Центрифуга Советский патент 1983 года по МПК B04B1/00 B04B9/12 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к центрифугам, роторы которых обладают значительной неуравновешенностью и имеют переменную массу, например к бытовы центрифугам, центрифугам для жидких металлов, (н может быть использовано в химической, легкой и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Известна центрифуга, содержащая корпус, смонтированный в нем на вертикальном валу барабан, подшипниковые узлы, установленные в упругих опорах, и привод, включающий ведомый шкив 13.Эта центрифуга является наиболее близкой к изобретению по технической сущности. о

Недостатком ее является влияние привода на динамику ротора и необходимость прохождения при разгоне двух резонансных областей. Этим определяется повышенные вибрации ротора и значительные динамические составляющие реакций в подшипниках, что ведет к снижению.надежности работы центрифуги.

Цель изобретения - повышение надежности центрифуги в работе.

Цель достигается тем, что в центрифуге, содержащей корпус, смонтированный в нем на вертикальном валу ротор, подшипниковые узлы, установленные в упругих опорах, и привод, включающий ведомый шкив, вал ротора связан со шкивом при помощи упругих в осевом и радиальном направлении элементов, при этом шкив укреплен на корпусе центрифуги посредством подшипникового узла и имеет в нижней торцовой стенк.е коническое отверстие, а нижний участок вала имеет коническую поверхность дли взаимодействия с указанным отверстием.

На чертеже изображена предлагаемая центрифуга, продольный разрез.

Центрифуга содержит корпус 1 и барабан 2, смонтированный на вертикальном валу 3. Верхняя часть 4 вала 3 имеет подшипниковый узел 5, который состоит из двух подшипников 6, смонтированных в гильзе 7 с осевым натягом, который обеспечивается посредством пружин 8. Гильза 7 смонтирована в корпусе при помощи невращающейся упругой опоры 9. Нижний конец 10 вертикального вала 3 связан со шкивом 11 посредством упругих в осевом и радиальном направлении элементов 12, образующих муфту, жесткую в окружном направлении.

Ведомый шкив 11 опирается ,в радиальном направлении на нижний конец 10 вала 3 и жестко крепится в корпусе 1 посредством подшипников 13, распертых пружинами 14, торец

нижнего конца 10 вала 3 имеет коническую поверхность 15, обращенную к коническому отверстию 16 в нижней торцовой стенке ведомого шкива 11. Участок 17 вертикального вала, расположенный между его нижним концом 10 и верхним подшипниковым узлом 5, обладает упругой податливостью в радиальном и угловом направлениях.

0

Центрифуга работает следующим образом.

При разгоне, когда барабан 2 незагружен, динамическая схема центрифуги аналогична схеме податливого вала, опирающегося на одну жесткую и другую упругую опоры. При этом радиальная и угловая податливости упругих элементов 12 не влияют на динамику центрифуги. В этом случае барабан 2 как твердое тело имеет две резонансные частоты, причем вторая резонансная частота находится выше зоны рабочих частот и на разгон не приходится.

В результате этого барабан 2 при.

5 разгоне проходит только одну резонансную частоту. Это достигается за счет того, что упругий в осевом направлении элемент 11 при таком весе барабана разжат, и коническая

0 поверхность 15 нижнего конца 10 вала 3 контактирует с коническим отверстием 16 шкива 11.

После выхода барабана 2 на рабочую частоту вращения по мере загруз5ки упругие в осевом направлении элементы 12 сжимаются, и поверхности 15 и 1.6: размыкаются.. В результате динамическая схема центрифуги соответствует схеме барабана, установ0ленного в две упругие опоры. Так как радиальная и угловая податливость муфты значительно ниже радиальной и угловой податливости участка 17 вала 3, последний можно счи5тать жестким.

Таким образом, барабан 2 имеет i четыре степени свободы и две резонансные частоты. Однако обе эти резонансные частоты расположены ниже зоны рабочих частот, причем пос0ледняя размещена в зоне самоцентрирования, хотя для ее достижения необходимо было пройти не две, а одну резонансную частоту. В результате барабан в рабочем режиме работает

5 в области самоцентрирования.

Таким образом, наличие возможности за счет осевой упругости муфты связывать жестко в радиальном направлений нижний конец вертикаль0ного вала со шкивом позволяет при незагруженном барабане проходить при разб&ге лишь одну резонансную область, так как динамическая схема установки барабана соответству5ет схеме его установки на одной шар 1009513

нирной и одной упругой опорах. Прии, следовательнб барабан самоцентэтом значительно снижаются динами-рируется. Таким образом ив рабоческие нагрузки на опоры.чем режиме уменьшаются динамичесПосле заполнения барабана продук-кие нагрузки на подшипники, что

том его масса увеличивается за счетособенно важно при неравномерном

осевой податливости муфты, верти-5 распределении осадка по внутренней

кальный вал расцепляется со шкивом,периферийной поверхности барабана.

ЦЕНТРИФУГА, содержащая кор- пус, смснтированный в нем на вертикальном валу барабан, подшипниковые узлы, установленные в упругих опорах, и привод, включающий ведомый шкив, отличающаяся тем, что, с целью повышения надёжности ее в работе, вал барабана связан со шкивом при помощи упругих в осевом и радиальном направлении элементов, при этом шкив укреплен на корпусе центрифуги посредством подшипникового узла и имеет в нижней торцовой стенке коническое отверстие, а нижний участок вала имеет коническую поверхность для взаимодействия С указаннь отверстием. СР ел 00