Изобретение относится к оборудованшо для разделения жидких неоднородных систем центробежной силой, а точнее к приводам для ротационных химических мацшн, например центрифуг и сепараторов.
Известен привод ротационной хи(«етческой магшшы, включающий станину, вращающийся ротор, установленный на выходном валу, двигатель, связанный с входным валом, по крайней мере, одну обгонную муфту для передачи врашешм зхояного вала к выходному валу, корпус, установленный с возможностью вращения на выходном валу, редуквдонный шестеренчатый механизм, находящийся во вращающемся корпусе, и регулятор вращающего момента, снабженный тормозными злемента ли.
Предлагаемый привод отличается от извесшого тем, что он позволяет регулировать крутящий момент выходного вала при поддержании постоянной скорости вращения.
Это достигается тем, П-о двигатель вьшолнен реверсивным, обгсяшая «уфта укреплена на входном валу и пре.цназначена для взаимодействия с выходным валом и редукционным механизмом, регулятор вращаницего момента состоит из тормозного диска, зажатого по торцовым поверхйостям ю
краинек мере, одной парой тормсаных катоЛ К н устройства управления приводом для тормозных кшшдок.
Устройство управления приводом тормозньгл колодок содержит токовый датчик нагрузки реверjHBHoro электродвигателя, блок управления, блок сравнения, соединенный с блоком управления, сожноядный клапан, связанный с датчиком нагрузки и блоком управления через блок сравнения, н
средство для вертикального перемещения тормозйък колодок относительно торцов тормозного диска; например двухходовой пневмоцклищф.
Кроме того, устройство управления приводов MOKffiT состоять КЗ сервозлектродвнгателя, связанкого с ним винтового вала и ползунка с гаечной шстью, вавинченной на винтовой вал, расположитньш на станине с возможностью р адяального ско.льжешш вдоль тормозного диска.
IQx)vfe того, регулятор вращающего момеятз
йгстонт из тормозного диска и пары злектромагйитных полюсов, расположенных на торцовых поверхностях тормозного диска, связанных через блок сравнения с датчиком нагрузки.
На фят. 1 изображена кинематичвская схекя привода ротационной химической машины; на фиг. 2,3 и 4 - привод, разрез; на фиг. 5 - кинематическая схема варианта выполнения привода ротационной химической машины; на фиг. 6 - то же, частичный разрез; на фиг. 7 - кинемати-хская схема варианта выполнения привода ротационной химической машины. Привод ротационной химической машины включает станину 1, ротор 2, закрепленный на конце вертнкального{вала 3 с возможностью вращения вместе с ним, установленный на выходном валу 4 двигатель 5, связанный с входным валом 6, обгонную муфту, для соединения вала 3 с выходным валом 4 редукционный шестеренчатый механизм 8, находящийся во вращающемся корпусе 9, и регулятор вращающего момента, состоящий из тормозного диска 10, зажатого по торцевым поверхностям, по крайней мере, одной парш тормозных колодок И, и устройства для управления приводом их перемещения. Двигатель 5 выполнен реверсивным. Для гюредачи вХодн(й вал 6 соединен через одноходовые муфты 12 и 13 и компенсатор пуска 14 с выходным валом 4 и корпусом 9, при этом муфта 13 соединяет входной вал с корпусом 9, когда м вращается в одном из заданных направлений, а муфта 12 - входной вал с выходкым валом 4, когда первый враихается в противоположном направлении. Выходной вал 4 вьшолнен в блоке с солнечным зубчатым колесом 15 редукщюнного шестеренчатого механизма и установлен с возможностью свободного вращения в подщишшках относительно корпуса 9. Соосно с солнечным зубчатым колесом 15 размгщено второе солнечное зубчато колесо 16, выполненное в блоке с полым валом 17, установленным с возможностью вращения в игольчатых подшипниках, размещенных на выходном валу 4, причем один конец полого вала 17 выступает наружу из корпуса 9, а на нем закреплен при помснци фланца 18 тормознсй диск 10. Планетарные паразитные шестерни 19 и 20 насажейы во врапйиощемся корпусе 9 на промежуточный вал 21, при этом шестерня 19 зацеплена с солнечным зубчатым колесом 