Винтовой маслоподъемник для подачи масла в редукторах с вертикальным расположением валов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 57 151) 5 Г САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ А кии институт за Устинова овССР МНИК ДЛЯХ С ВЕРТИВАЛОВ МАСЛОПОДЪВ РЕДУКТОРОЛОЖЕНИЕМ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Ленинградский механичеим. Маршала Советского СоДф(54) ВИНТОВОЙПОДАЧИ МАСЛАКАЛЬНЫМ РАСП Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в редукторах, передающих вращение между вертикальными валами. а конкретно применяемых для привода насоса в скважинах, сепараторах и т,п.Известны передачи с вертикальным расположением валов, использующие для обеспечения смазкой верхней полости редуктора винтовые маслоподъемники, Для подачи в этих передачах к зубчатым колесам и подшипникам необходимого количества масла примечяются винтовые насосы, состоящие из вертикального винта, охвачен- ного обоймой-корпусом и приводимого во вращение одним из валов редуктора, как правило быстроходным.Недостатком такой конструкции является слабая производительность маслоподьемника при низкой частоте вращения винта(57) Использование: машиностроение, Сущность изобретения: винтовой маслоподъемник для подачи масла в редукторах с вертикальным расположением валов содержит полый вертикальный вал с винтовой нарезкой на конце, размещаемом в маслосборном гнезде редуктора, Боковой профиль винтовой нарезки выполнен по удлиненной эвольвенте, что уменьшает площадь его торцевого сечения и увеличивает площадь проходного торцевого сечения, а. следовательно, компенсирует снижение расхода масла за счет падения скоростного напора из-за низкой частоты вращения маслоподъемных винтов. 2 ил. С:Известно устройство, принятое в качестве прототипа, являющегося наиболее близким по технической сущности к изобре- д тению, использующее традиционные профили нарезок:ленточная,трапецеидальная, метрическая либо метрическая асимметричная,.которые обеспечивают достаточный на ф пор при частоте вращения винтов только 4 выше 1000 об/мин, а при п=200 - 300 об/мин,ф как в приводах скважинных насосов, не создают требуемого расхода и напора из-за1 ь. недостаточного по величине удельного про 1 ходного торцевого сечения винтов с указанными профилями канавок.Основным недостатком этого устройства является его слабая эффективность при малой (и =200 - 300 об/мин) частоте вращения маслоподъемных винтов.Целью изобретения является повышение производительности винтового масло- подъемника при его использовании снизкой частотой вращения нагнетающихвинтов за счет увеличения удельного проходного торцевого сечения.Указанная цель достигается за счет того, что боковой профиль винтовой нарезки, выполнен по удлиненной эвольвенте, которую получают в станочном зацеплении инструмента с заготовкой за счет большогоотрицательного смещения производящейрейки. При нарезке зубьев с большими отрицательными смещениями образуется такназываемый глубокий подрез, От эвольвентной части профиля отсекаются значительные ее участки, по мере увеличенияабсолютной величины смещения можно подобрать такое его значение (х=3 - -4), прикотором весь эвольвентный профиль срезается, а зуб становится очерченным толькопо удлиненной эвольвенте. Площадь еготорцевого сечения уменьшается на порядок, тем самым увеличивая площадь проходного торцевого сечения канавки. А, какизвестно, чем больше величина этого сечения, тем выше эффективность насоса, Таким образом, увеличение площадипроходного сечения компенсирует снижение расхода за счет падения скоростногонапора из-за низкой частоты вращения маслоподъемных винтов,На фиг, 1 изображена кинематическаясхема двухступенчатого редуктора в вертикальном разрезе с винтовым маслоподьемником; на фиг, 2 - семейство боковыхпрофилей винтовой канавки по мере увеличения абсолютной величины коэффициентасмещения х.Многоступенчатый редуктор содержитпустотелый разъемный корпус 1 с размещенными в нем подшипниковыми опорами2, в которых вертикально установлен полыйтихоходный вал 3. Тихоходная ступень расположена в нижней части корпуса и состоитиз неподвижного водила 4 с размещеннымив нем сателлитами 5, центрального колеса 6с наружными зубьями и центрального колеса 7 с внутренними зубьями, соединенногос тихоходным валом 3 шлицевым соединением. Быстроходная ступень размещенанад тихоходной на высоте выше уровня заливки масла, обозначенного меткой А.