Устройство для соединения электродвигателя с насосом Советский патент 1993 года по МПК F16D47/00 F16D35/00 

Ё

: Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройству, предназначенному для соединения электродвигателя, вращающегося, по крайней мере, приблизи- т ельно с постоянной частотой вращения, с Насосом, образующим вместе с электродви- г&телем узел, компоненты которого отстоят друг от друга в соответствии со стандарта- Ми.

i Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств устройства з|а счет облегчения монтажа и демонтажа.

i Предлагаемое устройство может быть установлено обычной упругой муфты без из- менения осевых и радиальных размеров йсего узла и при сохранении возможности

демонтажа сбоку, если такая возможность имелась ранее.

Если устройство по настоящему изобретению встроено в узел с самого начала, то преимущество усматривается в том, что нет необходимости изменять какие-либо стандартизованные размеры или параметры, определяемые данным узлом /например - размеры площади пола, высоты помещения и т.д. /, т.е. они остаются такими же, как и для узла не обеспечивающего регулирование частоты вращения. Еще более важное преимущество предлагаемого устройства состоит в том, что оно может быть встроено в уже существующий стандартизованный узел без изменения его компоновки, когда такой узел не предусматривал ранее какой00

со

00 Os 00 О

СО

либо возможности регулирования частоты вращения.

Возможность устраивать устройство по настоящему изобретению впоследствии является чрезвычайно важной, в особенности - в тяжелой обрабатывающей промышленности, где большое значение имеет не только сохранение занимаемой площади пола, но также очень важно то, что нет необходимости прерывать работу на какой-либо значительный период времени или останавливать оборудование с целью лишь замены фундамента. При использовании устройства по настоящему изобретению вся операция замены может быть осуществлена в течение нескольких часов, т.е. во время обычного перерыва в работе, например - за ночь.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг.2 - первый вариант узла с предлагаемым устройством, вид сбоку; на фиг.З - то же, продольный разрез; на фиг.4 - вид сбоку в частичном разрезе второго варианта узла, снабженного предлагаемым устройством; на фиг.5 - продольный разрез половины третьего варианта устройства; на фиг.6 - крепление устройства согласно фиг,5; на фиг,7 - то же, поперечный разрез уплотнения; на фиг.З - то же, поперечный разрез устройства; на фиг.9 - разрез регулирующего устройства согласно фиг.5; на фиг. 10 - схема действия устройства согласно фиг.8 и 9; на фиг. 11 - продольный разрез четвертого варианта устройства; на фиг. 12 - подшипник устройства согласно фиг.11; на фиг. 13 и 14 - два варианта взаимного расположения двух элементов вращения; на фиг.15 и 16 - два варианта конструкции узла с малым промежутком; на фиг. 17-20-четыре варианта конструкции узла с большим промежутком.

Устройство (см. фиг. 1) состоит из соединения электродвигателя 1 с насосом 2, установленных на основании 3 и образующих единый узел, две упругие муфты 4 и 5, между которыми установлен регулятор частоты вращения 6. Упругая муфта 4 смонтирована на выходном коротком валу 7 электродвигателя 1, а упругая муфта 5 - на входном коротком валу 8 насоса 2.

Предлагаемое устройство представлено на фиг.2, где узел включает электродвигатель 1, насос 2 и основание 3, на котором на лапах неподвижно установлены электродвигатель 1 и насос 2. Электродвигатель 1 имеет торцевую поверхность 9, обращенную к насосу 2, и над этой поверхностью выступает выходной короткий вал 7, имеющий свободную длину LM и диаметр D. Насос 2 имеет торцевую поверхность 10,

обращенную к торцевой поверхности 9 электродвигателя 1, и над этой поверхностью выступает входной короткий вал 8, имеющий свободную длину LP и диаметр D1.

Два коротких вала 7 и 8 являются соос- ными или, по крайней мере, приблизительно соосными /осевая линия - линия X-Х/, а их торцевые поверхности отстоят друг от

0 друга на промежуток G, имеющий осевую длину LS. Размеры D, D1, LM, LP, LS и в некоторой степени, LA обычно ранее относились к стандартизированным размерам, причем эти размеры, в особенности разме5 ры LA и LS, были стандартизированы в предположении, что короткие валы соединяются с помощью обычных упругих муфт или с помощью муфт, относящихся к муфтам дистанционного типа.

0в результате такой стандартизации, обычно определяются также размеры пространства К вокруг двух коротких валов 7 и 8 и между торцевыми поверхностями 9 и 10. Радиально это пространство К ограничива5 ется гипотетическими цилиндрическими поверхностями, которые являются соосными с короткими валами 7 и 8 и имеют в качестве образующих лиж1и Е и Е , которые проходят параллельно осевой линии соответствующе0 го короткого вала 7 или 8, и, следовательно, образуют касательную поверхность к любому препятствию, которое в радиальном направлении лежит наиболее близко к названной осевой линии.