15, шестерня 20 - с солнечным зубчатым колесом 16, а промежуточный вал 21 установлен с возможностью врашения в игольчатых подшипниках 22, размещенных вкор пусе 9. Устройство управления приводом для перемещения тормозных колодок состоит из токового датчика нагрузки 23, реверсивного двигателя, блока управления 24, блока сравнения 25, соединенного с блоком управления и соленоидного клапана 26, связанного с датчиком нагрузки и блоком - управления через блок сравнения 25, и средства 27 для вертикального перемещения тормозных колодок относительно торцов тормозного диска, например двухходового цилиндра. Токовый датчик 23 определяет амплитуды тока нагрузки двигателя 5 для вращения входного вала 6, блок 24 управляет прижатием тормозных колодок 11 к тормозному диску 10 с заданной силой и блок 25 сравнения сравнивает величину, определенную токовым датчиком 23 нагрузки с заданной блоком 24 управления и генерирует соответствующдй сигнал. В процессе работы сепаратора влажный твердый материал осаждается на внутренней поверхности ротора 2 и затем разгружается скребком (на чертеже не показан), прн этом на выходном валу 4 при помощи регулятора вращающего момента создается сяггимальный момент. Блоком 24 управления задаются параметры регулирования, определяемые влажностью обрабатываемого вещества, размером частиц, вязкостью, относительной влажностью после обработки и временем обработки, затем включается двигатель 5, и в соленоидный клапан 26 поступает сигнал, соответствуюпдай заданному значению, при этом последний открывается, в результате чего тормозные колодки И прижимаются к тормозному диску 10 с необходимьпм усилием, и вращающий момент выходного вала 4 соответствует заданному, определяемому параметрами регллироваиия. В случае возникновения перегрузки двигателя 5 соленоидный клапан 26 приводится в дейстьие сигналом токового датчика 23 нагрузки, что предотвращает передачу перегрузки на двигатель и тем самым на весь привод. Устройство управления приводом для перемещения тормозных колодок (фиг. 3) может также включать серводвигатель 28, непосредственно связанный с ним винтовой вал 29 и ползунсж 30 с гаечной частью 31. Гаечная часть навинчена на вннтовой вал 29, смонтированный вдоль тормозного диска 10. Серводвигатель 28 соединен с блоком 25 сравнения и контролируется его сигналом. При помощи устройства управления приводом тормозные колодки 11 могут свободно переме1фться вдоль радиуса тормозного диска 10, регулируя при этом в широких пределах вращающий момент ш выходном валу 4. Регулятор вращающего момента (фиг. 4) может быть вьшохшен с электрическим тормозом вместо механического, щри этом электрический шдутспионный тормоз содержит пару электромагнитных Полюсов 32, расположенных на торцовых поверхностях тормозного диска 10. Электромагнитные полюса 32 соединены через блок 25 фавнения с токовым датчиком 23 нагрузки и блоком 24 управления. Вихревые точки вокруг тормозного диска 10 генерируются при помощи /taгнитнoгo потока, создаваемого полюсами 32, прн этом на тормоэный диск действует реактивный вращающий момент, в результате чего он затормаживается. Величина вращающего момента, приложенного к выходному валу 4, может меняться в зависимости от амапитуды управляющего сигнала возбуждения полюсов 32.
Привод может содержать приводное распределительное колесо 33, приводимое во вращение от реверсивного двигателя 5, установленного на станине 1, при помощи ведущего колеса 34 и ременной передачи 35.
На внутренней поверхности вращающегося корtryca 9 редукглонного шестеренчатою механизма имеются ободы 36 и 37, а зубчатая передача формируется по всей внутренней окружности поверхносги ободов в виде первого и второго зубчатых венцов 38 и 39 соответственно. По обоим торцам кор1туса 9 установлены тормозные диски 10, зубчатые венцы 38 и 39 образуют планетарный редуктор.
Один конец вьпсодного вала 4, устаиов.чегиого по аднтру корпуса 9,смонтирован в упорном подшипнике 40, а друтой его конец выступает наружу с другой стороны корпуса Ч и соелнисн с валом 3 ротора Л1уфтой 7.
