402697

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ 402697 Союз Совепсва Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваМ. Кл, Г 160 41 у 00 659522/25 явлено 03 Х.1971 ( с присое Пр нори нением заяв сударственный комит овета Министров ССС пе делам изобретенийи открытий УДК 621,825.5(088,8) публиковано 19.Х.1973. Бюллетеньсания 12.111.19 та опубликования Авторы изобретени Б, Г. Рахнович и И. Г. Шевяков уйбышевский авиационный институт им. акад. С, П. КоролеЗаявите РОЛИКОВЫЙ МЕХАНИЗМ СВО ГО ХОДА Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для соединения вала лебедки буровой установки с гидродинамическим тормозом и в других подобных устройствах, где передаются большие крутящие моменты, а период свободного хода близок к периоду заклиненного состояния.В этих случаях обычно применяются роликовые механизмы свободного хода (роликовые МСХ) или роликовые муфты обгона, состоящие из внутренней и наружной обойм, цилиндрических роликов в сепараторе или без него и прижимных устройств, служащих для обеспечения постоянного контакта заклинивающихся роликов с обоймами и, следовательно, для постоянной готовности механизма к заклиниванию.Прижимное устройство при свободном ходе МСХ создает повышенное сопротивление вращению роликов, поэтому из-за значительного проскальзывания их относительно обойм и прижимного устройства возникают значительные силы трения и повышенный износ рабочих поверхностей в виде лысок и задиров. По этой причине в таких роликовых МСХ нельзя увеличить надежность заклинивания за счет увеличения прижимного усилия, в то время как недостаточное прижимное усилие вызывает появление мертвого хода и удар при заклинивании, особенно при большойвязкости смазки.Целью изобретения является уменьшениеизноса рабочих поверхностей роликов и5 обойм; увеличение надежности и плавностизаклинивания и расклинивания; уменьшениепотерь свободного хода и исключение потерьрабочего хода в роликовых МСХ типа применяемых в буровых установках,10 В описываемом роликовом МСХ эта цельдостигается размещением тормоза сепаратора в ведомой обойме, поворотом ведущеговала относительно заклиненных роликамиобойм с одновременным поворотом сепарато 15 ра в противоположном направлении черезпланетарный механизм н расположением впоследнем механизме упругого элемента,ограничением поворота ведущего вала с помощью упоров с пружинами для возврата20 всей системы в положение свободного хода ирегулировкой тормозного усилия.При таком выполнении роликового МСХролики во время свободного хода освобождаются от действия прижимного усилия и25 центробежными силами отрываются от внутренней обоймы, износ рабочих поверхностейнезначителен, а потери в механизме могутбыть существенно уменьшены. Во время перехода к рабочему ходу создается сначала ми 30 нимальное предварительное, а затем и повы 402697шенное окончательное усилие прижима, что способствует надежности и плавности заклинивания. Ударные нагрузки при расклинивании могут поглощаться демпфером.На фиг, 1 показан описываемый механизм в продольном разрезе; на фиг, 2 - то же, разрез по Л-Л на фиг. 1.Как и обычные МСХ повышенной грузоподъемности механизм включает в себя внутреннюю обойму 1, наружную обойму 2 и ролики 3, заключенные в сепаратор 4. Сепаратор удерживается при повороте относительно ведомой обоймы (на фиг. 1 и 2 ведущей является внутренняя обойма 1, ведомой - наружная обойма 2) с помощью тормоза, расположенного на ней и состоящего из колодок 5, шпилек 6, пружин 7 и гаек 8, Гайками можно регулировать тормозной момент, который и создает предварительное усилие прижима, Ведущий вал 9 может поворачиваться относительно обоймы 1, заставляя планетарный механизм повернуть сепаратор 4 в противоположном направлении, что возможно при заклиненной обойме, Планетарный механизм может состоять, например, из центральной ведущей шестерни 10 на валу 9, сателлитов 11 и ведомой центральной шестерни 12, Сателлиты 11 вращаются на осях 13, укрепленных на обойме 1, шестерня 12 может поворачиваться относительно вала 9. В колесе имеются пазы с упругим элементом (пружины 14 и сухари 15); в эти пазы входят зубцы 16 сепаратора 4. Скорость перемещения сухарей в пазах шестерни 12 гасится демпферами 17, расположенными внутри сухарей. Поюрот вала 9 относительно обоймы 1 ограничен неподвижно установленными на нем штифтами 18, которые могут перемещаться внутри упоров 19 обоймы. Пружины 20 прижимают детали 18 и 19, фиксируя относительное расположение вала 9 с обоймой 1 и сепаратора 4 с роликами 3 при свободном ходе. Ведомая обойма вращается на ведущем валу на опорах 21.