпус и вывод из корпуса вредных веществ. Даже при повреждении любого из гибких стаканообразных элементов или перегородки герметичность волновой герметичной передачи-муфты сохраняется. Более того герметичность сохраняется при повреждении двух гибких стаканообразных элементов или одного из них и перегородки. Стаканообразные гибкие элементы изолируют выводы стержней из корпуса, что позволяет заполнить внутренние полости корпуса поглощающей жидкостью При отсутствии этих гибких элементов поглощающая жидкость будет вытекать из корпуса через установочные зазоры между стержнями и торцевыми стенками корпуса. Поглощающая жидкость повышает герметичность волновой передачи, так как поглощает излучение радиоактивных частиц или нейтрализует вредные химические вещества.

Заявляемая волновая герметичная передача-муфта отвечает критерию «существенные отличия», так как в исследованных аналогах отличительные от прототипа признаки не обнаружены.

Сущность изобретения пояснена чертежами, где на фиг 1 изображен продольный разрез волновой герметичной передачи-муфты; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - поперечный разрез Б-Б фиг. 1.

Волновая герметичная передача-муфта содержит корпус 1, трубчатый гибкий элемент 2, перегородку 3, разделяющую корпус 1 и трубчатый гибкий элемент на изолированные друг от друга полости, ведущий и ведомый генераторы волн. Ведущий генератор волн образован эллиптическим кулачком 4 и подшипниками 5, 6. Ведомый генератор волн образован эллиптическим кулачком 7 и подшипниками 8, 9. Корпус 1 с торцов закрыт основными крышками 10, 11 и дополнительными крышками 12, 13. Эллиптический кулачок 4 закреплен на ведущем валу 14, установленном в дополнительной крышке 12 корпуса 1. Эллиптический кулачок 7 закреплен на ведомом валу 15, установленном в дополнительной крышке 13. Волновая герметичная передача-муфта снабжена дополнительными гибкими элементами 16, 17, выполненными в виде стаканов. Открытые концы гибких элементов 16 и 17 зажаты между основными крышками 10, 11 и дополнительными крышками 12, 13. Внутренние полости корпуса заполнены поглощающей жидкостью.

Внутри дополнительных гибких элементов 16, 17 и внутри изолированных полостей корпуса 1 на дополнительных крышках 12, 13 и непосредственно на стенках корпуса установлены датчики давления 18, 19, 20, 21, соединенные с измерительными приборами 22, 23, 24, 25.

Измерительные приборы соединены с устройством обработки информации 26.

Работает волновая герметичная передача следующим образом.

Вместе с ведущим валом 14 вращается эллиптический кулачок 4, который через подшипники 5 и 6 деформирует охватывающий его торец трубчатого гибкого элемента 2. Вследствие возникающих от этого напряжений и упругих деформаций стенок трубчатого гибкого элемента противоположный его торец принимает форму эллипса. Эллиптический кулачок 7 самоустанавливается в положение, соответствующее положению эллиптического профиля, охватывающего его торца трубчатого гибкого элемента 2. Оси эллиптического кулачка 7 смещены относительно осей эллиптического кулачка 4 на 90°. При вращении эллиптического кулачка 4 создается бегущая волна на трубчатом гибком элементе, взаимодействие которой с эллиптическим кулачком 7 приводит последний во вращение. Перегородка 3, дополнительные гибкие элементы 16, 17 и поглощающая жидкость, находящаяся внутри корпуса 1 изолирует ведущий генератор от ведомого.

Во время работы волновой герметичной передачи-муфты датчиками 18, 19, 20, 21 и измерительными приборами 22, 23, 24, 25 постоянно измеряется давление. Информация о величинах давления внутри дополнительных гибких элементов 16, 17 и в изолированных полостях корпуса 1 подается на устройство обработки информации 26. По характеру изменения давления внутри дополнительных гибких элементов и в изолированных полостях корпуса устройство обработки информации определяет герметичность дополнительных гибких элементов 16, 17 и перегородки 3. При повреждении какого-либо из этих элементов устройство обработки информации включает сигнализацию световую или звуковую. Так при повреждении одного из перечисленных герметизирующих элементов подается световой желтый сигнал. При повреждении двух элементов световой красный сигнал. При повреждении всех трех элементов световой красный сигнал и звуковой сигнал.

Предлагаемая передача по сравнению с прототипом обладает в три раза большей герметичностью и увеличивает ресурсы работы в 1,5-2 раза.

Источники информации

1 А.с. СССР №274595 М.кл. F16H 13/00, 1970 г.

2 А.с. СССР №648767 М.кл. F16H 11/00, 1979 г. прототип.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механическим передачам, предназначенным для передачи вращательного движения из одного изолированного объема в другой. Волновая герметичная передача-муфта содержит корпус (1), трубчатый гибкий элемент (2), ведущий и ведомый генераторы волн. Последние образованы эллиптическими кулачками 4, 7 и подшипниками (5, 6, 8, 9). Имеется перегородка (3), разделяющая корпус (1) и трубчатый гибкий элемент на изолированные части, а также дополнительные гибкие элементы (16, 17) в виде стаканов, открытые концы которых закреплены в торцевых крышках корпуса. Внутренние полости корпуса (1) и трубчатого элементы (2) заполнены поглощающей жидкостью для защиты оператора, например, от радиоизлучения. Достигается повышение герметичности. 3 ил.

Волновая герметичная передача-муфта, содержащая корпус, трубчатый гибкий элемент, ведущий и ведомый генераторы волн, образованные эллиптическими кулачками и подшипниками, перегородку, разделяющую корпус и трубчатый гибкий элемент на изолированные части, отличающаяся тем, что с целью повышения герметичности снабжена дополнительными гибкими элементами, выполненными в виде стаканов, открытые концы которых закреплены в торцевых крышках корпуса, а внутренние полости корпуса и трубчатого гибкого элемента заполнены поглощающей жидкостью.