Устройство для ограничения подачи смазки через коаксиальный канал вращающегося вала Советский патент 1993 года по МПК F16N7/36 F16N27/00 

В некоторых механических узлах известно распределение смазывающего масла к различным элементам узла через коаксиальные каналы во вращающемся валу.

В соответствии с изобретением устройство ограничения подачи смазки через коаксиальный канал в валу имеет орган, образующий поперечную перегородку, закрепленную в указанном аксиальном канале, она имеет внутреннюю сторону, обращенную к указанному каналу и наружную сторону, обращенную к источнику смазки, имеется полость в указанной поперечной перегородке, по меньшей мере, одно входное отверстие межу наружной стороной и полостью, по меньшей мере одно отверстие удаления смазки между наружной стороной и полостью, расположенное на первом расстоянии по оси, и по меньшей мере одно выходное отверстие между внутренней стороной и полостью, расположенное на втором расстоянии от оси, превышающем первое, причем выходное отверстие имеет заранее определенное сечение.

Таким образом, в соответствии с изобретением, подаваемая жиклером струя масла попадает в полость перегородки, проходя через входное отверстие каждый раз, когда оно оказывается перед жиклером в ходе поворота вала, масло равномерно распределяется по контуру полости под действием центробежных сил. Когда уровень масла, накопившегося в полости, достигнет по радиусу расстояние от выходного отверстия, масло начинает подаваться в проходной канал вала, если дебит масла, допускаемый входным отверстием является избыточным, то уровень масла в полости превышает выходное отверстие, достигает отверстия отвода и стабилизируется на уровне этого

Ё

00

го

00

ел кэ

vj

CJ

отверстия отвода масла, поскольку любое избыточное количества масла подается к наружной стороне перегородки через это отверстие.

Дебит масла через выходное отверстие в коаксиальный канал вала таким образом, очень точно ограничивается, с одной стороны, сечением выходного отверстия, и, с другой стороны, толщиной слоя масла между выходным отверстием и отверстием отвода, и естественно, в зависимости от скорости вращения вала. Этот дебит практически не зависит от разности давления по обе стороны ограничителя.

На фиг,1 изображен вращающийся вал, в котором имеется устройство в соответствии с изобретением, аксиальный разрез; на фиг.2 - частичный аксиальный разрез,- в большом масштабе, основного элемента изобретения; на фиг.З - частичный боковой вид по стрелке F элемента на фиг.2; на фиг.4 - упрощенный вариант устройства.

Как видно из фиг.1, вал 10 с осью Х-Х вращается в подшипниках 14,16 в корпусе 12,12.

Коаксиальный канал 18 пересекает вал 10, по нему смазывающая жидкость подается к элементам, механически связанным с валом.

В проходном канале 18 имеется участок с внутренними шлицами 22, которые предназначены для зацепления с наружными шлицами ведомого вала, который здесь не показан, который заходит в проходной канал 18 вала 10 через расположенный слева на рисунке конец.

Смазывающая жидкость поступает через подвижный жиклер 24, закрепленный на корпусе напротив другого конца вала 10, справа на рисунке, она подается в виде струи 26, точно параллельной оси Х-Х и обозначена в виде стрелки F. Жиклер может быть и на расстоянии от оси Х-Х, как показано на рисунке, или же он может располагаться на оси Х-Х.

В канале 18 напротив жиклера 24 закрепляется ограничитель дебита 28 в соответствии с настоящим изобретением и более детально описанный ниже.

Между ограничителем дебита и шлице- вым участком проходного канала в канале имеется расширенное сечение 30, которое образует зону накопления и распределения смазывающей жидкости, она располагается между двумя выступами на концах уширенного сечения, первый выступ 32 по ходу (течения жидкости) со стороны шлицевого участка 20, и второй выступ по ходу жидкости 32 со стороны ограничителя дебита.

Как известно, жидкость после прохода ограничителя дебита, в левую часть проходного канала, распределяется по периметру расширенного участка канала под действием центробежной силы и в общем случае растекается в продольном направлении, когда ее уровень превышает уровень уступа 32.

В традиционных устройства жиклер 24

направляет жидкость непосредственно в ширенную зону 30 проходного канала 18, так что дебит жидкости равен дебиту жиклера 24. Поскольку дебит жиклера трудно регулировать, то обычно устанавливают дебит

избыточным по сравнению с необходимым, что не всегда желательно.

Ограничитель дебита 28 в соответствии с изобретением, представленный более детально на фиг.2 и 3, имеет перегородку 36,

поперечно закрепленную в проходном канале 18, так что эта перегородка имеет наружную сторону 38 напротив жиклера 24, и внутреннюю сторону 40 напротив проходного канала 18.

в перегородке 36 имеется внутренняя полость 42, цилиндрическая проточка по диаметру, проходящая через перегородку 36 насквозь и расположенная перпендикулярно к оси Х-Х.