5 Так, для выходного короткого вала 7 такая линия Е является касательной к основанию 3 /его правой части/ и, следовательно, отстоит на радиальное расстояние Н от осевой линии X-Х, а для входного короткого

0 вала 8 такой линией является линия Е1, касательная к основанию 3 в его левой приподнятой части 11 и, следовательно, отстоящая на радиальное расстояние Н , меньшее расстояния Н, от осевой линии Х-Х.

5 Электродвигатель 1 и насос 2 соединены между собой с помощью устройства по настоящему изобретению, полностью расположенного внутри пространства К и показанного более детально на фиг.З.

0 Согласно фиг.З, устройство имеет: первый .элемент вращения 12 с центральным участком 13, образованным трубчатой ступицей и снабженным центральным отверстием 14, жестко связанным с выходным

5 коротким валом 7 электродвигателя 1, и второй элемент вращения 15, который имеет центральный участок 16, образованный ра- диально установленной трубчатой ступицей, которая с помощью промежуточного свободно вращающегося подшипника

с(кольжения 17 установлена с возможно- с|тью вращения своим центральным отвер- с)тием 18 на внешней стороне центрального участка 13 первого элемента, вращения 12. ; Устройство включает в себя также тре- элемент вращения, образованный муф- т|ой дистанционного типа, имеющий две пругие муфты 19 и 20 и трубчатый дистан- 11(ионный элемент 21. Муфта 19 имеет центральный участок 22 с центральным Отверстием 23, с помощью которого центральный участок 22 установлен жестко на ходном коротком валу 8. Центральный уча- CJTOK 22 окружен трубчатым внешним корпу- 4ом 24, который, например, жестко акреплен на насосе 2. I Первый элемент вращения 12 несет rtpynny внешних рабочих элементов 25, а второй элемент вращения 15 несет группу Соответствующих внутренних рабочих эле- рйентов 26. Эти внутренние 26 и внешние 25 рабочие элементы выполнены в виде дисков ля фрикционной или гидрофрикционной Передачи крутящего момента, которые широко известны.

| Диски могут быть выполнены с накладками, ребрами , лопастями и т.д. Данный вариант соответствует известной муфте нарванного выше вязкогидравлического типа, iji его работа будет описана более подробно jo ссылками на вариант согласно фиг.5. | Корпусный элемент /под этим выраже- фием в настоящем описании и прилагаемых функтах формулы подразумевается не вра- ({цающийся элемент, который, однако, мо- Жет совершать другие движения, например -f осевые/ в устройстве представляет собой иск 27, который регулирует осевое положение, например, названных выше рабочих Элементов 26 и 25.

Диск 27 снабжен упорным подшипни- koM 28 и имеет ступицеобразный централь- Жый участок 29 с центральным отверстием 30, с помощью которого он установлен с возможностью вращения на ступицеобраз- ном участке 16 второго элемента вращения 5. Каждое из центральных отверстий 14, 8,30 и 23 образует центральное крепежное отверстие для всего устройства. Больший элемент вращения, т.е. элемент 12, имеет максимальный радиальный размер S.

Устройство, имеющее осевую длину LT, расположено внутри пространства К и имея неподвижный наружный корпус 31, имеет максимальные радиальные размеры, такие как размер N, которые не превосходят соответствующий радиальный размер Н или Н1 /фиг.2/, имеющийся в наличии. ; На фиг.4 - показан узел с вертикальной Ьсевой линией X-Х. Насос 2 имеет опорную

раму 32, снабженную верхним опорным диском 33, в котором имеется круглое отверстие 34 с диаметром D. Электродвигатель 1 входит в отверстие 34 своим концом с тор- цевой поверхностью 9.

Данное устройство по настоящему изобретению установлено в опорной раме 32. Чтоб это устройство могло входить в опорную раму 32, оно должно быть способным

0 проходить через отверстие 34, чтобы в данном случае образующая Е гипотетической цилиндрической поверхности создавалась касательная к кромке отверстия 34. т.е. эта кромка является препятствием, хотя оно и

5 расположено вне пространства К.

Этот размер соответствует половине диаметра D, а размер N должен быть еще меньше.

Согласно еще одной особенности на0 стоящего изобретения, его принцип может быть выгодно реализован с помощью вязко- гидравлической скользящей муфты, включающей в себя регулятор частоты вращения. Такое устройство показано на фиг.5 и 8 и

5 включает в себя первый элемент вращения 12, выполненный в виде опоры внешних дисков 25, второй элемент вращения 15, выполненный в виде опоры внутренних дисков 26, третий элемент вращения, образующий

0 упругую муфту такого же типа, как и согласно фиг.З /на фиг.5 видны лишь ее участок 20 и 21/, корпусной элемент 27. Первый элемент вращения 12 выполнен в виде внешнего барабана, ограниченного первой

5 передней стенкой 35, периферийным участком 36 и второй передней стенкой 37, выполненной за одно целое с периферийным участком 36. Первая передняя стенка 35 поддерживается ступицеобразным цент0 ральным участком 13, а периферийный участок 36 с помощью крепежных болтов 38 соединен с периферией 39 первой передней стенки 33.

