СБОРНЫЙ КРИВОШИПНЫЙ ВАЛ ДЛЯ ЗЕРНОВОГО СЕПАРАТОРА Российский патент 2023 года по МПК F16C3/12 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может, в частности, использоваться в машинах для очистки зерна при создании плоскопараллельных, возвратно-поступательных колебаний решетных станов.

Известен сборно-разборный коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания (патент RU 2619413 С1. 2017 г., F16C 3/12) содержащий две расположенные соосно коренные шейки и одну коренную втулку, две кривошипные шейки, выполненных 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 одного выступа, расположенного на торцевой поверхности шеек и втулок и одной из соседних 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 сложность конструкции, состоящая в использовании четырехгранных клиньев и 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-разборный коленчатый вал и способ его изготовления (заявка на изобретение RU 94031951 А1, 1996 г., F16C 3/10) состоящий из раздельных деталей с коренными и шатунными осями, выполнен сборкой по системе вал - отверстие и у которых резьбовые концы осей защемлены в отверстиях разрезных щек усилиями стяжных болтов.

Недостатком устройства - прототипа является сложность конструкции, выражающаяся в использовании коренных и шатунных осей с резьбой на своих концах и ненадежность резьбовых соединений склонных к раскручиванию в процессе работы и приводящих к провороту шатунных осей в щеках.

Задачей заявляемого изобретения является упрощение конструкции сборного кривошипного вала и повышение его надежности.

Поставленная задача решается тем, что устройство - сборный кривошипный вал для зернового сепаратора содержит шатунные и коренные шейки с установленными на них шариковыми подшипниками, разрезные шатунные щеки и коренные щеки без разрезов одинаковой ширины причем, соединение без зазора шатунных шеек с разрезной щекой создается сжатием щеки, в районе прорези, усилием стяжного болта при этом, в соединении шатунной шейки с щекой кривошипного вала установлена шпонка, а для обеспечения параллельностей и соосностей кривошипов вала шатунные шейки между разрезными щеками соединены стычным валом.

Суть заявленного технического решения поясняется чертежами, на которых показана правая половина сборного кривошипного вала (Фиг. 1) и разрез шатунной разрезной шейки (Фиг. 2).

На чертежах приняты следующие обозначения: 1-хвостовик; 2-шпоночный паз; 3-коренная шейка; 4-подшипник, 5-сварочный шов; 6-центрирующая часть шатунной шейки; 7-щека коренной шейки; 8-шатунная шейка; 9-подшипник; 10-корпус подшипника; 11-распорная втулка; 12-разрезная шатунная щека; 13-шпонка; 14-центрирующая часть шатунной шейки; 15-шайба; 16-болт; 17-болт стяжной; 18-шатун; 19 - корпус подшипника; 20-стык вала; 21-вал стычной; 22-сварочный шов; 23-центрирующая часть вала; 24-подшипник; 25-шатунная шейка; 26-распорная втулка; 27-шпонка; 28-центрирующая часть шатунной шейки; 29-шайба; 30-болт; 31-шатун; 32-сварочный шов; 33- центрирующая часть коренной шейки; 34-корпус подшипника на лапах; 35-щель; O₁-O₁; О₂-О₂ и О₃-О₃ - оси симметрии; R-радиус кривошипа; С-половина ширины щеки; h-ширина щеки; М и N - опорные поверхности.

