СИСТЕМА ЗУБЧАТОЙ ТРАНСМИССИИ МНОГОШНЕКОВОГО ЭКСТРУДЕРА ИЛИ МЕШАЛКИ Российский патент 2020 года по МПК B29C48/40 B29B7/46 B29B7/80 F16H37/06 

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера или месилки, приводящей во вращение множество шнеков с помощью одного приводного устройства.

Уровень техники

Известно, что такого типа системы зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера имеют разные конструкции. На фиг. 10 частично показана конструкция такой известной системы зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера, а на фиг. 11 показано сечение системы зубчатой трансмиссии по фиг. 10.

Как показано на фиг. 10, известная система 101 зубчатой трансмиссии содержит ведущий вал 102, соединенный с приводным двигателем 115, который является устройством привода во вращение; и ведомый вал 103, приводимый во вращения приводной вращающей силой, передаваемой от ведущего вала 102. Ведомый вал 103 соединен со шнеком 116, например, так, чтобы вращающийся ведомый вал 103 приводил во вращение шнек 116 для процесса экструзии смолы и т.д.

На ведущем вале 102 сформировано ведущее зубчатое колесо 104, а на ведомом вале 103 сформировано ведомое зубчатое колесо 105, находящееся в зацеплении с ведущим зубчатым колесом 104, благодаря чему вращающая приводная сила ведущего вала 102 через ведущее зубчатое колесо 104 и ведомое зубчатое колесо 105 передается на ведомый вал 103.

Ведущий вал 102 установлен с возможностью вращения в подшипниках 106, расположенных рядом с ведущим зубчатым колесом 104, перед ним и после него, а ведомый вал 103 установлен с возможностью вращения в подшипниках 107, расположенных рядом с ведомым зубчатым колесом 105 перед ним и после него. Ведомый вал 103 опирается на упорный подшипник 117, показанный права на фиг. 10.

Как показано на фиг. 11, ведомый вал (дополнительный вал) 108, соединенный с другим шнеком, находится в зацеплении с ведущим валом 102 через зубчатые колеса, находящиеся в другом положении в осевом направлении ведущего вала 102 так, чтобы его можно было приводить во вращение.

Система 101 зубчатой трансмиссии, имеющая такую конструкцию, сконфигурирована так, чтобы реактивное давление смолы, генерируемое на шнеке 116, принималось радиально подшипниками 107, расположенными рядом с ведомым зубчатым колесом 105 перед ним и после него на ведомом валу 103.

Патентный документ

Патентный документ 1: JP 6-39899 A

Задача, решаемая изобретением

Однако в конфигурации, где нагрузка, прилагаемая к ведомому валу 103, воспринимается подшипниками 107, расположенными по обе стороны от ведомого зубчатого колеса 105, повышенная нагрузка на трансмиссию требует увеличения грузоподъемности подшипников. Если ширину зубьев ведущего зубчатого колеса 104 и ведомого зубчатого колеса 105, находящихся в зацеплении друг с другом, увеличить для повышения передаваемой мощности, расстояние между подшипниками 107, расположенными по обе стороны ведомого зубчатого колеса, становится больше, в дополнение к увеличению нагрузки, действующей на подшипники 107, что приводит к еще большему увеличению комплексной нагрузки. В частности, в системе зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера, имеющей множество ведомых валов 103, увеличение размеров подшипников 107 или ширины зубьев становится одним из факторов, препятствующих миниатюризации конфигурации системы.

Кроме того, когда реактивное давление смолы и т.п. прилагается к шнекам в таких устройствах, как многошнековый экструдер, ведомые валы 103 подвергаются большим осевым нагрузкам. Такая осевая нагрузка действует как нагрузка, создающая продольный изгиб валов, и такая изгибающая нагрузка не может восприниматься одними только подшипниками 107. Соответственно, диаметр ведомых валов 103 приходится увеличивать для повышения прочности, что, однако, препятствует миниатюризации конфигурации системы. Учитывая необходимость предотвращения взаимных помех между ведомыми валами 103, трудно увеличить их диаметр.

