Защитный кожух вращающегося узла агрегата Российский патент 2024 года по МПК F16P1/02 F16D3/84 

Изобретение относится к устройствам защиты (ограждения) открытых вращающихся узлов агрегатов, в частности - упругих муфт для соединения валов электродвигателя и насоса нефтяных электронасосных агрегатов.

Известен защитный кожух (патент ПМ RU № 69964, МПК F16P 01/02, опубл. 10.01.2008 Бюл. № 1), преимущественно для защиты ременной передачи установленного на платформе двигателя, содержащий днище и боковые стенки, причем он выполнен из верхней и нижней частей с возможностью прикрепления верхней части к двигателю, а нижней части к платформе.

Недостатками данного кожуха являются узкая область применения из-за возможности работы только с ременными передачами, невозможность проведения визуального осмотра защищаемых элементов устройства в процессе работы, а также невозможность проведения работ по проверке частоты вращения валов, их биения и настройки без полного демонтажа кожуха.

Наиболее близким по технической сущности является универсальный защитный кожух вращающегося узла агрегата (патент ПМ RU № 175382, МПК F16P 01/02, опубл. 01.12.2017 Бюл. № 34), содержащий ограждение с профилем в виде перевернутой буквы U, закрепленное на раме агрегата, отличающийся тем, что ограждение закреплено на раме агрегата на телескопических стойках, имеющих опоры с пазами под крепежные болты для крепления к раме агрегата, при этом ограждение выполнено телескопическим и состоит из двух частей, а в составных частях стоек и ограждения выполнены пазы, в которых размещены фиксирующие элементы в виде болтов и гаек с возможностью регулировки высоты стоек и длины ограждения.

Основным недостатком данного кожуха является невозможность проведения визуального осмотра защищаемых элементов устройства в процессе работы, а также невозможность проведения работ по проверке частоты вращения валов и их биения и настройки без полного демонтажа кожуха.

Техническим результатом является создание конструкции защитного кожуха вращающегося узла агрегата, позволяющего проводить визуальный осмотр защищаемых элементов устройства в процессе работы за счет наличия окна с вставной рамой с ударопрочным стеклом, осуществлять работ по проверке частоты вращения валов и их биения и проводить за счет возможность установки источника света (стробоскопа, лазерного указателя или освещения), а также настройки и исправления недостатков в работе без полного демонтажа кожуха за счет возможность извлечения рамы из окна.

Техническим решением является защитный кожух вращающегося узла агрегата, включающий охватывающее вращающийся узел с боков и сверху ограждение, закрепленное на раме агрегата на двух параллельных стойках с возможностью продольного перемещения.

Новым является то, что ограждение по бокам выполнено в виде двух боковых высокой и короткой вертикальных стенок, высокая стенка оснащена сверху горизонтальной крышей, соединенной с короткой стенкой наклонной под углом к горизонтальной поверхности 30º–60º пластиной, при этом крыша сверху снабжена корпусом с открытым днищем для установки под разными углами источника света с лучом, направленным вниз, а боковые стенки снаружи – горизонтальными выступами, причем стойки установлены горизонтально с двух сторон и вдоль вращающегося узла и снабжены направленными и открытыми как минимум с одной стороны горизонтальными прорезями под соответствующие горизонтальные выступы боковых стенок, окно изготовлено с возможностью перекрытия снаружи рамой с ударопрочным стеклом, габаритными размерами меньшими на 3-8 мм размеров окна и выступами по периметру на 10-30 мм больше габаритных размеров окна для исключения проваливания рамы внутрь, при этом рама со стеклом изготовлены массой 1,2–11 кг.

Новым является также то, что стекло рамы изготовлено из толстого прозрачного поликарбоната, триплекса или сталинита.

Новым является также то, что в качестве источника света применены стробоскоп, маломощный лазер и/или лампа освещения.

На фиг. 1 изображен общий вид защитного кожуха.

На фиг. 2 изображен вид сверху защитного кожуха.

На фиг. 3 изображен разрез А-А фиг. 2 защитного кожуха.

