Гидравлический моментный нагружатель для испытаний зубчатых передач и редукторов в замкнутом контуре Российский патент 2020 года по МПК G01M13/02 

Описание патента на изобретение RU2734722C1

Заявляемый «Гидравлический моментный нагружатель для испытаний зубчатых передач и редукторов в замкнутом контуре» (сокращенно - «моментный нагружатель» или «нагружатель») относится к машиностроительной отрасли промышленности, преимущественно к редукторостроению в различных областях техники.

Устройства для испытаний редукторов по замкнутому мощностному контуру достаточно известны, например - [1], [2].

Известен моментный нагружатель [3], содержащий корпус и поршень, образующий с корпусом подпоршневую и надпоршневую полости, соединенные с гидросистемой, при этом поршень выполнен полым и сопряжен с корпусом направляющими, исключающими проворачивание поршня внутри корпуса, внутри полого поршня расположены нагружаемые валы, связанные с поршнем через винтовые несамотормозящиеся пары с противоположными направлениями нарезки.

Указанная конструкция нагружателя имеет недостаток, заключающийся в том, что в процессе закручивания нагружаемых валов, которое сопряжено с преобразованием поступательного силового перемещения поршня во вращательное перемещение одного нагружаемого вала относительно другого, что определяет необходимость наличия в конструкции нагружателя высоконагруженных опорных подшипников, вращающихся с частотой вращения испытуемых закручиваемых валов и воспринимающих значительные осевые силы, не допуская их передачу к вальной системе испытуемого редуктора.

Известен также гидравлический моментный нагружатель для испытания зубчатых передач и редукторов в замкнутом контуре [4], являющийся наиболее близким по технической сущности к заявляемому, содержащий укрепленный на одном из нагружаемых валов гидроцилиндр и размещенный в цилиндре поршень с направляющими, исключающими возможность проворачивания поршня внутри цилиндра, при этом поршень выполнен полым, внутренняя поверхность которого сопряжена посредством несамотормозящейся винтовой передачи со вторым из нагружаемых валов, сопряженным с корпусом гидроцилиндра через поворотный упорный подшипник.

Достоинством, по сравнению с [3], наиболее близкого по конструкции к заявляемому нагружателя [4] является отсутствие в конструкции вращающихся с частотой вращения испытуемых валов высоконагруженных упорных подшипников, т.к. осевое усилие, возникающее при преобразовании поступательного силового перемещения поршня во вращательное перемещение одного нагружаемого вала относительно другого, замыкается на корпус вращателя не передаваясь к вальной системе испытуемого редуктора.

Однако, в наиболее близком по конструкции нагружателе [4] имеется существенный недостаток - значительная протечка гидравлической среды через радиальное уплотнение вращающегося гидроцилиндра с размещенным внутри поршнем нагружателя, особенно возрастающая с ростом входных рабочих давлений гидравлической среды при необходимости испытаний мощных, например, судовых редукторов.

Целью заявляемого изобретения является расширение моментного диапазона работы нагружателя за счет использования повышенных давлений с минимизацией паразитных протечек гидравлической среды при вводе гидравлической среды внутрь вращающегося цилиндра с поршнем.

Поставленная цель достигается тем, что в известном гидравлическом моментном нагружателе для испытаний зубчатых передач и редукторов в замкнутом контуре, содержащем цилиндропоршневую пару, цилиндр которой укреплен на первом из нагружаемых валов и имеет на своей внутренней поверхности направляющие, исключающие возможность проворачивания поршня, размещенного внутри цилиндра и образующего в цилиндре надпоршневую полость, соединенную с трубопроводом гидравлической среды, при этом поршень выполнен полым, внутренняя поверхность которого сопряжена посредством несамотормозящейся винтовой передачи со вторым из нагружаемых валов, сопряженным с корпусом гидроцилиндра через упорный подшипник, согласно изобретению, соединение надпоршневой полости с трубопроводом гидравлической среды выполнено посредством осевого сверления первого вала, к которому гидравлическая среда подводится через радиальное отверстие вала, размещенное в уплотнительном блоке, выполненном в виде встречно установленных торцевых уплотнений, размещенных в едином корпусе, к которому подсоединен трубопровод гидравлической среды.

Предлагаемый гидравлический моментный нагружатель для испытаний зубчатых передач и редукторов в замкнутом контуре представлен на рис. 1.

Нагружатель содержит цилиндропоршневую пару 1-2, цилиндр 1 которой укреплен своим корпусом на первом из нагружаемых валов 3 и имеет на своей внутренней поверхности направляющие 4, исключающие возможность проворачивания поршня 2, размещенного внутри цилиндра 1 и образующего в цилиндре надпоршневую полость 5, соединенную с трубопроводом 6 гидравлической среды, при этом поршень 2 выполнен полым, внутренняя поверхность которого сопряжена посредством несамотормозящейся винтовой передачи 7 со вторым из нагружаемых валов 8, сопряженным с корпусом цилиндра 1 через упорный подшипник 9.

