СБОРНЫЙ КРИВОШИПНЫЙ ВАЛ ДЛЯ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2021 года по МПК F16C3/10 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может, в частности, использоваться в зерноочистительных машинах для создания плоскопараллельных, возвратно-поступательных колебаний решетных станов, а также в других механизмах, где используется кривошипный вал.

Известен сборно-разборный коленчатый вал ДВС (патент RU 2619413 С1, 2017 г., F16C 3/12), содержащий две расположенные соосно коренные шейки и одну коренную втулку, две кривошипные шейки, выполненные в виде шатунных втулок, соединенных с двумя коренными шейками и коренной втулкой через щеки и зафиксированные от проворота в них, при этом фиксатор выполнен в виде, по меньшей мере, одного выступа, расположенного на торцовой поверхности шеек и втулок, и, по меньшей мере, одной из соединяемых щек. Коренная и шатунные втулки со щеками соединены четырехгранными клиньями, обеспечивающими силовое соединение, при этом фиксация клиньев осуществляется контргайками со стопорными гайками.

Недостатком устройства аналога является то, что в нем отсутствует механизм позволяющий исправлять неточности параллельностей и соосностей кривошипов вала в процессе его сборки.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому устройству, выбранному в качестве прототипа, является устройство сборно-разборного коленчатого вала и способ его изготовления (патент RU 94031951 А1, 1996 г., F16C 3/10) содержащее раздельными деталями шейки коренных и шатунных осей, щеки с выполненными в них отверстиями для соединения с осями и отверстиями для стяжных болтов. Жесткость вала достигается защемлением резьбовых поверхностей осей путем обжатия стяжными болтами разрезных щек. За счет сборки по системе вал - отверстие достигается простота сборки коленчатого вала.

Недостатком устройства - прототипа является также отсутствие механизма позволяющего исправлять неточности параллельностей и соосностей кривошипов вала в процессе его сборки.

Задачей заявляемого изобретения является повышение качества изготовления сборного кривошипного вала путем исправления неточности параллельностей и соосностей за счет установки в шатунных щеках центрирующих втулок.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве - сборный кривошипный вал для зерноочистительной машины содержащем кривошипные щеки, шатунные и коренные шейки с закрепленными на них шариковыми подшипниками и собранными в кривошипы по системе вал - отверстие с установленными в шатунных щеках центрирующими втулками со шпоночными пазами причем, шатунные щеки зафиксированы от проворота шпонками, обжатыми клеммными соединениями с помощью стяжных болтов, а местоположение втулки и соответственно шпоночного паза фиксируется в шатунной шнеке после проверки и исправления параллельностей и соосностей кривошипов вала в процессе его сборки.

На фиг. 1 изображена правая половина сборного кривошипного вала для зерноочистительной машины (левая половина вала на фиг. 1 не показана) состоящая: 1 - хвостовик; 2 - шпоночный паз; 3 - коренная шейка; 4 - шариковый подшипник; 5 - корпус подшипника; 6 - сварочный шов; 7 - центрирующая часть шатунной шейки; 8 - противовесы; 9 - щека кривошипа; 10 - опорная часть шатунной шейки; 11 - подшипник; 12 - корпус подшипника шатуна; 13 - шатунная шейка; 14 - стяжные болты; 15 - шайба; 16 - болт; 17 - шпонка; 18 - центрирующая втулка; 19 - щека шатунная; 20 - шатун; 21 - корпус подшипника шатуна; 22 - шатунная шейка; 23 - шатунный вал; 24 - шариковый подшипник; 25 - распорная втулка; 26 - центрирующая втулка; 27 - шайба; 28 - болт; 29 - шпонка; 30 - распорная втулка; 31 - шатун; 32 - центрирующая часть коренной шейки; 0-0 - ось вращения вала.

На фиг. 2 изображен вид А щеки 9, где С - половина ширины щеки; Е - радиус кривошипа; F и К - опорные поверхности.

На фиг. 3 изображен вид Б шатунной щеки 19, где 33 - клемма; 34 - разрез щеки шатуна; М и N - опорные поверхности.