Защитный кожух вращающегося узла агрегата (не показан) включает в себя охватывающее вращающийся узел с боков и сверху ограждение, закрепленное на раме (не показана) агрегата на двух параллельных стойках 1 (фиг. 1, 2 и 3) и 2 с возможностью продольного перемещения и изготовленное в виде двух боковых высокой 3 (фиг. 1 и 3) и короткой 4 вертикальных стенок, высокая стенка 3 оснащена сверху горизонтальной крышей 5, соединенной с короткой стенкой наклонной под углом к горизонтальной поверхности 30º–60º пластиной 6, в которой выполнено уделённое по горизонтали прямоугольное окно 7 (фиг. 3) длиной L=0,7-1,2 м (фиг. 2), а высотой – H=0,5-0,9 м (фиг. 3) для доступа к узлам после остановки агрегата. Параметры окна 7 длины L=0,7-1,2 м (фиг. 2) и высоты H=0,5-0,9 м (фиг. 3) позволяют обсуживающему персоналу практически любой комплекции без проблем добираться для настойки и ремонта до узлов агрегата после его остановки (в целях безопасности). Крыша 5 сверху снабжена корпусом 8 с открытым днищем для установки (например, пружинными центраторами 9, винтами, шарнирным соединением или т.п. – последнее не показано, автор на это не претендует) под разными углами источника света (не показан) с лучом, направленным вниз на вращающийся узел, а боковые стенки 3 и 4 снаружи – соответствующими горизонтальными выступами 10 (фиг. 1, 2 и 3) и 11. Стойки 1 (фиг. 3) и 2 установлены горизонтально с двух сторон и вдоль вращающегося узла и снабжены направленными и открытыми как минимум с одной стороны горизонтальными прорезями 12 и 13 под соответствующие горизонтальные выступы 10 и 11 боковых стенок 3 и 4. На конструкцию и способы установки горизонтальных выступов 10 и 11 в соответствующие прорези 12 и 13 автор не претендует, так как подобные узлы и сборочные элементы известны из открытых источников в различных комбинациях. Окно 7 изготовлено с возможностью перекрытия снаружи рамой 14 с ударопрочным стеклом 15, габаритными размерами меньшими на Δh=3-8 мм размеров окна 7 и выступами 16 по периметру на Δl=10-30 мм больше габаритных размеров окна 7 для исключения проваливания рамы внутрь и больших перемещений рамы 14 в окне 7. Рама 14 со стеклом 15 изготовлены массой 1,2–11 кг. Тяжелая рама 14 (фиг. 1) со стеклом 15 без дополнительного крепления устанавливается (например, при помощи ручек 17) на пластину 6, находящуюся под углом к горизонтали 30º–60º (определено эмпирическим путем), а при ударе осколком от вращающегося узла (по закону сохранения импульса – произведение массы на скорость остается неизменным при столкновении предметов) не наберет большой скорости, достаточной для нанесения вреда здоровью обслуживающего персонала, а то что рама не закреплена позволяет полностью импульс поглотить с наименьшими повреждениями, по отношению к жесткозакрепленной раме. Масса 1,2-11 кг рамы 14 со стеклом 15 определены эмпирическим путем, так как при массе менее 1,2 кг происходит сильный отскок при ударе рамы 14 со стеклом 15 (при массе 0,2 кг до 1 м от пластины 6 со скоростью 1 м/с), что может привести к травме персонала, а при массе более 11 кг – трудно перемещать и устанавливать в окно 7 пластины 6 раму 14 со стеклом 15 в ручном режиме без использована специальных подъемников. Испытания также показали, что при свободно установленной раме 14 в окне 7 пластины 6 при поражении осколками вращающегося узла только в 5% случаев приводит к нарушению целостности стекла 15, а при жесткой установке – в 47% случаев.

Стекло 15 рамы 14 для повышения ударопрочности и исключения поражения персонала осколками может быть изготовлено из толстого (3-5 мм) прозрачного поликарбоната, триплекса или сталинита. В качестве источника света могут быть применены стробоскоп для измерения частоты вращения узла, маломощный лазер для определения биения узда и/или лампа освещения для визуального осмотра в условиях недостаточного освещения.

Конструктивные элементы, технологические соединения, уплотнения и/или т.п., не влияющие на работоспособность защитного кожуха, на чертежах (фиг. 1, 2 и 3) не показаны или показаны условно.

Защитный кожух вращающегося узла агрегата работает следующим образом.

Предварительно для удобства контроля один из элементов (чаще сего муфту соединения) узла агрегата красят в контрастный цвет (ярко зеленый, красный или оранжевый), на который после высыхания наносят продольную метку (белым или черным цветом). В горизонтальные прорези 12 (фиг. 3) и 13 стоек 1 и 2 вставляют и при необходимости фиксируют (болтами, гайками, шпильками и/или т.п.) соответствующие горизонтальные выступы 10 и 11 боковых стенок 3 и 4, располагая ограждение вокруг узла агрегата до его включения в работу. Соединяют и регулируют через окно 7 соединения валов, например, муфтой агрегата или, например, расстояние между валом электродвигателя и валом насосного агрегата. После чего в окно 7 наклонной пластины 6, например, при помощи ручек 17 вставляют раму 14 со стеклом 15 до взаимодействия выступов 16 рамы 14 с наружной поверхностью пластины 6. После чего агрегат запускают в работу. Для определения числа оборотов при вращении узлов агрегата в корпус 8 крышки 5 вводят сверху с фиксацией, например, пружинными центраторами 9 стробоскоп, изменением частоты мигания которого добиваются того, что продольная метка застывает на одном месте при просмотре визуально через стекло 15 рамы 14. Зная период мигания стробоскопа, равное периоду вращения (Т) узла определяют число его оборотов (ν) в единицу времени:

ν = 1/T, (1)

где ν - число оборотов в единицу времени, об/с;

T - период вращения, с.