Для решения вышеописанной проблемы предлагалась конфигурация, являющаяся так называемым механизмом двойного привода, в которой одно зубчатое колесо приводится двумя зубчатыми колесами так, чтобы радиальная нагрузка распределялась (см., например, патентный документ 1).

Механизм двойного привода по патентному документу 1 может распределять радиальную нагрузку, но требует увеличения количества ступеней зацепления зубчатых колес и средства компенсации крутящего момента, который называется торсионный вал, чтобы не увеличивать длину ведущего вала. Кроме того, необходимо установить подшипники, принимающие осевую нагрузку, что увеличивает длину системы и усложняет конструкцию. Увеличенное количество ступеней зацепления зубчатых колес после разделения крутящего момента приводит к увеличению люфта в направлении вращения, из-за накопленного свободного хода. Кроме того, увеличение количества ступеней зацепления влечет увеличение количества деталей, из которых состоит система зубчатой трансмиссии и требует высокой точности обработки этих деталей, что приводит к увеличению трудозатрат и расходов на сборку. Если такой механизм двойного привода применяется в многошнековом экструдере или мешалке, увеличенное количество ступеней зацепления и деталей обусловливает необходимость такой компоновки, которая исключает взаимные помехи шнеков, что приводит к увеличению габаритов устройства.

В приводном устройстве экструдера или мешалки, особенно в многошнековом экструдере (мешалке) с взаимным зацеплением, необходимо вращать множество валов, которые не мешают друг другу и с максимально возможным уменьшением свободного хода в направлении вращения. Увеличение габаритов устройства или изменение профиля шнека для предотвращения помех, создаваемых валами друг другу, не соответствует основной цели экструдера или мешалки и приводит к изменению формы шнека и состояния зацепления, что значительно влияет на характеристики.

Таким образом, целю настоящего изобретения является решение вышеописанной задачи и создание системы зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера или мешалки, приводящей во вращение множество шнеков одним приводным устройством, при этом система зубчатой трансмиссии выполнена с возможностью распределенно принимать нагрузки, прилагаемые к ведомым валам без усложнения конструкции устройства.

Средства решения задачи

Для достижения вышеуказанной цели согласно настоящему изобретению предлагается следующее.

Согласно первому аспекту изобретения предлагается система зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера или мешалки, имеющего множество шнеков, содержащая: ведущий вал, на котором закреплено ведущее зубчатое колесо, и приводимый во вращение приводным устройством; ведомый вал, на котором закреплено ведомое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с ведущим зубчатым колесом, при этом ведомый вал соединен со шнеком, для привода шнека во вращение; и вал распределения нагрузки, на котором закреплено распределяющее нагрузку зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с ведомым зубчатым колесом, при этом вал распределения нагрузки расположен в области, находящейся напротив ведущего вала относительно ведомого вала, в которой радиальная нагрузка, генерируемая на ведомом валу передается через ведомое зубчатое колесо и распределяющее нагрузку зубчатое колесо на вал распределения нагрузки для распределения нагрузки.

Согласно второму аспекту изобретения предлагается система зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера или мешалки, имеющего множество шнеков, содержащая: ведущий вал, на котором закреплено ведущее зубчатое колесо, и приводимый во вращение приводным устройством; ведомый вал на котором закреплено ведомое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с ведущим зубчатым колесом, при этом ведомый вал соединен со шнеком, для привода шнека во вращение; и вал распределения нагрузки, расположенный в области, находящейся напротив ведущего вала относительно ведомого вала, в которой на валу распределения нагрузки закреплен принимающий нагрузку подшипник, участок внешнего кольца принимающего нагрузку подшипника находится в контакте с внешней периферией ведомого вала так, чтобы радиальная нагрузка, генерируемая на ведомом валу передавалась через подшипник на вал распределения нагрузки для распределения нагрузки.

Согласно третьему аспекту изобретения предлагается система зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера по второму аспекту изобретения, в которой на валу распределения нагрузки закреплен один или более принимающий нагрузку подшипник для контакта с обоими концевыми участками ведомого зубчатого колеса на ведомом валу.