Согласно изобретению, соединение надпоршневой полости 5 с трубопроводом 6 гидравлической среды выполнено посредством осевого сверления 10 первого вала 3, к которому гидравлическая среда подводится через радиальное отверстие 11 вала 3, расположенное между встречно установленными торцевыми уплотнениями 12 и 13, размещенными внутри корпуса уплотнительного блока 14, к которому подсоединен трубопровод 6 гидравлической среды.

Функционирование заявляемого нагружателя происходит следующим образом.

При подаче гидравлической среды в трубопровод 6 среда подходит к радиальному отверстию 11 вала 3, удерживаясь в замкнутом пространстве между встречно установленными торцевыми уплотнениями 12 и 13, размещенными внутри корпуса уплотнительного блока 14, и далее, по осевому сверлению 10, подается в надпоршневую полость 5.

Давление гидравлической среды в надпоршневой полости 5 создает усилие, под действием которого поршень 2 перемещается вдоль оси цилиндра 1 по направляющим 4, вращая через несамотормозящуюся винтовую передачу 7 второй из нагружаемых валов 8, который при этом скручивается относительно первого из нагружаемых валов 3, нагружая моментом объект испытаний - зубчатую передачу или редуктор, испытуемые по замкнутому контуру (на рис.1 не показаны).

Возникающие при этом осевые усилия воспринимаются упорным подшипником 9, работающим в режиме поворота на величину утла скручивания валов, замыкаются на корпус цилиндра 1 и не передаются на испытательный редукторный контур.

Следует отметить известные высокие герметизирующие свойства торцевого принципа уплотнения валов гидромашин, для которых, главным образом, предназначены торцевые уплотнения.

Использование подобного принципа при построении нового изделия - моментного нагружателя, требующего организации ввода гидравлической среды во вращающийся вал, позволяют достичь высокой степени герметизации блока ввода в вал гидравлической среды, что позволяет значительно увеличивать давление используемой в моментом нагружателе рабочей среды и увеличивать создаваемые нагружателем скручивающие моменты.

Таким образом, заявляемое изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей гидравлического моментного нагружателя для испытаний зубчатых передач и редукторов в замкнутом контуре при увеличении моментного диапазона работы нагружателя за счет использования повышенных давлений с минимизацией паразитных протечек гидравлической среды при вводе гидравлической среды внутрь вращающегося цилиндра с поршнем.

1. «Стенд для испытаний редукторов». Изобретение, патент РФ №2521221 от 26.07.2012. Авторы: Н.И. Богатырев, Р.Б.Гольдман, Н.С. Баракин, В.Л. Лихачев, С.М. Моргун, С.В. Мирошниченко. Опубликован 27.06.2014.

2. «Дифференциальный нагружатель для стенда с механически-замкнутым контуром». Патент на изобретение №2526224 от 15.03.2013. Авторы: Ю.М. Горегляд, Л.Ю. Галемина, С.Ю. Шведова, А.В. Марюшин. Опубликован 20.08.2014 г.

3. «Гидравлический нагружатель». Изобретение, авторское свидетельство №312167, СССР. Автор А.Д. Коновалов. Опубликовано 19.08.1971.

4. «Гидравлический нагружатель для испытаний зубчатых передач и редукторов в замкнутом контуре». Изобретение, авторское свидетельство №111311, СССР. Автор Н.В. Скрабелинский. Заявлено 05.10.1956 за №558919.

Похожие патенты RU2734722C1

название год авторы номер документа
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ НАГРУЖАТЕЛЬ 1971
SU312167A1
Гидравлический нагружатель для испытания зубчатых передач и редукторов в замкнутом контуре 1956
  • Скрабелинский Н.В.
SU111311A1
Стенд для испытания редукторов с коаксиальными валами 1985
  • Поляков Аркадий Алексеевич
  • Ивачев Леонид Михайлович
SU1295257A1
Стенд для испытания редукторов с коаксиальными валами 1985
  • Поляков Аркадий Алексеевич
  • Ивачев Леонид Михайлович
SU1328703A2
Стенд для испытания электроприводов 1977
  • Лашков Владимир Константинович
  • Сидоров Владимир Григорьевич
SU728023A1
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ НАГРУЖАТЕЛЬ ДЛЯ СТЕНДА С МЕХАНИЧЕСКИ-ЗАМКНУТЫМ КОНТУРОМ 2013
  • Марюшин Анатолий Викторович
  • Горегляд Юрий Михайлович
  • Шведова Светлана Юрьевна
  • Галёмина Людмила Юрьевна
RU2526224C1
Реверсивный нагружатель к стендам замкнутого контура 1981
  • Селезнев Анатолий Михайлович
  • Сусляков Геннадий Семенович
  • Тынок Анатолий Александрович
SU1037110A1
Многоточный нагружатель к стендам замкнутого контура 1978
  • Звягинцев Александр Иванович
  • Ивачев Леонид Михайлович
  • Можаев Александр Николаевич
  • Виткалов Николай Григорьевич
SU1136056A1
Нагружатель к стендам с разомкнутой схемой нагружения 1984
  • Фичаркин Михаил Александрович
SU1173228A1
Стенд для испытаний передачи "винт-гайка 1977
  • Логинов Анатолий Родионович
  • Сачек Борис Ярославович
  • Алисин Валерий Васильевич
  • Комбалов Вячеслав Сергеевич
  • Горелов Виктор Петрович
  • Поляков Андрей Анатольевич
SU765683A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 734 722 C1

