CS215819B1

CS215819B1 - A device for rotating one another while moving two concentric rotating shafts

Info

Publication number: CS215819B1
Application number: CS290980A
Authority: CS
Inventors: Milan Uxa
Original assignee: Milan Uxa
Priority date: 1980-04-25
Filing date: 1980-04-25
Publication date: 1982-09-15

Abstract

Vynález se týká zařízení pro vzájemné natáčení za pohybu dvou souosých otáčejících se hřídelů. Zařízení je tvořeno dutým hřídelem pevně spojeným s jedním nevývažkem, v němž je souose uložen další hřídel, pevně spojený se druhým nevývažkem a dalšími třemi čepy, z nichž každý je opatřen ozubeným kolem. Ozubená kola do sebe vzájemně zapadají. Všechny čepy i dutý hřídel jsou uchyceny v rámu. Rám je tvořen dvěma kyvnými pákami a spojovacím ramenem, hřídel a čepy jsou uchyceny v jeho vrcholech tak, že může vykonávat kývavý pohyb. Pohyb rámu lze vyvodit klikou, která je připevněna k jednomu z kyvných ramen a je ovládána lineárním motorem. Zařízení lze použít ve všech případech, kde je nutné přestavování dvou souosých otáčejících se hřídelů, zejména pro budiče vibrace s plynulou změnou výstředníkového momentu.The invention relates to a device for mutual rotation during the movement of two coaxial rotating shafts. The device consists of a hollow shaft firmly connected to one imbalance, in which another shaft is coaxially mounted, firmly connected to the second imbalance and three other pins, each of which is provided with a gear. The gears fit together. All pins and the hollow shaft are mounted in a frame. The frame consists of two swing levers and a connecting arm, the shaft and pins are mounted at its vertices so that it can perform a swinging movement. The movement of the frame can be performed by a crank that is attached to one of the swing arms and is controlled by a linear motor. The device can be used in all cases where adjustment of two coaxial rotating shafts is necessary, especially for vibration exciters with a continuous change in eccentric torque.

Description

Vynález se týká zařízení pro vzájemné natáčení dvou souosých otáčejících se hřídelů pomocí soustavy ozubených kol.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for rotating two coaxial rotating shafts by means of a set of gears.

Dosud známá zařízení, určená k vzájemnému natáčení dvou souosých otáčejících se hřídelů se využívají zejména u budičů vibrace s proměnlivým momentem výstřednosti. Nejznámější je řešení, kdy obě rotující části jsou spojeny, jedna se šroubem a druhá s maticí s velkým stoupáním. Relativního posuvu se dosáhne axiálním posuvem matice po šroubu. Tato konstrukce však zvětšuje osovou délku zařízení a vznikem vůlí v ovládacím mechanismu snižuje citlivost a přesnost úhlového pootočení. Další ze způsobů řešení je natáčení obou částí, tj. nevývažků hydraulickým nebo pneumatickým mechanismem umístěným mezi oběma rotujícími částmi. Tento způsob vyžaduje značně choulostivý rotační převaděč tlakového média a vyžaduje další zařízení k signalizaci vzájemné polohy, protože ji nemůže vůbec, nebo alespoň s dostatečnou přesností a spolehlivostí indikovat. Dále je možno použít samostatného pohonu každé rotující části samostatnou pohonnou jednotkou s dostatečně citlivou regulací otáček a jejich ovládáním podle Indikace vzájemného natočení. Toto řešení je však velmi složité a choulostivé, pro případ prudce pulsujících momentů, např. u vibrátorů běhu každé otáčky měnících se z maxima až do záporných hodnot, je dosažení spolehlivosti synchronizace velmi problematické. Poměrně nejspolehllvější je řešení, kde pohony obou hřídelů jsou vázány trojčlennýml objektivními převodovými mechanismy, např. ozubenými převody. Je známo řešení, kde je použito dvojitého planetového převodu, u kterého je jedno centrální kolo spojeno s vnitřním hřídelem, druhé s vnějším hřídelem. Satelity jsou ve společném unášeči na společných osách. Z planetových kol je jedno pevné a druhé otočné. Úhlové pootočení těchto kol je přímo úměrné relativnímu pootočení centrálních kol za klidu a pohybu. Toto řešení je funkčně plně vyhovující a jsou možná i jiná využití členů planetových soukolí k této funkci. Nevýhodou je značná složitost a tedy i cena.The prior art devices for rotating two coaxial rotating shafts relative to one another are used, in particular, for vibration exciters with variable eccentricity. The best known solution is where both rotating parts are connected, one with a screw and the other with a large pitch nut. The relative displacement is achieved by axial displacement of the nut over the bolt. This construction, however, increases the axial length of the device and reduces the sensitivity and accuracy of the angular rotation by creating clearances in the actuating mechanism. Another solution is to rotate the two parts, i.e. the unbalance, by a hydraulic or pneumatic mechanism located between the two rotating parts. This method requires a highly sensitive rotary pressure medium converter and requires additional devices to indicate relative position because it cannot indicate it at all, or at least with sufficient accuracy and reliability. It is furthermore possible to use a separate drive of each rotating part by a separate drive unit with sufficiently sensitive speed control and their control according to the relative rotation indication. However, this solution is very complicated and delicate, in the case of sharply pulsating moments, for example in the case of vibrators running at every speed varying from maximum to negative values, achieving synchronization reliability is very difficult. Relatively most reliable is the solution, where the drives of both shafts are bound by three-member objective gear mechanisms, eg gears. A solution is known in which a double planetary gear is used in which one sun gear is connected to an inner shaft, the other to an outer shaft. Satellites are in common carrier on common axes. The planet wheels are fixed and the other rotatable. The angular rotation of these wheels is proportional to the relative rotation of the central wheels at rest and in motion. This solution is functionally fully satisfactory and other uses of planetary gearing members for this function are possible. The disadvantage is the considerable complexity and therefore the price.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořeno dutým hřídelem pevně spojeným s jedním nevývažkem, v němž je souose uložen další hřídel pevně spojený s druhým nevývažkem a dalšími třemi čepy, přičemž každý z hřídelů a čepů je opatřen ozubeným kolem, která do sebe vzájemně zapadají. Všechny čepy 1 dutý hřídel jsou uchyceny v rámu. Rám je tvořen dvěma kyvnými pákami a ramenem, hřídel a čepy jsou uchyceny na jeho vrcholech tak, že může vykonávat kývavý pohyb. Pohyb rámu lze vyvodit klikou, která je připevněna k jednomu z kyvných ramen a je ovládána lineárním motorem.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the device according to the invention, which consists of a hollow shaft fixedly connected to one unbalance, in which a further shaft firmly connected to the other unbalance and three other pins is coaxially mounted, each of the shafts and pins being toothed. around each other. All hollow shaft pins 1 are mounted in the frame. The frame is made up of two rocking levers and an arm, the shaft and the pins being attached to its tops so that it can perform a rocking movement. The frame can be moved by a crank that is attached to one of the swing arms and is controlled by a linear motor.