Согласно четвертому аспекту изобретения предлагается система зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера или мешалки по любому из аспектов с первого по третий, в которой в области, находящейся напротив ведущего вала относительно ведомого вала, расположено множество валов распределения нагрузки.

Согласно пятому аспекту изобретения предлагается система зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера или мешалки по четвертому аспекту, в котором в области, находящейся напротив ведущего вала относительно ведомого вала, расположены два вала распределения нагрузки, и эти два вала распределения нагрузки и ведущий вал расположены по существу с равными интервалами вокруг ведомого вала.

Согласно шестому аспекту изобретения предлагается система зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера или мешалки по первому или второму аспектам, в которой вал распределения нагрузки расположен напротив ведущего вала через ведомый вал.

Согласно седьмому аспекту изобретения предлагается система зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера или мешалки по третьему аспекту, в которой участки внешнего кольца принимающих нагрузку подшипников сформированы интегрально дург с другом.

Эффекты изобретения

Согласно настоящему изобретению система зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера или мешалки с множеством шнеков, в которой ведомые валы приводятся во вращения ведущим валом с ведущим зубчатым колесом и ведомым зубчатым колесом, находящимися в зацеплении друг с другом, имеет конфигурацию, содержащую вал распределения нагрузки, на котором закреплено распределяющее нагрузку зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с ведомым зубчатым колесом, при этом вал распределения нагрузки расположен в области, находящейся напротив ведущего вала относительно ведомого вала так, что радиальная нагрузка, генерируема на ведомом валу передается через ведомое зубчатое колесо и распределяющее нагрузку зубчатое колесо на вал распределения нагрузки для распределения нагрузки.

Согласно другому аспекту применяется конфигурация, содержащая вал распределения нагрузки, на котором закреплено распределяющее нагрузку зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с ведомым зубчатым колесом, при этом вал распределения нагрузки расположен в области, находящейся напротив ведущего вала относительно ведомого вала так, чтобы радиальная нагрузка, генерируемая на ведомом валу, передавалась через ведомое зубчатое колесо на распределяющее нагрузку зубчатое колесо и вал распределения нагрузки для распределения нагрузки.

В этих конфигурациях нагрузку, прилагаемая к ведомому валу, можно распределить на принимающий ее вал распределения нагрузки, не усложняя конфигурацию системы. Таким образом, появляется возможность уменьшить допустимую нагрузку ведомого вала и увеличить диаметр ведомого вала или шнека в многошнековой конфигурации, что позволяет увеличить допустимый момент и мощность системы зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера или мешалки.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схема конфигурации первого варианта системы зубчатой трансмиссии по настоящему изобретению.

Фиг. 2 - сечение по линии А-А системы зубчатой трансмиссии с фиг. 1.

Фиг. 3 - сечение второго варианта системы зубчатой трансмиссии по настоящему изобретению.

Фиг. 4 - схема конфигурации третьего варианта системы зубчатой трансмиссии по настоящему изобретению.

Фиг. 5 - сечение по линии В-В системы зубчатой трансмиссии с фиг. 4.

Фиг. 6 - сечение по линии C-C системы зубчатой трансмиссии с фиг. 4.

Фиг. 7 - схема конфигурации четвертого варианта системы зубчатой трансмиссии по настоящему изобретению.

Фиг. 8 - сечение по линии D-D системы зубчатой трансмиссии с фиг. 7.

Фиг. 9 - сечение по линии E-E системы зубчатой трансмиссии с фиг. 7.

Фиг. 10 - схема конфигурации известной системы зубчатой трансмиссии.

Фиг. 11 - сечение известной системы зубчатой трансмиссии по фиг. 10.

Подробное описание изобретения

Далее следует подробное описание вариантов настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи.