При вращении входного вала 6 в направлещш стрелки А (фиг. 6) его враще1гие передается на прямую на корпус У редукционного шестеренчатого механизма, связанного с выходным валом 4, вс.педствие чего последний также вращается в направлении стрелки А. При эт(м вал 3 ротора, соелипенный с выходным валом 4, вращается с низким крутя цим моментом и Б1)сокой скоростью, гго необходимо для отделения твердых ссютавляющих суспензий от жидкости.
После завершения сепарации жздкости привод переключается на вращение с высоким моментом и низкой скоростью для разгрузки щлама из ротора разгрузочным скребком, при зтом переключение осуществляется сигналом блока управления (на чертежах не показаны).
Высокий вращающий момент и низкая скорость вращения достигаются следуюпшм образом.
Электродвигатель 5 переключается па обратный ход по получении управпяюп1его сигнала из блока управления и одновременно с этим открывается соленоидный клапан 26, подаюпщй рабочую жидкость в пневмоцилиндр для перемещения тормозных колодок, в результате чего последние прижимаются к тормозному диску 10 с заданным усилием, и диск ограничивает вращение корпуса 9.
При вращении вхо;хного вала 6 в направлении стрелки Б первая планетарная шестерня 41, находящаяся в зацеплении с солнечным колесом 42, вращается в противоположном направлен относительно входного вала 6 вокруг первого промежуточного вала 43.
Первая планетарная п естерпя41 вращается но часовой стрелке вокруг выхо1щого вала 4 по Biiyiренней пери.феричсскоу поверхности первог о з 6чатого венца 38 в направлении стрелки Б, в результате чего рычаг 44 пониж;иоп1его впла шссгсрии 45, несущего первую п.чаиетарнуш tiiecropiiio 41, lipaшается в нииравлеиии -чрелкя 1. vjioMy lunpiie сопиечшх; К1)лесо 46 тукже ICH : иаприилеНИИ стрелки Б, а вращающий момент - в направлет1И стелки А, вращающий вторую планетарную luecTepino 47, находящуюся в зацеплении со вторым солнечнь М колесом 46. По д действием этого врашающе го момента расцепляется муфга 48, вторая планетарная ашстерня 47 свободно вращается в цаправле нии стрслсп j, и ее вращение преобразуется в крутящий момент пня враще шя Koprrjca 9 в направлении стрелки . второй зубчатый венед 39. Однако в этом случае вращение корпуса ограничено тормозными элементами, и он не вращается, а вращается вторая и.чаи.старная щестерня 47 в направлении стрелки Б по внутренней окружной поверхности зубчатого венца 39, в результате чего рычаг 49 вращается в направлении стрелки Б, а следовательно, и выходной вал 4 в этом же направлении с пониженной скоростью, при этом удаляется осадок с внутренней поверхности ротора 2 сепаратора.
Привод мохсет содержать три одноходовых муфты .50, 5 и 52 и вращаюпшйся корпус 9 редукпионного пюстеренчатого механизма 8.
Редукционный пкстеренчатый механизм 8 соединен при помощд одноходовых муфт 50, 51 и 52 с выходным валом 4 высокоскоростным ведомым распреде1П1тельным колесом 53 и низкоскоросгным входным валом 54, на котором смонтировано ведомое колесо 55, кинематически соединенное с ведуидами распределительныуи колесами 56 и 57, установленными на ведущем валу 58, соединенном непосредственно с двигателем 5 так же, как и высокоскоростное распределительное ведомое колесо 53 при помощи V-образных 59 и 60 соответственно. Регулятор вращающего момента выполнен аналогично по конструкции.
В ротор 2 сепаратора (фиг. 7) заливается жидкая суспензия, например шлам, которая при его вращенш-; разделяется на жидкость и осадок, lipn этом приводной двигатель 5 вращает ведчтдес распределнтельное колесо 56 в направлении стрелки А так, что его вращение передается на высокоскоростное ведомое колесо 53, вращаемое через ременную передачу в направлении стрелки А. При JTOM муфта 50, устацовленная между колесом 53 н выходным валом 4, соединяет их, а муфта 51, устанонлсппая между редукционным щестеренчагым механизмом и выходным валом 4, расцепляет последние.