Описанный роликовый МСХ работает следующим образом,При свободном ходе ведущий вал 9 вместе с шестерней 10 вращается, например, по часовой стрелке, при этом штифт 18 через упоры 19 заставляет вращаться одновременно с валом ведущую обойму 1, сателлиты 11, шестерню 12 и сепаратор 4, зубцы 16 которого увлекаются сухарями 15. Вращению этих деталей препятствует тормоз сепаратора (детали 5, 6, 7, 8), расположенный на неподвижной во время свободного хода ведомой обойме 2. Для того, чтобы вал 9 с шестерней 10, обойма 1 с сателлитами 11 и шестерня 12 с сухарями 15 не смещались от положения свободного хода, усилие пружин 14 должно быть больше усилия, передаваемого зу бцами 16 сухарям 15 со стороны тормоза сепаратора, Это усилие передается на вал 9, а ролики освобождаются от действия прижимного усилия и центробежными силами прижимают 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ся к наружной обойме, отрываясь от внутренней. Если внутренняя обой ма 1 - ведущая, то ролики 3 относительно пее вращаются силами трения качешя их по наружной обойме 2 при незначительном сопротивлении со стороны сепаратора 4 и минимальном проскальзывании в контакте роликов с наружной обоймой, при этом износ пх незначителен, При ведущеи наружной обойме ролики при свободном ходе вращаются вместе с ней и относительно нее неподвижны, контакта с внутренней обоймой нет, а значит, отсутствует и износ.При рабочем ходе ведущий вал 9 начинает вращаться в противоположном направлении (на фиг. 2 - против движения часовой стрелки) и через пружины 20 заставляет вращаться одновременно с ним ведущую обойму 1 планетарный механизм, состоящий из деталей 10 - 11 - 12, и сепаратор 4.Тормоз на неподвижной обойме 2 удерживает сепаратор - создается предварительное прижимное усилие, которое увлекает его вместе с роликамп 3 на заклинивание; зубцы 16 при этом несколько перемещаются в пазах шестерни 12 в направлении от сухарей 15. Для уменьшения потерь свободного хода усилие тормоза сепаратора гайками 8 регулируется до минимального значения.Минимальное тормозное усилие должно быть достаточным для первоначального заклиниванияя хотя бы одного ролика, после чего вал 9 мгновенно поворачивается относительно остановившейся обоймы 1, растягивая через штифты 18 пружины 20, и с помощью деталей 10, 11 и 12 планетарного механизма заставляет сухари 15 нажать на зубцы 16 усилием сжатия пружин 14, в результате чего сепаратор 4 нагружается повышенным (по сравнению с допустимым в обычных МСХ) прижимным усилием, которое обеспечивает надежность заклинивания. При дальнейшем повороте ведущего вала 9 штифты 18 через упоры 19 передают рабочий момент непосредственно ведущей обойме 1.При расклинивании механизма ведущий вал 9 вращается относительно неподвижной заклиненной обоймы 1 в направлении движения часовой стрелки, снимая действие увеличенного усилия прижима на сепаратор 4 с роликами, штифты 18 перемещаются между упорами 19 в положение свободного хода, после чего происходит расклинивание, Как и в обычном МСХ после него система деталей 9 - 10 - 11 - 12 рывком проворачивается в направлении свободного хода и сухарями 15 нажимает на зубцы 16 сепаратора, сжимая пружины 14 и преодолевая силу инерции сепаратора с роликами и момент торможения его относительно неподвижной ведомой обоймы. Энергия удара поглощается демпферами 17. В дальнейшем угловые скорости вала 9 и сепаратора 4 уравниваются, причем пружины 14 возвращают сепаратор с роликами 3 в положение свободного хода,1, Роликовый механизм свободного хода, состоящий из ведущего вала, установленной на нем ведущей обоймы, ведомой обоймы, роликов, расположенных в сепараторе, тормоза, посредством которого ведомая обойма связана с сепаратором, отличающся тем, что, с целью повышения недежности и долговечности, он снабжен планетарным механизмом, ведущая центральная шестерня которого жестко соединена с валом, сателлиты установлены на осях, закрепленных в ведущей обоймс, всдо.,:ая центральная шестерня с зубьямит 11 с 111:(г(,а х)ленпя свободо установлена па валу и связана с сепаратором с помощью упругих элементов, например пружин, з причем ведущая ооойма соединена с валомс воз:ожостьо поворота на заданный угол, ограпичс(;пый штифтами, установленными на вал ( (горам, 1 сд,смотреппымп на ведун ой:с,1) 2. Мехаизм по и. 1, отлчаощийся тем, чтомежду (итфта.;и и ведущей обоймой предусмогре, пру:(н для ускоренного возврата всего механизма в состояние свободного хода.492697 оставитель В, г 1 екмазовТекред Т, Ускова Редактор Горректо Хмелева ога аказ 551/10 ИИПИ пр Сапунова 2 ипографи Изд. Ьо 1012 сударствеиного комитета по делам изобретений Москва, Ж, Раушская