Вторая передняя стенка 37 имеет цент5 ральное отверстие 40, от которого в направлении первой передней стенки 35 отходит конический участок 41. Участок 41 на своем внутреннем конце 42 окружен кольцевой камерой 43, показанной в большом масштабе

0 на фиг.7.

В периферийном участке 36 выполнена кольцевая камера 44, донная часть 45 которой расположена на большем радиальном расстоянии от центрального участка 13, чем

5 смежные от части 46 периферийного участка 36. Внутрь камеры 44 выступает по крайней мере одна напорная трубка 47 /см. фиг.8/. Предпочтительно имеется несколько таких трубок 47, прикрепленных к корпусному элементу 27. Причем камера 44 полностью

открыта по отношению к пространству 48 первого элемента вращения 12 и образует вращающийся масляный бак.

Входные отверстия 49 напорных трубок 47 расположены тангенциально и обраще- ны в направлении номинального вращения устройства.

Внутри первого элемента вращения 12 - с осевым зазором относительно его двух передних стенок 35 и 37 и с радиальным зазо- ром относительно его периферийного участка 36 - установлен внутренний барабан 50, выполненный с днищем 51, обращенным к второй передней стенке 37. Днище 51 имеет центральное отверстие 52, которое с зазором окружает внутренний конец 42 конического участка 41 и кольцевую камеру 43. Внутренний барабан 50 полностью открыт со стороны, обращенной к первой передней стенке 35 первого элемента вращения 12.

Внутри поршневого пространства 53, расположенного между внутренней поверхностью первой передней стенки 35 и смежным концом внутреннего барабана 50, находится плоский управляющий поршень 54, имеющий верхний расширяющийся участок 55 и центральное отверстие 56 и действующий от центробежного давления. Этот поршень 54 служит средством изменения крутящего момента, передаваемого в основ- ном в результате трения между являющимися рабочими элементами 25 и 26 дисками для передачи крутящего момента /которые будут более подробно описаны ниже/, что приводит к изменению частоты вращения.

Управляющий поршень 54 на своей поверхности, обращенной к внутреннему барабану 50, имеет выступающую кольцеобразную колодку 57 и благодаря наличию отверстия 56 /диаметр которого ра- вен, например, 150-200 мм/ является открытым в направлении оси вращения Х-Х, Внутри внутреннего барабана 50 имеется по крайней мере один, а предпочтительно несколько, внешних дисков 25 /в изобра- женном примере их восемь/, которые являются рабочими элементами первого элемента вращения 12 и которые известным способом установлены с возможностью осевого перемещения - благодаря тому, что они на своей периферии снабжены выступами 58, которые скользят в продольных желобах 59 на внутренней поверхности внутреннего барабана 50.

На периферии управляющего поршня 54 имеется, по крайней мере, одно отверстие 60, а во фланце 61, с помощью которого внутренний барабан 50 закреплен в первом элементе вращения 12, имеется по крайней мере один канал 62, через который поршневое пространство 53 сообщается с названным выше пространством 48.

Первый элемент вращения 12 с помощью своего центрального отверстия 14 установлен на входном коротком валу 7 электродвигателя 1 и соединен с ним с возможностью совместного вращения, например, с помощью шпоночного соединения.

Второй элемент вращения 15 имеет сту- пицеобразный центральный участок 16, который с некоторым зазором окружает центральный участок 13 первого элемента вращения 12 и опирается на него с помощью подшипников 63 и 64.

Концентрично вокруг центрального участка 16 расположен кольцевой участок 65, находящийся внутри внутреннего барабана 50, причем этот участок 65 соединен с участком 16 с помощью консоли 66, имеющей по крайней мере одно отверстие 67. Участок 65 несет, по крайней мере один, а предпочтительно - несколько внутренних дисков 26 /в изображенном варианте их семь/, которые являются рабочими элементами второго элемента вращения 15. Диски 26 также установлены известным способом с возможностью осевого перемещения - благодаря тому, что они скользят имеющимися на их периферии выступами 68 в осевых желобах

69 в кольцевом элементе 65.

Диски 25 и 26 располагаются в чередующемся порядке в дисковом пространстве

70 внутри барабана 50. Кольцевой элемент 65 на своей внутренней поверхности имеет кольцевую камеру 71, открытую в направлении внутренней части устройства. Второй элемент вращения 15 соединен с третьим элементом вращения, например, с упругой муфтой 20.