Первый вариант

На фиг. 1 показана схема конфигурации системы зубчатой трансмиссии по первому варианту настоящего изобретения. На фиг. 2 приведено сечение по линии A-A системы зубчатой трансмиссии, показанной на фиг. 1. Эта система зубчатой трансмиссии предназначена, например, для использования в многошнековом экструдере или мешалке, в котором одно приводное устройство приводит во вращение множество шнеков.

Как показано на фиг. 1, первый вариант системы 1 зубчатой трансмиссии содержит ведущий вал 2, соединенный с приводным двигателем 15, который является устройством привода во вращение; и ведомый вал 3 приводимый во вращения силой, передаваемой от ведущего вала 2. Ведомый вал 3 соединен в осевом направлении, например, со шнеком 16 так, что вращение ведомого вала 3 приводит к вращению шнека 16, например, для процесса экструзии смолы и т.п. Как показано на фиг. 2, другой ведомый вал 4 расположен рядом с ведомым валом 3 и соединен с другим шнеком (не показан). Ведомый вал 3 и ведомый вал 4 расположены так, чтобы не мешать друг другу.

Ведущее зубчатое колесо 5 сформировано на ведущем валу 2, а ведомое зубчатое колесо 6, находящееся в зацеплении с ведущим зубчатым колесом 5, сформировано на ведомом валу 3. Поскольку зубчатые колеса находятся в зацеплении друг с другом, вращающая приводная сила ведущего вала 2 передается через ведомое зубчатое колесо 5 и ведомое зубчатое колесо 6, на ведомый вал 3.

Ведущий вал 2 установлен с возможностью вращения в подшипниках 7, расположенных рядом (по оси) с ведущим зубчатым колесом 5 перед ним и после него, а ведомый вал 3 установлен с возможностью вращения в подшипниках 8, расположенных рядом с ведомым зубчатым колесом 6 перед ним и после него. Ведомый вал 3 поддерживается с возможностью вращения упорным подшипником 17, который на фиг. 1 показан на правом конце вала.

Хотя на чертеже детали не показаны, ведомый вал (дополнительный) 4, соединенный с другим шнеком, находится в зацеплении через зубчатые колеса с ведущим валом 2 в другом положении в направлении оси ведущего вала 102. Приводной вал 2 проходит параллельно двум ведомым валам 3 и 4 и валы расположены так, чтобы расстояния от центра вращения ведущего вала 2 до центров вращения ведомых валов 3 и 4, соответственно, были одинаковы.

Кроме того, как показано на фиг. 1 и 2, вал 10 распределения нагрузки, в положении напротив ведущего вала 2 (например, в положении, находящемся напротив ведущего вала 2 через ведомый вал 3 под углом 180°). Распределяющее нагрузку зубчатое колесо 11, находящееся в зацеплении с ведомым зубчатым колесом 6, закреплено на валу 10 распределения нагрузки так, чтобы вал 10 распределения нагрузки приводился во вращение синхронно с приводом во вращение ведомого вала 3. Вал 10 распределения нагрузки установлен с возможностью вращения в подшипниках 12, расположенных рядом с распределяющим нагрузку зубчатым колесом 11 перед ним и после него.

Хотя детали на чертеже не показаны, другой вал распределения нагрузки установлен для другого ведомого вала 4 с таким же соотношением положений, что и соотношение между ведомым валом 3 и валом 10 распределения нагрузки.

В такой конфигурации первого варианта системы 1 зубчатой трансмиссии нагрузка, например, реактивное давление смолы, генерируемая на шнеке 16, передается радиально от ведомого вала 3 через ведомое зубчатое колесо 6 и ведомое зубчатое колесо 5, на ведущий вал 2. В то же время эта нагрузка также передается радиально от ведомого вала 3 через ведомое зубчатое колесо 5 и распределяющее нагрузку зубчатое колесо 11 на вал 10 распределения нагрузки. Соответственно, радиальную нагрузку, генерируемую на ведомом валу 3, можно распределить и передать на вал 10 распределения нагрузки, в отличие от случая, когда нагрузка принимается только подшипниками 8 и ведущим валом 2.