Быстроходная ступень состоит из водила 8 с размещенными в нем сателлитами 9,центральных колес 10 и 11, Водило 8 соединено с полым тихоходным валом 3 резьбовым соединением 12 и, следовательно,имеет его же частоту вращения. Центральное колесо 11 быстроходной ступени связано с центральным колесом 6 тихоходнойступени шлицевым соединением 13. В расточке полого тихоходного вала 3 размещены55 10152025 3040 4550 подшипниковые опоры 14. в которых установлен полый вал 15 центрального колеса 10 быстроходной ступени, Полый вал 15 посредством штифта 16 соединен с быстроходным вертикальным валом 17,размещенным в расточке полого вала 15. К нижнему концу полого вала 15 пристыкован полый вертикальный вал маслоподъемника 18 с винтовыми нарезками на внутренней поверхности О и на наружной поверхности Е, имеющими взаимно противоположное винтовое направление, Профиль по крайнеймере наружной нарезки вала 18 выполнен по эвольвенте, получившей подрезание поудельной эвольвенте в результате отрицательного смещения производящей рейкипри нарезании указанных канавок (фиг. 2),Варьируя величиной х коэффициента смещения, можно увеличить площадь впадин, определяющих суммарную величину проходного торцевого сечения, до максимально возможной. Последнее лимитируется заострением вершин зубьев, т,е. достижением размера Ба величины, равнойнулю. Вал 18 находится над верхним уровнем тихоходной ступени, а при залитом в корпусе масле вал 18 целиком погружен в масляную ванну, т.е, находится ниже уровня, обозначенного меткой А, Вал 18 с зазором расположен в маслосборном гнезде 19 редуктора. Внутри вала 18 пропущена уплотнительная трубка 20, так же жестко связанная с корпусом, Маслосборное гнездо 19 и трубка 20 на своих цилиндрических поверхностях Г и О, смежных соответственно снаружной Е и внутренней О поверхностями вала 18, имеют каждая винтовую нарезку с направлением, противоположным направлению ответной винтовой нарезки вала 18.Полость зазора между наружной поверхностью Е полого вала 18 и смежной с ней поверхностью Г гнезда 19 и полость между внутренней поверхностью О полого вала 18 и смежной с ней наружной поверхностью 6 уплотнительной трубки 20 соединены друг с другом последовательно, переходя далее вмаслоподводящий канал 21, образованный внутренней поверхностью полого вала 15 и наружной поверхностью уплотнительной трубки 20, по которому масло нагнетаетсянаверх к радиальнорасполокенным распылителям 22, выполненным в стенках полых валов 3 и 15 и находящихся над быстроходной ступенью, Через эти распылители масло, поднятое до их среза, переливается вниз, омывая узлы быстроходной ступени, находящейся над уровнем масляной ванны,т.е. над меткой АПодача смазки к узлам быстроходной ступени происходит следующим образом, 1778414Полый вал 18, вращающийся с частотой полого вала 15, винтовой нарезкой на наружной поверхности Е нагнетает масло вниз, которое затем под некоторым давлением поступает в зазор между внутренней поверхностью О полого вала 18 и наружной поверхностью 6 уплотнительной трубки 20, Имеющиеся на этих поверхностях винтовые нарезки взаимно противоположного направления создают дополнительный напор. Образующийся в результате суммарный напор перемещает масло вверх по масло- подводящему каналу 21. Дойдя до распылителей 22, выполненных в стенках валов 3 и 15, оно переливается через них, смазывая узлы быстроходной ступени. (Ка фиг, 1 описанное движение масла указано стрелками).Для снижения величины расхода 0 (л/мин) любая из боковых поверхностей О или Е полого вала 18, либо поверхность Р гнезда 19 или поверхность 6 уплотнительной трубки 20 могут выполняться гладкими, т.е. без кана На фиг. 1 представлен случай, когда всечетыре коаксиально расположенные поверхности имеют винтовые нарезки, Такая комбинация обеспечивает максимально 5 возможную для данных частоты вращенияполого вала 18 и его наружного и внутреннего диаметров величину. расхода подаваемого наверх масла. 10 Формула изобретенияВинтовой маслоподъемник для подачимасла в редукторах с вертикальным расположением валов, содержащий предназначенный для соединения с валом редуктора 15 полый вертикальный вал с винтовой нарезкой на конце, размещаемый в маслосборном гнезде редуктора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его производительности за счет увеличения удельного 20 проходного торцевого сечения, боковойпрофиль винтовой нарезки выполнен по удлиненной эвальвенте.1778414 Составитель В,СмирновТехред М.Моргентал Корректор Н,Кещеля Редактор А,Бер Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4177 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рэушская наб 4/5