Корпусной элемент 27 включает в себя конический участок 72, который выполнен на центральном участке 73, расположен внутри конического участка 41 первого элемента вращения 12, окружает центральный участок 16 второго элемента вращения 15. Участок 73 соединен с возможностью совместного вращения трубчатым корпусом 24 и жестким барабанообразным колпаком 74. Это соединение выполнено шарнирным, чтобы не создавались дополнительные боковые силы даже в случае отсутствия тщательной центровки корпусного элемента 27.

Корпусный элемент 27 может быть жестко соединен с корпусом 24 и/или/ колпаком 74, который в свою очередь может быть шарнирно соединен с основанием 3 или какой-либо другой неподвижной частью узла, например, как показано на фиг.6, с поМощью жесткого стержня 75, имеющего на )аждом из своих концов шарниры 76 и 77. | Использоваться может как вариант, так же упор, выполняющий ту же функцию и имеющий вид, например, вилки 78 закрепленной на колпаке 74 и болта 79, выступающего над торцевой поверхностью 9 электродвигателя 1 и взаимодействующего о некоторым зазором, с вилкой 78. Как еще один вариант, вращательный Imop может быть образован, например, установленной несколько свободно стальной проволокой /не изображена/, проходящей между корпусным элементом 27 и каким-либо другим неподвижным компонентом узла. Корпус 24 и/или/ колпак 74 могут также быть жестко соединены с электродвигателем 1 или насосом 2, а корпусный элемент 7 может соединяться внутри устройства с корпусом 24 и/или/ колпаком 74. j В вязкогидравлических муфтах крутящий момент передается главным образом из-за трения в масляной пленке между внутренними и внешними дисками 25 и 26. Величина передаваемого крутящего момента и, следовательно, частота вращения приводимой машины изменяется, согласно насто- пщему изобретению, с помощью как изменения взаимного пространственного расположения дисков 25 и 26 так и степени заполнения маслом пространства между дисками 25 и 26, т.е. изменения радиуса круговой внутренней границы кольцевого участка масла, который образуется вблизи внутренней поверхности внутреннего барабана 50 в результате действия центробеж- йых сил.

Оба эти изменения достигаются путем Изменения скорости течения масла в устройстве с помощью управляющего клапана $0 /фиг.10, на фиг.5 не показан/, располо- кенного вне устройства. I Масло направляется как в дисковое пространство 70, так и в правую часть 81 поршневого пространства 53 /фиг.5/. Масло, из-за действия центробежных сил, обра- ует масляное кольцо внутри пространства |1 и, когда оно накопится в дисковом про- транстве 70/, куда оно попадает через от- ерстие 67 и поршневое пространство 53/, но также образует кольцевые участки вок- уг дисков 5 и 26.

Масло проходит из дискового простран- бтва 70 через отверстие или отверстия 81. а из поршневого пространства 81 оно проходит через отверстие или отверстия 60 и ка- нал или каналы 62 и поступает в пространство 70, где оно собирается - также благодаря действию центробежных сил в камере 44. Масло походит через напорные трубки 47 в направлении стрелки С - из камеры 44 к корпусному элементу 27.

Масло, выходящее из дискового пространства 70, проходит, как показано стрелкой С, по замкнутой траектории - сначала оно проходит к корпусному элементу 27, а отсюда оно поступает во вторичную замкнутую систему /на фиг.5 не показано, см. фиг.10/, включающую в себя фильтр 83,

средство охлаждения 84 и названный управляющий клапан 80, а затем идет обратно к корпусному элементу 27, а отсюда обратно в дисковое пространство 70.

Масло, поступающее в поршневое пространство 81, следует по такой же траектории от напорных трубок 47 и через вторичную замкнутую систему, а затем пс- траектории, показанной стрелкой Q, от корпусного элемента 27, через каналы в центральном участке 16 в участок 81 поршневого пространства 53 между управляющим поршнем 54 и первой передней стенкой 35 и далее через отверстие или отверстий 60 и

канал или каналы 62 в направлении стрелки Т - обратно в пространство 70,

Измененная степень заполнения пространства 81 приводит к осевому перемещению управляющего поршня 54, в результате

чего пространство между дисками 25 и 26 становится уже или шире, что приводи к уменьшению или увеличению проскальзывания между двумя группами дисков 25 и 26. Для образования сигнала обратной связи по частоте вращения /строго говоря, обратной связи по квадрату частоты вращения/ служит цепь, проходящая от камеры 71 через канал 85 /фиг.8/ к внешнему регулятору /не показан/, выполненному например, в соответствии с патентом Швеции N 7805875-9.