Благодаря применению такой конфигурации, где радиальная нагрузка, генерируемая на ведомом валу 3 распределяется и принимается валом 10 распределения нагрузки, можно распределить нагрузку без усложнения конфигурации системы. Становится возможным, например, уменьшить грузоподъемность (несущую способность) подшипников (12), поддерживающих вал 10 распределения нагрузки. Также становится возможным при уменьшении этой грузоподъемности, относительно увеличить диаметр ведомых валов или шнеков в многошнековой конфигурации. Таким образом, появляется возможность увеличить допустимый крутящий момент и мощность системы 1 зубчатой передачи многошнекового экструдера или мешалки.

Поскольку вал 10 распределения нагрузки расположен так, чтобы принимать радиальную нагрузку от ведомого вала 3, количество зубьев на распределяющем нагрузку зубчатом колесе 11 не ограничивается. Диаметр вала 10 распределения нагрузки не должен быть равен диаметрам других валов, например, диаметру ведомого вала 3 или ведущего вала 2. Множество валов распределения нагрузки не обязательно должно иметь один и тот же диаметр. Поэтому появляется возможность увеличить гибкость конструирования вала 10 распределения нагрузки, который принимает распределенную нагрузку.

Поскольку распределяющее нагрузку зубчатое колесо 11 не предназначено для привода, оно может не иметь люфта (свободного хода между поверхностями зубьев) как в нормальных зубчатых колесах, или, наоборот, иметь увеличенный люфт. Следовательно, компоненты приводной системы не требуют высокой точности обработки, как в многоступенчатой конфигурации, что позволяет упростить структуру приводной системы.

Благодаря применению конфигурации, в которой нагрузка распределяется и принимается валом 10 распределения нагрузки, даже когда на шнеке генерируется осевая нагрузка, например, реактивное давление смолы, которая воздействует на ведомый вал 3 как нагрузка, вызывающая продольный изгиб, эту нагрузку, вызывающую продольный изгиб, можно распределить и на вал 10 распределения на грузки, который принимает ее. Таким образом, появляется возможность выполнить требования к высокому давлению в многошнековом экструдере или мешалке. Хотя осевая нагрузка, генерируемая на шнеке, принимается упорным подшипником 17, часть этой осевой нагрузки действует как нагрузка, вызывающая продольный изгиб между торцевыми поверхностями ведомого зубчатого колеса 6.

Конфигурация первого варианта не требует увеличения количества ступеней зубчатой передачи и изменения профиля винта (формы винта и пр.) шнека. Поэтому появляется возможность также улучшить способность шнеков к самоочищению.

Хотя выше для примера был описан случай, в котором вал 10 распределения нагрузки расположен напротив ведущего вала через ведомый вал 3 под углом 180°, этот угол в 180° не является ограничением. Вал 10 распределения нагрузки может быть расположен в последующей противоположной области от ведущего вала 2 относительно ведомого вала 3 (например, когда ведомый вал 3 частично расположен между ведущим валом 2 и валом 10 распределения нагрузки). Следует отметить, что расположение вала 10 распределения нагрузки под углом 180° позволяет более эффективно распределять нагрузку.

Второй вариант

Настоящее изобретение не ограничивается конфигурацией первого варианта и может быть реализовано в других вариантах. Например, на фиг. 3 показан второй вариант системы зубчатой трансмиссии.

Как показано на фиг. 3, второй вариант системы 21 зубчатой передачи отличается от конфигурации первого варианта системы зубчатой трансмиссии так, что для одного ведущего вала 2 и одного ведомого вала 3 имеется два вала 10 распределения нагрузки. В системе 21 зубчатой трансмиссии по фиг. 3 составляющие элементы, совпадающие с такими же элементами первого варианта системы зубчатой трансмиссии обозначены теми же позициями, и описание таких совпадающих элементов опускается.