Сборный кривошипный вал для зернового сепаратора состоит из одинаковых частей - левой и правой объединенных стычным валом 21 в единую конструкцию (Фиг. 1). Каждая часть имеет два кривошипа с разрезной шатунной щекой 12 и неразрезной щекой 7 коренной шейки 8. Эта щека имеет два отверстия. В одно отверстие центрирующей частью 33 устанавливается коренная шейка 3 с хвостовиком 1 на который монтируется шкив (на чертеже не показан). Центрирующие части шатунных и коренных шеек 6, 14, 28, 33 служат для соединения шеек со щеками без зазоров. Подшипник 9 в корпусе 10 с шатуном 31 установлен на шатунной шейке 8, а его местоположение фиксируется распорной втулкой 11. Второй центрирующей поверхностью 14 шатунная шейка 8 соединена с разрезной шатунной щекой 12, а во второе отверстие разрезной щеки вставляется шатунная шейка 25 с помощью центрирующей части 28. Местоположение подшипника 24 с корпусом 19 и шатуном 18 фиксируется распорной втулкой 26. Элементы конструкции объединяются в единое целое с помощью болтов 16 и 30 с шайбами 15 и 29. Для исключения подвижности шатунных шеек 8 и 25 в шатунной шейке 12 в центрирующих частях шеек установлены шпонки 13 и 27. Соединение без зазоров шатунных шеек в щеке 12, после разборки и сборки, создается усилием стяжного болта 17 и щели 35 (Фиг. 2). Подвижность стычного вала 21 относительно шейки 25, до сварки их в единое целое, создается стыком 20 и центрирующей частью 23 стычного вала 21 при этом, для упрощения конструкции стык на валу делают один. Все четыре щеки имеют симметричную конструкцию и высоту h равную 2С (Фиг. 2), а радиус кривошипов составляет R.

Сборка кривошипного вала решетного сепаратора осуществляется в следующем порядке. В начале изготавливаются детали вала с размерами, обеспечивающими соединение всех элементов вала без зазоров и приваривается хвостовик 1 к щеке 7 сварочным швом 5. Далее все собирается в единое целое без подшипников и шатунов с небольшой подвижностью и устанавливается щеками на ровную плиту поверхностями М или N и осуществляется затяжка болтов 16, 30 и стяжного болта 17 (Фиг. 2). Затем вся конструкция фиксируется относительно ровной плиты (на рисунке не показана) и свариваются швы 22 и 32. После остывания сварочных швов для установки подшипников 9 и 24, корпусов 10 и 19 с шатунами 18 и 31 вал разбирается путем откручивания болтов 16 и 30 и ослабления стяжного болта 17.

Зерновой сепаратор со сборным кривошипным валом работает следующим образом. Крутящий момент от шкива через хвостовик 1 передается сборному валу и через шатуны 18 и 31 движение передается решетным станам зернового сепаратора, и они совершают возвратно-поступательные колебания рассеивая решетами зерно на фракции.

Таким образом, исключение из конструкции устройства - прототипа коренных и шатунных осей с резьбой на своих концах значительно упрощают конструкцию сборного кривошипного вала, а вместе с шпонкой, соединяющей шатун и разрезную щеку повышают надежность конструкции сборного кривошипного вала.

Изобретение относится к области машиностроения и может, в частности, использоваться в машинах для очистки зерна. Сборный кривошипный вал для зернового сепаратора содержит шатунные и коренные шейки с установленными на них шариковыми подшипниками, разрезные шатунные щеки и без разрезов коренные щеки одинаковой ширины. При этом соединение шатунных шеек с разрезной щекой без зазоров обеспечивается сжатием щеки в районе прорези усилием стяжного болта. В соединении шатунной шейки с разрезной шатунной щекой установлена шпонка. Шатунные шейки между разрезными щеками соединены стычным валом. Достигается упрощение конструкции. 2 ил.

Сборный кривошипный вал для зернового сепаратора, содержащий шатунные и коренные шейки с установленными на них шариковыми подшипниками, разрезные шатунные щеки и без разрезов коренные щеки одинаковой ширины, причем соединение шатунных шеек с разрезной щекой без зазоров обеспечивается сжатием щеки в районе прорези усилием стяжного болта, отличающийся тем, что в соединении шатунной шейки с разрезной шатунной щекой установлена шпонка, а для обеспечения параллельностей и соосностей кривошипов вала шатунные шейки между разрезными щеками соединены стычным валом.