На фиг. 5 и 8 показано, что ступицеоб- разному участку 73 корпусного элемента 27 прикреплены три мапорные трубки 47, которые через собирающий канал /не показан/ соединены с каналом 86 для дальнейшего перемещения масла к внешнему регулятору /не показан/. Неподвижный масляный бак 87, который частично окружает все ступицеобразные участки /13, 16/, соединен с внешним баком 88 /фиг.10/ уровня мзспе в баке 87 и соединен с окружающим воздухом каналами 89 и 90, соответственно.

Масляный бак 87 не является элементом какой-либо маслосистемы. Он имеет форму кругового кольца, что позволяет расположить его внутри устройства, благодаря чему достигается уменьшение занимаемого пространства. Бак 87 сообщается с окружающей средой, кроме прочих приспособлений, через канал 89 в корпусном элементе 27, идущий к внешнему баку 88 для дополнительного подвода масла и индикации уровня масла.

Масло из бака 87 отбирается с помощью устройства 91 заполнения маслом /фиг.9/, которое управляется угловым рычагом 92, шар- нирно установленным на корпусном элементе 27. Первое плечо 93 углового рычага 92 имеет продолжение в виде лопатообразного участка 94, проходящего в масляное кольцо, образующееся в камере 44 во время вращения.

Устройство заполнения маслом 91 имеет два клапана 95 и 96. Второе плечо 97 углового рычага 92 шарнирно соединено со стержнем 98 первого клапана 95, причем этот стержень 98 взаимодействует с седлом 99 первого клапана 95. Пружина 100 сжатия поддерживает клапан 95 в открытом, нерабочем положении. Стержень 101 второго клапана 96, взаимодействующий с седлом 102 второго клапана 96, соединен с мембранным диском 103.

Мембрана 104 делит внутреннее пространство корпуса клапана, образующего устройство заполнения маслом 91, на две камеры 105 и 106, соответственно. Камера 105 - через каналы /не показаны/ соединена с напорными трубками 47 или с каналом 86 /фиг.8/, а камера 106 соединена с масляным баком 87,

Вторая пружина 107 сжатия поддерживает стержень 101 второго клапана 96 в закрытом положении, когда в камере 105 нет давления.

Когда оба клапана 95 и 96 открыты, мас- ло.может выходить из бака 87. При нормальных рабочих условиях и вращении против часовой стрелки /стрелка Y/ сопротивление масляного кольца, действующее на лопатообразный участок 94, удерживает первый клапан 95 в закрытом положении, а давление от напорной трубки 47 удерживает другой клапан 96 в открытом положении.

Если в камере 44 нет масла, первый клапан 95 открыт.

Центральный участок 73 установлен с возможностью вращения на ступицеобраз- ном участке 16с целью восприятия радиальных сил. Согласно настоящему изобретению, подшипники представляют собой самоустанавливающиеся радиальные подшипники с равномерно расположенными по окружности, по меньшей мере, тремя самоустанавливающимися элементами скольжения 108,109 и 110, которые шарнирно установлены на регулируемых винтах 111, 112 и 113 со сферическими концевыми поверхностями 114, 115 и 116. Элементы скольжения 108,109 и 110 имеют поверхности скопления площадью несколько квадратных сантиметров и расположены в вырезах 117, 118 и 119 ступицеобразного участка 73. В результате получается пространство для промежуточных масляных каналов 90, 89, 86, 85 и 120, проходящих в

центральном участке 29.

Маслосистема схематично показана на фиг. 10. Масляные кольца, образуемые при вращении, представлены открытыми вниз

прямоугольниками 121,122, 123 и 124, которые соответствуют пространствам, обозна- ченным позициями 44, 70, 81, 71. Сплошными линиями показаны каналы для направленного течения масла, а кружками

показано свободное течение масла, такое как течение в струях, каплях и т.п. Пунктиром показан путь передачи сигналов.

В камере 71 расположена измерительная напорная трубка 125, которая принимает сигнал, пропорциональный квадрату частоты вращения второго элемента вращения 15. Значение сигнала, определяющее действительное значение параметра, есть давление масла, поступающего к регулятору

126, где оно сравнивается с внешним сигналом регулирования, определяющим заданное значение. Разница между действительным значением и заданным значением есть отклонение регулирования,

которое воздействует на управляющий клапан 80 с целью увеличения или уменьшения расхода масла.

Регулируемый поток масла проходит че- . рез фильтр 83 и средство охлаждения 84 к

корпусному элементу 27 и в нем распределяется, направляясь как в дисковое пространство 70. так и в пространство 81 вблизи управляющего поршня 54.