Как показано на фиг. 3, эти два вала 10 распределения нагрузки расположены в противоположной области от ведущего вала 2 относительно центра вращения ведомого вала 3. Более конкретно, ведущий вал 2 и валы 10 распределения нагрузки расположены под одинаковыми углами θ1, θ2 и θ3 (с интервалом 120°) вокруг ведомого вала 3. Распределяющие нагрузку зубчатые колеса 11 находятся в зацеплении с ведомым зубчатым колесом 6 и закреплены на двух валах 10 распределения нагрузки, соответственно.

В такой конфигурации нагрузка, генерируемая в радиальном направлении на ведомом валу 3, может распределяться и приниматься ведущим валом 2 и двумя валами 10 распределения нагрузки, т.е., она может распределяться и приниматься в трех направлениях. Это позволяет эффективно принимать увеличенную нагрузку.

Хотя выше для примера было приведено равноугольное расположение ведущего вала 2 и двух валов 10 распределения нагрузки вокруг ведомого вала 3, угловые интервалы θ1, θ2 и θ3 могут быть по существу одинаковыми углами в диапазоне, например, от 100° до 140°.

Хотя выше был описан вариант, в котором нагрузка распределяется в трех направлениях, нагрузку можно распределять в четырех и более направлениях.

Третий вариант

Далее, на фиг. 4 показана схема конфигурации третьего варианта системы зубчатой трансмиссии по настоящему изобретению. Сечение по линии B-B на фиг. 4 показано на фиг. 5, а сечение по линии C-C показано на фиг. 6.

Хотя в первом и втором вариантах был описан случай, когда валы распределения нагрузки находятся в зацеплении с через зубчатые колеса с ведомым зубчатым колесом, в третьем варианте системы зубчатой трансмиссии применяется другая конфигурация, отличающаяся от первого и второго варианта тем, что вместо зубчатого зацепления внешние кольца подшипников, расположенных на валу распределения нагрузки, контактируют с периферийной поверхностью ведомого вала, чтобы принимать нагрузку. В системе 31 зубчатой трансмиссии по фиг. 4-6, составляющие элементы, совпадающие с такими же элементами первого и второго вариантов системы зубчатой трансмиссии обозначены теми же позициями, и описание таких совпадающих элементов опускается.

Как показано на фиг. 4-6, в третьем варианте системы 31 зубчатой трансмиссии вал 31 распределения нагрузки проходит параллельно ведущему валу 2 и ведомому валу 3. Вал 32 распределения нагрузки поддерживается, например, тремя подшипниками 33. Как показано на фиг. 6, подшипник 33 содержит внутреннее кольцо 33a, закрепленное на внешней периферийной поверхности вала 32 распределения нагрузки; внешнее кольцо 33b, выполненное с возможностью вращения относительно внутреннего кольца; и ролики 33c, расположенные между внутренним кольцом 33a подшипника и внешним кольцом 33b подшипника. То есть, внешнее кольцо 33b подшипника имеет возможность вращаться относительно вн3утреннего кольца 33a, закрепленного на валу 32 распределения нагрузки.

Как показано на фиг. 6, внешнее кольцо 33b подшипника расположено так, чтобы иметь возможность контакта с внешней периферийной поверхностью ведомого вала 3. Более конкретно, внешняя периферийная поверхность 3a принимающей части, расположенная на внешней периферии ведомого вала 3, может контактировать с внешним кольцом 33b подшипника.

В такой конфигурации системы 31 зубчатой трансмиссии радиальная нагрузка, прилагаемая к ведомому валу 3, может распределяться и приниматься подшипниками 33 вала 32 распределения нагрузки. Благодаря применению такой конфигурации, в которой принимающая часть 3a, расположенная на внешней периферии ведомого вала 3, контактирует с внешним кольцом 33b подшипника 33 на валу 32 распределения нагрузки, обеспечивается плавное вращение ведомого вала 3.

Как показано на фиг. 4, ведомое зубчатое колесо 6 в центре в осевом направлении далее имеет принимающую часть 3a, выполненную с возможностью контакта с подшипником 33 вала 32 распределения нагрузки, благодаря чему вал 32 распределения нагрузки может принимать нагрузку в трех точках в осевом направлении так, чтобы усилить эффект распределения нагрузки. В частности, при такой конфигурации, нагрузка, приводящая к продольному изгибу, приложенная к ведомому валу 3, может эффективно приниматься валом 32 распределения нагрузки.