В TONi низкоскоростное ведомс.е распрсделителыюе колесо 55 вращается в том же направлении, что и высокоскоростне распределительное колесо 53. а одноходовая муфта 52 eждy валом 54 и редукционным шестеренчатым механизмом, не вкик1Ч:1е Ся, предотир..1пая вхо.чпое Bpaineut.e liajia 54 в иапраилении стре;1ки А, вс.кмсшие чего он вращается вхолосг ю но инюшению iv редукционному шос гсргн-кпому мехниизму. В рс ,iaie Droro Bbixoiiiioii BJJI 4 .1ииотсн с HbiiuKViii ji oioCii.io, iKj-iyiaH i.i;nucHiie Hciiorpc.lCiB-iiiii; ii i;4,oc;i 53, )юм ,акже с Hi.icoKoii CKi.HHiiii.ui
вращается ротор 2 сепаратора в направлении стрелки А в течение заданного времени, необходимого для отделения- жидкости от твердого MarepHaJTa, находящегося в роторе. Затем приводной двигатель 5 переключается на обратный ход с помощью сигнала, подаваемого блоком управления (не показан), при этом одновременно тормозной диск 10 притормаживается с заданным усилием, определяемь М сигналом блока управления. После этого колесо 53 вращается в направлении, противоположном направлению стрелки А, при этом муфта 50 расцепляется, и колесо 53 вращается вхолостую.
Поскольку HHSKOCKqjocTHoe ведомое распределительное колесо 55 и входной вал 54 вращаются в направлении, противоположном стрелке А, то последний и редукционный шестеренчатый механизм 8 соединяются одноходовой муфтой 52, при этом вклюиется муфта 51, и выходной вал 4 соединяется с редукциогшым шестеренчатым механизмом 8, а корпус 9 вследствие ограничения его вращения через тормозной диск 10, не вращается. В результате вращения муфты 51 в направлении, противоположном стрелке А, соединяются вал 4 и редукционный шестеренчатый механизм 8.
Таким образом, вращение с низкой скоростью, переданное на вал 54, еще больше пшпсжается через редукционный икстеренчатый механизм и передается на вал 4 для его вращения с низкой скоростью и высоким вращающим моментом, пропорциональным силе, ограничивающей вращение корпуса 9.
Формула изобретения
1. Привод, например ротационной химической машины, включающий станину, вращающийся ротор, установленный на выходном валу, двигатель, связанный с входным валом, по крайней мере, одну обгонную муфту для передачи вращения входного вала к выходному валу, корпус, установленный с возможностью вращения на выходном валу, редукшюнный шестеренчатый механизм, находящийся во вращающемся корпусе, и регулятор вращающего момента, снабженный тормозными элементами, о тличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования крутящего момента выходного вала при сохранении постоянной скорости его вращения, двигатель вьшолнен реверсивным, обгонная муфта укреплена на входном валу и предназначена для взаимодействия с выходным валом и редукционным механизмом, а регулятор вращающего момента состоит из тормозного диска, зажатого по торцовым поверхностям, по крайней мере, одной парой тормозных колодок, и устройства управления приводом тормозных колодок.
2.Привод по п. 1,отличающийся тем, что устройство для управления приводом тормозных колодок содержит токовый датчик нагрузки реверсивного электродвигателя, блок управления, блок сравнения, соединенный с блоком управления, соленоидный клапан, связанный с датчиком нагрузки и блоком управления через блок сравнения, и средство для вертикального перемещения тормозных колодок относительно торцов тормозного диска.
3.Привод по п. I,отличающийся тем, что устройство для управления приводом тормозных колодок состоит из сервоэлектродвигателя, связанного с ним винтового вала и ползуна с гаечной частью, навинченнсй на винтовой вал, расположенный на станине с возмояшостью радиального скольжения вдоль тормозного диска.
4. Привод по п. 1,отличающийся тем, что регулятор вращающего момента состоит из тормозного диска и пары злектромагнитных полюсов, расположенных на торцовых поверхностях тормозного диска, связанных через блок сравнения с датчиком нагрузки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Руденко Н.Ф. Планетарные передачи, Машгиз, 1947 г., стр. 417, фиг. 445.
.
Фиг. /
23
Фиг. 2
-2J
Риг J
iS
ZJ L
г-Г32
Фиг A
„
Фиг.У
S -- ffiO
Фиг 6
5Г