Одно из преимуществ варианта согласно фиг.5 состоит в том, что давление в пространстве 81 создается центробежными силами, а это означает, что входное давление в корпусном элементе 27 может быть весьма малым. Между корпусным элементом 27 и вторым элементом вращения 15 имеется кольцевая камера-127, в которую масло, идущее к пространству 81, проходит через первый элемент вращения 12 свободным течением. Боковые утечки /стрелки

126/ из камеры 127 подводятся к дисковому пространству 70 /на чертеже не показано/. Кроме показанной маслосистемы имеются также системы с меньшими скоростями течения, предназначенные для

пополнения маслом лабиринтных уплотнений при пуске и для смазки роликовых подшипников 63 и 64. Когда масляные кольца заполнены, избыток масла отводится в устройство, главным образом в пространство 70 и 81.

Такое дренирование достигается благодаря тому, что радиальное ограничение Е арьерами лабиринтных уплотнений Е нутрь, т.е. в направлении в устройство, имеет больший диаметр, чем соответствующее ограничение наружу, из фиг.7 очевидно, что радиус RI меньше, чем радиус R2.

Во время работы устройства в нем преобладают условия интенсивного разбрызгивания масла и масляного тумана, а из-за различных скоростей движения элементов устройства имеются различные давления Е оздуха в местах расположения трех уплотнений устройства, причем по крайней мере два из этих трех уплотнений имеют доволь- большой диаметр.

Простых щелевых уплотнений, следова- т)ельно, здесь недостаточно, и уплотнения ЕЭЛОВ по настоящему изобретению выполняются в виде лабиринтных уплотнений, в которых воздух уплотняется масляными кольцами. Уплотнение с наибольшим диаметром образуется кольцевой камерой 43 на коническом участке 41, причем в эту камеру 43 выступает кольцевой фланец 129, i/меющий L-образный профиль, и этот фланец 129 крепится к центральному участку 71 к|орпусного элемента 27.

Уплотнение с наименьшим диаметром, т.е. внутреннее уплотнение, имеет вид аналогичной камеры 130 и аналогичного коль- иевого фланца 131, прикрепленного к центральным участкам 16 и 13 второго и тэетьего элементов вращения 15 и 19-21, соответственно.

| Третье /внешнее/лабиринтное уплот- н ение включает в себя лопастное кольцо 13, г рикрепленное к центральному участку 16. Конструкция таких уплотнений, которые г олностью защищены от действия давления Масла, является одной из причин того, что срок службы устройства соответствует тре- б|ованиям обрабатывающей промышленно- qtH.

Сравнительно большие диаметры, которые необходимо учитывать при монтаже корпусного элемента 27 и при радиальном N онтаже первого и второго элементов вращения 12 и 15 на корпусном элементе 27 /в изображенном примере - центральный участок 16 второго элемента вращения 15 внутри центрального участка 29 корпусного элемента 27/, приводят к тому, что как роликовые подшипники, так и полностью изолированные подшипники скольжения будут приводить к образованию слишком большо- гр трения.

| Поэтому используются два самоуста- н|авливающихся подшипника 106-119 /фиг.8/, каждый из которых включает в себя

три элемента скольжения 108, 109 и 110 и имеет опорную поверхность площадью несколько квадратных сантиметров.

В центральном участке 29 имеются каналы 90, 89, 86.120,85 о которых уже говорилось при описа нии фиг.10, Кроме уже описывавшихся каналов 90, 89 и .85 здесь имеются также каналы 86 и 120, направленные к охлаждающему средству 84 и обратно,

0Каналы 90,89,86,120,85 могут также быть двойными, чтобы обеспечивать в пределах ограниченного располагаемого пространства /т.е. толщины Z стенки центрального участка 29/ перемещение

5 масляных потоков, которые могли бы потребовать каналы большего диаметра.

При резкой остановке /например, при отказе электропитания/ не будет иметься достаточного времени для дренирования

0 /через корпусный элемент 27/ всего количества масла из устройства в масляный бак 87/ который предназначен для компенсации утечек/. Поэтому размеры заполненных маслом участков устройства выгодно выби5 рать такими, чтобы при установке узла, так, что ось вращения X-Х располагается горизонтально, все количество масла, в случае остановки, могло быть принято в самой нижней части устройства - ниже уплотнен я

0 43,129 /т.е. ниже самой нижней части этого уплотнения/ /на фиг.5 не показана/.

При вертикальном расположении /при котором электродвигатель 1 всегда располагается в верхней части/ масло может рас5 полагатьсяв пространстве, предусмотренном в периферийном участке 36, ограниченном второй передней стенкой 37 и коническим участком 41. При этом уровень расположения уплотнения 43, 129 оп0 ределяет наивысший допустимый уровень масла.

Устройство по настоящему изобретению для мощности 55 кВт при частоте вращения 1470 мин с использованием упругой

5 муфты 19-21 дистанционного типа без труда можно встроить в размер, который очевиден из миллиметрового масштаба на фиг.5, когда полная осевая длина L участков, расположенных внутри корпуса 1, равна 135

0 нм, что позволяет устанавливать электродвигатель 1 в соответствии со стандартом Международной электротехнической комиссии ЛЕС/, согласно которому длина выходного короткого вала 7 равна 140 мм.