Сборный кривошипный вал для зерноочистительной машины состоит из двух кривошипов со щекой 9, двух шатунных щек 19 и шатунного вала 23.

Кривошип включает в себя хвостовик 1 (фиг. 1) для крепления приводного шкива (на рисунке не показан) посредством шпонки, устанавливаемой в шпоночный паз 2, коренную шейку 3, щеку 9 и шейку шатунную 13. Проворачивание коренной 3 и шатунной шейки 13 в щеке 9 кривошипа исключается путем сварки перечисленных деталей в едино целое в виде кривошипа сварочными швами 6.

Шатунная щека 19 включает в себя две центрирующие втулки 18 и 26 имеющие шпоночные пазы для размещения в них шпонок 17 и 29 и клеммы 33 (фиг. 3) со стяжными болтами 14 предназначенными для фиксации местоположения и без зазорного соединения шатунных шеек 13 и 22 в шатунной щеке 19 (фиг. 1).

Для исключения осевых перемещений подшипников 11 и 24 по шатунным шейкам 13 и 22, имеются распорные втулки 25 и 30, а также болты 16 и 28 с шайбами 15 и 27. Закрепленные на корпусах шатунных подшипников 12 и 21 шатуны 20 и 31 соединяются с рабочими органами машины, где кривошипный вал установлен, например, с решетными станами зерноочистительной машины. Противовесы 8 крепятся к щеке 9 кривошипа и используются для динамической балансировки кривошипного вала.

Сборка кривошипного вала осуществляется в нескольких этапов. Вначале изготавливаются детали вала с размерами, обеспечивающими беззазорные соединения всех деталей по схеме вал - отверстие. Далее нарезаются шпоночные пазы во втулках 18 и 26 и шатунном вале 20, шатунной шейке 13 и хвостовике 1, затем все детали собираются в кривошипниковый вал с помощью болтов 16 и 28 с шайбами 15 и 27. После этого, кривошипный вал укладывается опорными поверхностями К, N или F, М на ровную, горизонтальную плиту, так чтобы шпоночные пазы центрирующих втулок 18 и 26 были направлены в сторону оси вращения кривошипного вала 0-0 и выдерживалась параллельность и соосность всех коренных и шатунных шеек. В этом положении центрирующие втулки 18 и 26 привариваются к шатунной щеке 19 в доступных местах, а затем кривошипный вал разбирается для окончательной сварки и изготовления клемм 33, разрезов 34 шатунной щеки 19 и установки стяжных болтов 14 (фиг. 3). После чего кривошипный вал собирается и с помощью болтов 16 и 28 с шайбами 15 и 27, стяжных болтов 14 клеммами 33 положение всех деталей на валу фиксируется. В заключение кривошипный вал балансируется с помощью установки противовесов 8.

Использование сборного кривошипного вала для зерноочистительной машины с центрирующими втулками позволяет изготавливать кривошипные валы по простой технологии с соблюдением требований параллельностей и соосностей всех элементов кривошипного вала, а приводимые в работу от такого вала, например, решетные станы зерноочистительной машины, будут перемещаться, выдерживая заданные кинематические режимы.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может, в частности, использоваться в зерноочистительных машинах для создания плоскопараллельных возвратно-поступательных колебаний решетных станов, а также в других механизмах, где используются кривошипные валы. Для исправления несоосностей и непараллельностей при сборке кривошипов в шатунных шейках установлены центрирующие втулки со шпоночными пазами, а от проворота шатунные шейки зафиксированы шпонками, обжатыми клеммными соединениями с помощью стяжных болтов. 3 ил.

Составной кривошипный вал для зерноочистительной машины содержит кривошипные щеки, шатунные и коренные шейки с закрепленными на них шариковыми подшипниками и собранные в кривошипы по системе вал - отверстие, отличающийся тем, что в шатунных щеках установлены центрирующие втулки со шпоночными пазами, причем шатунные шейки зафиксированы от проворота шпонками, обжатыми клеммными соединениями с помощью стяжных болтов, а местоположение втулок и соответственно шпоночных пазов в щеках фиксируется после проверки и исправления отклонений параллельностей и соосностей кривошипов вала в процессе его окончательной сборки.