Реферат патента 2020 года Гидравлический моментный нагружатель для испытаний зубчатых передач и редукторов в замкнутом контуре

Изобретение относится к машиностроительной отрасли промышленности, преимущественно к редукторостроению в различных областях техники. Гидравлический моментный нагружатель содержит цилиндропоршневую пару, цилиндр которой укреплен на первом из нагружаемых валов и имеет на своей внутренней поверхности направляющие, исключающие возможность проворачивания поршня, размещенного внутри цилиндра и образующего в цилиндре надпоршневую полость, соединенную с трубопроводом гидравлической среды. Поршень выполнен полым, внутренняя поверхность которого сопряжена посредством несамотормозящейся винтовой передачи со вторым из нагружаемых валов, сопряженным с корпусом гидроцилиндра через упорный подшипник. Соединение надпоршневой полости с трубопроводом гидравлической среды выполнено посредством осевого сверления первого вала, к которому гидравлическая среда подводится через радиальное отверстие вала, размещенное в уплотнительном блоке, выполненном в виде встречно установленных торцевых уплотнений, размещенных в едином корпусе, к которому подсоединен трубопровод гидравлической среды. Технический результат: расширение функциональных возможностей гидравлического моментного нагружателя для испытаний зубчатых передач и редукторов в замкнутом контуре при увеличении моментного диапазона работы нагружателя за счет использования повышенных давлений с минимизацией паразитных протечек гидравлической среды при вводе гидравлической среды внутрь вращающегося цилиндра с поршнем. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 734 722 C1

Гидравлический моментный нагружатель для испытаний зубчатых передач и редукторов в замкнутом контуре, содержащий цилиндропоршневую пару, цилиндр которой укреплен на первом из нагружаемых валов и имеет на своей внутренней поверхности направляющие, исключающие возможность проворачивания поршня, размещенного внутри цилиндра и образующего в цилиндре надпоршневую полость, соединенную с трубопроводом гидравлической среды, при этом поршень выполнен полым, внутренняя поверхность которого сопряжена посредством несамотормозящейся винтовой передачи со вторым из нагружаемых валов, сопряженным с корпусом гидроцилиндра через упорный подшипник, отличающийся тем, что соединение надпоршневой полости с трубопроводом гидравлической среды выполнено посредством осевого сверления первого вала, к которому гидравлическая среда подводится через радиальное отверстие вала, размещенное в уплотнительном блоке, выполненном в виде встречно установленных торцевых уплотнений, размещенных в едином корпусе, к которому подсоединен трубопровод гидравлической среды.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2734722C1

Гидравлический нагружатель для испытания зубчатых передач и редукторов в замкнутом контуре 1956
  • Скрабелинский Н.В.
SU111311A1
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ НАГРУЖАТЕЛЬ ДЛЯ СТЕНДА С МЕХАНИЧЕСКИ-ЗАМКНУТЫМ КОНТУРОМ 2013
  • Марюшин Анатолий Викторович
  • Горегляд Юрий Михайлович
  • Шведова Светлана Юрьевна
  • Галёмина Людмила Юрьевна
RU2526224C1
Реверсивный нагружатель к стендам замкнутого контура 1981
  • Селезнев Анатолий Михайлович
  • Сусляков Геннадий Семенович
  • Тынок Анатолий Александрович
SU1037110A1
АКТИВАТОР ДЛЯ СТИРАЛЬНОЙ МАШИНЫ 1997
  • Скворцов Викентий Григорьевич
  • Суворов Александр Поликарпович
  • Иванов Андрей Геннадьевич
RU2121023C1

RU 2 734 722 C1

Авторы

Гулый Владимир Александрович

Островский Владимир Григорьевич

Даты

2020-10-22Публикация

2020-05-15Подача