5 Длина LS промежутка 6 /фиг.2/ остается неизменной, т.е. возможность снятия насоса 2 или электродвигателя 1 сохраняется. Сопряжение между выходным коротким валом 7 и отверстием 14 в центральном участке 13 является сравнительно плотным, поэтому первая передняя стенка 35 первого элемента вращения 12 снабжена монтажным отверстием 133, которое может быть закрыто пробкой, взаимодействующей с внутренним временно сжимаемым разрезным кольцом /не показано/ на выходном коротком валу 74. На последнем этапе монтажа используется резьбовое отверстие 134 в свободном конце выходного короткого вала 7.

Для демонтажа используются съемные приспособления, навинчиваемые на резьбу 135 внешнего конца кольцевого элемента . 65, который свободно окружает выходной короткий вал 7 и своим внутренним концом связан резьбой с центральным участком 13 первого элемента вращения 12.

На фиг.8 показано устройство, в котором первый элемент вращения 12 несет внутренние диски 26, а второй элемент вращения 15 несет внешние диски 25. Вместо двух подшипников 64 и 65 устройства согласно фиг.5 используется один подшипник между центральными участками 13и 16двух элементов вращения 12 и 15 для целей рационального монтажа.

Этот подшипник, показанный более детально на фиг.12, относится к так называемому типу подшипников с четырехточечным контактом, когда обоймы 136, 137 и 138 отшлифованы таким образом, что опорные шарики 139 прилегают к ним в четырех отдельных местах, в результате чего подшипник выполняет функцию двух подшипников, расположенных отдельно друг от друга в точках Ui и Uz.

Корпусной элемент 27 в варианте согласно фиг. 11 снабжен несколькими напорными трубками 47, которые входят в камеру 44. Используется несколько напорных трубок 47, как и в устройстве согласно фиг.8, с целью осевой длины устройства.

На конце короткого вала 7 имеется тонкая пластина 140, прикрепленная ко второму элементу вращения 15 для предотвращения утечек масла, Осевая регулировка дисков 25 и 26 достигается с помощью управляющего поршня 54, который снабжен мембраной и к которому подается масло под давлением, поступающее от корпусного элемента 27.

Вместо канала 62 устройства согласно фиг.5 в данном случае выполнен поперечный кольцевой паз 141 с небольшим осевым размером. Устройство, .согласно фиг.11 с размерами, указанными миллиметровым масштабом, способно передавать мощность 22 кВт при частоте вращения 1470 .

На фиг. 13 и 14 схематично показаны два способа, с помощью которых первый элемент вращения 12 и второй элемент вращения 15 могут вместе с корпусным элементом 27 быть расположены внутри устройства по

.- настоящему изобретению. Конструкция согласно фиг.11 соответствует схеме на фиг.43, а конструкция согласно фиг.5 соответствует схеме на фиг. 14.

0 Из схем на фиг.13 и 14 очевидно, что второй элемент вращения 15 может быть установлен как на первом элементе вращения 12 /как это имеет место на фиг.Б и 11 /, так и прямо на выходном коротком валу 7 /в

5 этом случае или центральный участок 15 проходит до свободного конца короткого вала 7, или центральный участок 16 смещен так, чтобы прилегать к этому короткому валу II.

0 Одна из отличительных особенностей настоящего изобретения состоит в том, что как показано в варианте согласно фиг.5 и 11 элементы вращения 12, 15 опираются один на другой для восприятия радиальных сил

5 кроме прочих/, причем если эти элементы входят в другой, и предпочтительно, опираются в своей центральной части, то получается компактная конструкция.

Для облегчения последующих монтаж0 ных операций, устройство по настоящему изобретению выгодно выполнять таким образом, чтобы оно имело одну или две поверхности разъема, проходящие поперечно оси и расположенные в области свободного кон5 ца одного или обоих коротких валов 7 и 8. Под выражением поверхность разъема подразумевается гипотетическая поверхность, в частности - плоская поверхность, вдоль которой легко можно собрать и разо0 брать устройство на две или три части в осевом направлении.

Предпочтительно, если поверхность разъема располагается так, чтобы наиболее сложные и чувствительные внутренние ком5 поненты устройства образовывали компактный и устойчивый агрегат, который, кроме прочего, является защищенным от загрязнения на месте установки всего узла. На фиг. 15 и 16 показаны два варианта того, как

0 поверхность разъема U может располагаться в устройстве по настоящему изобретению, установленном в узле с-узким промежутком G.

Осевая длина L устройства ограничива5 ется соответствующей поверхностью разъема, точное положение которой, в свою очередь, зависит от конструкции соединительных муфт 19,142. В обычной, неупругой муфте 142, имеющей центральное отвер- стие 143, поверхность разъема будет проход/ггь вдоль фланца 144, которым муфта 142 с помощью винтов соединена с устройствам.