Хотя для третьего варианта для примера был описан случай, когда радиальная нагрузка ведомого вала 3 принимается в трех точках на валу 32 распределения нагрузки, количество точек можно задавать в зависимости от конфигурации системы или уровня нагрузки.

Четвертый вариант

Далее, на фиг. 7 показана схема конфигурации четвертого варианта системы зубчатой передачи по настоящему изобретению. На фиг. 8 показано сечение по линии D-D на фиг. 7, а на фиг. 9 показано сечение по линии E-E.

Как показано на фиг. 7-9, четвертый вариант системы 41 зубчатой трансмиссии отличается от третьего варианта таем, что вместо установки множества подшипников на валу 42 распределения нагрузки, на нем расположен единственный подшипник 43, интегрирующий множество подшипников. В системе 41 зубчатой трансмиссии по фиг. 7-9, составляющие элементы, совпадающие с такими же элементами первого, второго и третьего вариантов системы зубчатой трансмиссии обозначены теми же позициями, и описание таких совпадающих элементов опускается.

Более конкретно, единственный подшипник 43 расположен на валу 42 распределения нагрузки. Подшипник 43 содержит внутреннее кольцо 43a, закрепленное на внешней периферийной поверхности вала 42 распределения нагрузки; внешнее кольцо 43b, выполненное с возможностью вращения относительно внутреннего кольца 43a; и ролики 43c расположенные между внутренним кольцом 43a подшипника и внешним кольцом 43b подшипника. То есть, внешнее кольцо 43b подшипника имеет возможность вращаться относительно вн3утреннего кольца 43a, закрепленного на валу 42 распределения нагрузки.

Внешнее кольцо 43b имеет три кольцевых выступа 43d, разнесенных в осевом направлении вала 42 распределения нагрузки. Выступы 43d могут контактировать с тремя приемными частями 3a, соответственно, ведомого вала 3.

При такой конфигурации интегрированное наружное кольцо подшипника 43b позволяет принимать увеличенную нагрузку по сравнению с конфигурацией третьего варианта. Соответственно, система 41 зубчатой передачи может выдерживать большие нагрузки и выдерживать пусковые нагрузки экструдера или мешалки.

В третьем и четвертом вариантах были описаны конфигурации, в которых радиальная нагрузка, прилагаемая к ведомому валу, принимается валом распределения нагрузки за счет взаимного контакта внешнего кольца подшипника и принимающей части ведомого вала. В такой конфигурации внешнее кольцо подшипника и принимающая часть н не требуют постоянного контакта друг с другом, и между внешним кольцом подшипника и принимающей частью может иметься зазор, чтобы внешнее кольцо подшипника и принимающая часть могли входить в контакт друг с другом, когда ведомый вал радиально деформируется из-за нагрузки, приложенной к ведомому валу.

Кроме того, в конфигурациях третьего и четвертого вариантов может иметься множество валов распределения нагрузки, принимающих нагрузку одного ведомого вала.

С помощью соответствующих комбинаций признаков разных вариантов можно получить соответствующие эффекты.