При увеличении вибрации в корпус 8 крышки 5 вводят сверху с фиксацией, например, пружинными центраторами 9 слабомощный лазер (например, лазерную указку), который наводят отклонением в корпусе 8 по периметру на край окрашенного узла. Чем больше и интенсивней засветка (мигание на окрашенном узде) лазером во время вращения при просмотре визуально через стекло 15 рамы 14, тем больше и интенсивнее биение. Агрегат останавливают, извлекают, например, при помощи ручек 17 раму 14 со стеклом 15 из окна 7. Через окно 7 со стороны засветки снимают небольшое количество материала узла (например, неглубоким засверливанием или напильником). После чего раму 14 устанавливают в окно 7 и агрегат запускают в работу со включенным лазером. Операции со снятием материала повторяют до уменьшения или полного исключения биения вращающегося узла.

Для периодического осмотра узлов агрегата в корпус 8 крышки 5 вводят сверху с фиксацией, например, пружинными центраторами 9 источник света, который включают при недостаточном освещении включают для визуального контроля за работой вращающегося узла через стекло 16 рамы 14.

Предлагаемый защитный кожух вращающегося узла агрегата позволяет проводить визуальный осмотр защищаемых узлов в процессе работы агрегата за счет наличия окна с вставной рамой с ударопрочным стеклом, осуществлять работ по проверке частоты вращения валов и их биения и проводить за счет возможность установки источника света (стробоскопа, лазерного указателя или освещения), а также настройки и исправления недостатков в работе без полного демонтажа кожуха за счет возможность извлечения рамы из окна.

Изобретение относится к предохранительным устройствам. Защитный кожух вращающегося узла агрегата включает охватывающее вращающийся узел с боков и сверху ограждение, закрепленное на раме агрегата на двух параллельных стойках с возможностью продольного перемещения. Ограждение по бокам выполнено в виде высокой стенки, оснащенной сверху горизонтальной крышей, соединенной с короткой стенкой наклонной под углом к горизонтальной поверхности 30-60° пластиной. Крыша сверху снабжена корпусом с открытым днищем для установки под разными углами источника света с лучом, направленным вниз, а боковые стенки снаружи - горизонтальными выступами. Стойки установлены горизонтально с двух сторон вдоль вращающегося узла и снабжены направленными и открытыми как минимум с одной стороны горизонтальными прорезями под соответствующие горизонтальные выступы боковых стенок. Окно изготовлено с возможностью перекрытия снаружи рамой с ударопрочным стеклом габаритными размерами, меньшими на 3-8 мм размеров окна, и выступами по периметру на 10-30 мм больше габаритных размеров окна, при этом рама со стеклом изготовлены массой 1,2-11 кг. Обеспечивается возможность проведения визуального осмотра защищаемых узлов, проверки частоты вращения валов и их биения, а также настройки и исправления недостатков в работе без полного демонтажа кожуха. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Защитный кожух вращающегося узла агрегата, включающий охватывающее вращающийся узел с боков и сверху ограждение, закрепленное на раме агрегата на двух параллельных стойках с возможностью продольного перемещения, отличающийся тем, что ограждение по бокам выполнено в виде двух боковых высокой и короткой вертикальных стенок, высокая стенка оснащена сверху горизонтальной крышей, соединенной с короткой стенкой наклонной под углом к горизонтальной поверхности 30-60° пластиной, при этом крыша сверху снабжена корпусом с открытым днищем для установки под разными углами источника света с лучом, направленным вниз, а боковые стенки снаружи - горизонтальными выступами, причем стойки установлены горизонтально с двух сторон и вдоль вращающегося узла и снабжены направленными и открытыми как минимум с одной стороны горизонтальными прорезями под соответствующие горизонтальные выступы боковых стенок, окно изготовлено с возможностью перекрытия снаружи рамой с ударопрочным стеклом, габаритными размерами, меньшими на 3-8 мм размеров окна, и выступами по периметру на 10-30 мм больше габаритных размеров окна для исключения проваливания рамы внутрь, при этом рама со стеклом изготовлены массой 1,2-11 кг.

2. Защитный кожух вращающегося узла агрегата по п. 1, отличающийся тем, что стекло рамы изготовлено из толстого прозрачного поликарбоната, триплекса или сталинита.

3. Защитный кожух вращающегося узла агрегата по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве источника света применены стробоскоп, маломощный лазер и/или лампа освещения.