В упругой муфте 19 поверхность разъ- еиа U определяется плоскостью,.вдоль которой можно разъединить муфту.

В начале описания уже указывалось, что существуют также такие узлы электродвига- тзль-насос, в которых промежуток С между выходным и входным короткими валами 7 и 6 - в целях облегчения разборки - равен Порядка 100-200 мм, и этот промежуток перекрывается дистанционным элементом, который, например, может иметь вид труб- кл, В таком случае, как это показано на фиг. 17-20, устройство по настоящему изобретению может располагаться в названном про- ежутке G, имеющем длину LS /фиг. 20/, и Соединяться с одним из коротких валов 7 и 8 с помощью упругой муфты 19, которая Связывается с этим коротким валом скользящим соединением, а с другим коротким валом связывается с помощью обычной, же- сгкой муфты 142.

Возможно также /см.фиг.18/, создавать соединение с обоими короткими вала- N и 7 и 8 с помощью упругих муфт 19.

На фиг. 19 и 20 показана установка с помощью комбинации двух упругих муфт 19 v двух неупругих муфт 142, а на фиг.20 показана еще одна комбинация - с дистанционным элементом 145.

В вариантах согласно фиг. 17-20 имеются две плоскости U и V разъема. Агрегат, выполненный согласно фиг. 17-20, не нуждается в создании какого-либо центрального отверстия, т.к. сами, центральные отверстия муфт 19 и 142 являются соединительными отверстиями устройства. Формула изобретения

диска, обеспечивающего передачу крутящего момента посредством трения, причем эти элементы вращения соединены с возможностью совместного вращения, соответственно первый - с выходным коротким валом, а второй - с входным коротким валом, в виде корпусного элемента, содержащего соединение для передачи выходного сигнала ре- гулирования скорости вращения и

0 воздействующего на элементы вращения для изменения скорости вращения, причем корпусный элемент связан с возможностью относительного вращения по меньшей мере с одним из элементов вращения при помо5 щи подшипника для восприятия радиальных сил, а также в виде служащего для изменения крутящего момента и управляемого сигналом регулирования скорости вра- щения, подаваемым от корпусного

0 элемента для изменения скорости вращения, изменяющего средства, кроме того, устройство содержит или соединено с системой охлаждения для рассеивания тепла, образующегося внутри устройства, о т- л

5 ичающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств за счет облегчения монтажа и демонтажа, оно снабжено по меньшей мере одним третьим элементом вращения, размещенным между последним

0 и соответствующим ему коротким валом и образующим с ним упругую муфту, связывающим корпусной элемент с несущим элементом с возможностью ограничения относительного поворота корпусного эле5 мента упором, при этом элементы вращения выполнены с размером в осевом направлении, меньшим увеличенной на 5% длины коротких валов или увеличенного на 10% промежутка между ними, по крайней мере

0 три из упомянутых компонентов содержат центральные участки и образованы расположенными радиально вокруг этих центральных участков элементами, при этом центральные участки содержат централь5 ные отверстия, первый и второй элементы вращения установлены один на втором с возможностью восприятия радиальных сил и относительного вращения с разными скоростями посредством подшипников, эле0 менты вращения выполнены с радиальными размерами, меньшими, чем радиус поверхности цилиндра, описываемого касательной к опорной поверхности несущего элемента, вокруг соосной с короткими валами оси,

5 корпусный элемент расположен в направлении к максимальному сужению относительно поверхности упомянутого цилиндра, по меньшей мере три из упомянутых компонентов имеют центральные отверстия, одно из который связано с одним из коротких

валов и с элементами для подвода и отвода охлаждающей среды, размещенными в корпусном элементе.

выполненного в поршне открытого в полость и к рабочим элементам отверстия, которое расположено на периферии поршня, причем регулирование скорости вращения обеспечено путем изменения количества масла в полости, где под действием центробежных сил возможно образование вращающегося масляного кольца и изменяющимися в зависимости от количества подаваемого масла толщиной и радиусом.

регулирования заполнения посредством регулирующего устройства в зависимости от количества масла во вращающемся маслосборнике.

внутрь устройства барьера расположен на радиусе, большем радиуса, на котором расположен свободный край обращенного наружу устройства барьера для стока излишка масла из желоба в устройство.

Фиг.1

фиг. I

l fcSSr 4

LM

X

5Г 5 S3 Ј&

й fe

-J 5 J1

18

73

23

Фиг.8

r со to со со

DO

Ј

.л

Ј3

IV

19

U

т 19 . is т I

Фиг. 19

Редактор

Составитель И.Чикин Техред М.Моргентал

1838686

Фие. 18

iv

Фиг. 20

Корректор М. Максимишинёц