Позиции на чертежах

1 - система зубчатой трансмиссии

2 - ведущий вал

3 - ведомый вал

3a - принимающая часть

4 - ведомый вал

5 - ведущее зубчатое колесо

6 - ведомое зубчатое колесо

7 - подшипник

8 - подшипник

10 - вал распределения нагрузки

12 - подшипник

33 - подшипник

33a - внутреннее кольцо подшипника

33b - внешнее кольцо подшипника

33c - ролик подшипника

Группа изобретений относится к системе зубчатой передачи многошнекового экструдера, распределенно воспринимающей нагрузки, приложенные к ведомым валам без усложнения конфигурации устройства (варианты). Система зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера или мешалки имеет множество шнеков, содержит приводной вал, на котором закреплено ведущее зубчатое колесо и который приводится во вращение приводным устройством. При этом ведомый вал, на котором закреплено ведомое зубчатое колесо, находится в зацеплении с ведущим зубчатым колесом. Ведомый вал соединен со шнеком для привода шнека во вращение, а вал распределения нагрузки, на котором закреплено распределяющее нагрузку зубчатое колесо, находится в зацеплении с ведомым зубчатым колесом. Причем вал распределения нагрузки расположен в области, находящейся напротив ведомого ведущего вала относительно ведомого вала. Радиальная нагрузка, генерируемая на ведомом валу, передается через ведомое зубчатое колесо и распределяющее нагрузку зубчатое колесо на вал распределения нагрузки для распределения нагрузки. Технический результат, достигаемый при использовании группы изобретений, заключается в уменьшении размеров подшипников или ширины зубьев для миниатюризации конфигурации системы. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Система зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера или мешалки с множеством шнеков, содержащая:

ведущий вал, на котором закреплено ведущее зубчатое колесо, приводимое во вращение приводным устройством;

ведомый вал, на котором закреплено ведомое зубчатое колесо, при этом ведомое зубчатое колесо находится в зацеплении с ведущим зубчатым колесом и приводится во вращение ведущим зубчатым колесом, причем ведомый вал соединен со шнеком для приведения шнека во вращение; и

вал распределения нагрузки, на котором закреплено распределяющее нагрузку зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с ведомым зубчатым колесом, при этом распределяющее нагрузку зубчатое колесо является другим ведомым зубчатым колесом, приводимым во вращение ведомым зубчатым колесом, причем вал распределения нагрузки расположен в области, находящейся напротив ведущего вала относительно ведомого вала,

при этом радиальная нагрузка, генерируемая на ведомом валу, передается через ведомое зубчатое колесо и распределяющее нагрузку зубчатое колесо на вал распределения нагрузки для распределения нагрузки.

2. Система по п. 1, в которой в области напротив ведущего вала относительно ведомого вала расположено множество валов распределения нагрузки.

3. Система по п. 2, в которой в области напротив ведущего вала относительно ведомого вала расположены два вала распределения нагрузки, и эти два вала распределения нагрузки и ведущий вал расположены с одинаковыми интервалами вокруг ведомого вала.

4. Система по п. 1, в которой вал распределения нагрузки расположен напротив ведущего вала через ведомый вал.

5. Система зубчатой трансмиссии многошнекового экструдера или мешалки с множеством шнеков, содержащая:

ведущий вал, на котором закреплено ведущее зубчатое колесо, приводимое во вращение приводным устройством;

ведомый вал, на котором закреплено ведомое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с ведущим зубчатым колесом, при этом ведомый вал соединен со шнеком для приведения шнека во вращение; и

вал распределения нагрузки, расположенный в области, находящейся напротив ведущего вала относительно ведомого вала,

причем на валу распределения нагрузки закреплен принимающий нагрузку подшипник, при этом участок внешнего кольца принимающего нагрузку подшипника контактирует с внешней периферией ведомого вала таким образом, чтобы радиальная нагрузка, генерируемая на ведомом валу, передавалась через подшипник на вал распределения нагрузки для распределения нагрузки.

6. Система по п. 5, в которой на валу распределения нагрузки закреплен один или более принимающий нагрузку подшипник таким образом, чтобы контактировать с обоими концевыми участками ведомого зубчатого колеса на ведомом валу.

7. Система по п. 6, в которой участки внешнего кольца принимающих нагрузку подшипников выполнены интегрально друг с другом.

8. Система по п. 5 или 6, в которой в области напротив ведущего вала относительно ведомого вала расположено множество валов распределения нагрузки.

9. Система по п. 8, в которой в области напротив ведущего вала относительно ведомого вала расположены два вала распределения нагрузки и эти два вала распределения нагрузки и ведущий вал расположены с одинаковыми интервалами вокруг ведомого вала.

10. Система по п. 5, в которой вал распределения нагрузки расположен напротив ведущего вала через ведомый вал.