с полостью 42 соединяется водное отверстие 44, сделанное с в наружной стороне 38 перегородки. Как видно из фиг.З, это входное отверстие может представлять собой радиальную прорезь, которая образует

удлиненное отверстие, приблизительно сцентрированное относительно жиклера. При каждом обороте вала прорезь проходит один раз перед жиклером, и определенное количество жидкости подается в полость 42.

с полостью 42 также сообщается отверстие для удаления жидкости 46, также проделанное в наружной стороне 38 перегородки 36, с полостью 42 сообщается выходное отверстие 48, проделанное во

внутренней стороне 40 перегородки.

Отверстие для удаления 46 располагается на первом, заранее определенном расстоянии от оси Х-Х, и отверстие выхода 48 располагается на втором определенном

расстоянии от той же оси Х-Х, это расстояние превышает первое расстояние. Выходное отверстие 48 имеет относительно малое сечение, так что жидкость отбрасывается к концам полости 42 под действием центробежной силы и там накапливается до тех пор, пока радиально, в направлении от оси Х-Х, не превысит уровень выходного отверстия 48 и до тех пор, пока не будет достигнут уровень отверстия удаления 46.

Таким образом, дебит смазывающей жидкости, проходящей через выходное отверстие 48, будет точно ограничен.

Этот дебит является функцией многих параметров, которые можно устанавливать при конструировании вала:

-скорость вращения вала;

-сечение и длина выходного отверстия 48;

-расстояния, по отношению к оси Х-Х, выходного отверстия 48 и отверстия для удаления 46.

В проиллюстрированом примере реализации изобретения в перегородке имеется второе отверстие для удаления 50 в зоне, диаметрально противоположной к первому отверстию для удаления. Это второе отверстие предназначено для того, чтобы уровень смазывающей жидкости, накапливающейся на этом конце полости 42, не приближался к оси, оно служит для того, чтобы количество жидкости было равно количеству жидкости, которое постоянно находится на другом конце полости, это необходимо для лучшего уравновешивания вала.

Как хорошо известно специалистам, уравновешивание перегородки 36 по отношению к оси вращения обеспечивается соответствующим способами.

Следует отметить, что дебит масла практически не зависит от разности давлений по обе стороны от перегородки 36.

Дебит также обеспечивается даже в том случае, если давление со сторон с внутренней стороны перегородки 40 превышает давление с наружной стороны 38.

Естественно, данное изобретение может иметь много вариантов известных для специалистов:

-входное отверстие 44 может находиться в центре перегородки 36;

-вместо одного входного отверстия 44 может быть два или несколько, равномерно расположенные вокруг оси (Х-Х);

- можно предусмотреть несколько выходных отверстия 49 и/или несколько отверстий для удаления 46, равномерно располагаемых вокруг оси Х-Х.

На фиг.4 показан особенно упрощенный вариант реализации, полость 42 имеет форму (тела) вращения вокруг оси Х-Х, например, путем реализации перегородки 36 из двух прилегающих деталей: плоского диска 50, сквозь который проходят выходное отверстие д или выходные отверстия 48, и фланца 52 в виде наружного цилиндрического кольца 54 и радиального кольца 56 с круглым отверстием 58 в его центре. Центральная часть отверстия образует входное отверстие 44, а край отверстия образует отверстие удаления 46.

Благодаря изобретению ограничивается не только дебит смазывающегося масла,

подаваемого к смазываемым органам, причем точно необходимым количеством, кроме того, в случае повреждения уплотнений или других устройств герметизации в цепи потери масла не могут превышать дебит, который задан ограничителем.

Формула изобретения Устройство для ограничения подачи смазки через коаксиальный канал вращающегося вала, включающее источник смазки в виде жиклера, отличающееся тем, что, устройство дополнительно содержит закрепленную в коаксиальном канале перегородку с полостью, ограниченной внутренней и наружной стенками, при этом жиклер размещен со стороны торца вала и обращен к внешней стороне наружного стенки, в которой выполнены по меньшей мере одно входное и по меньшей мере одно выходное

отверстия, а внутренняя стенка перегородки включает по меньшей мере одно выходное отверстие, причем последнее расположено от оси вала на большем удалении, чем входное отверстие в наружной

стенке.

91

щ

06

Сущность изобретения: устройство смазки выполнено в виде жиклера. В коаксиальном канале вала закреплена перегородка с полостью, ограниченной внутренней и наружной стенками. Жиклер размещен со стороны торца вала и обращен к внешней стороне наружной стенки, в которой выполнены входное и выходное отверстие. Внутренняя стенка перегородки содержит выходное отверстие, расположенное от оси вала на большем удалении, чем входное отверстие в наружной стенке. 4 ил.

9

«и

93

г

/.258281

Фиг.З