Výhodou zařízení je, že natočení nevývažků lze provést při chodu stroje, a nezáleží přitom na směru otáčení nevývažků. K důležitým přednostem zařízení podle vynálezu patří také jeho jednoduchost a nízké náklady na výrobu.The advantage of the device is that the unbalance can be rotated while the machine is running, irrespective of the direction of rotation of the unbalance. One of the important advantages of the device according to the invention is also its simplicity and low production costs.

Na přiloženém výkrese je znázorněno zařízení podle vynálezu v axonometrlckém pohledu.The attached drawing shows the device according to the invention in an axonometric view.

' Zařízení je tvořeno hřídelem 1, který je poháněn pohonnou jednotkou. Hřídel '1 je souose uložen v dutém hřídeli 4 a je na něm vytvořena hmota, tj. druhý nevývažek 5. Dutý hřídel 4 je opatřen prvním nevývažkem 2. Na hřídeli 1 je uchyceno první ozubené kolo 3 a na druhém hřídeli 4 je uchyceno druhé ozubené kolo 6. Dutý hřídel 4 je uchycen ve spodní části kyvné páky 9, která je ve své' horní části propojena s další kyvnou pákou 13 pomocí spojovacího ramena 11. Do prvního ozubeného kola 3 zabírá třetí ozubené kolo 7 otočně uložené na prvním čepu 8, uchyceném v horní části kyvné páky 9. Do třetího ozubeného kola 7 zabírá čtvrté ozubené kolo 14 uchycené na druhém čepu 12, který je upevněn v horní části druhé kyvné páky 13 a čtvrté ozubené kolo 14 současně zabírá do pátého ozubeného kola 15, uloženého na třetím čepu 18, umístěném ve spodní části druhé kyvné páky 13. Páté ozubené kolo 15 je ve stálém záběru s druhým ozubeným kolem 8. Všechna ozubená kola jsou tedy stále vzájemně v záběru. K druhé kyvné páce 13 je souose vzhledem k třetímu čepu 18 uchycen dutý čep 17 a k němu uchycena klika 19, na jejímž konci je čtvrtý čep 2D pohonné jednotky 21, tj. lineárního motoru. Klika 19 s čtvrtým čepem 20 a pohonnou jednotkou 21 představují přestavný mechanismus k potřebnému, libovolně určenému naklonění, tj. vykývnutí kyvných pák 13, 9. Dutý čep 17, 18 a čep 22 pohonné jednotky 21 jsou otočně uloženy v rámu (není zobrazeno).The device comprises a shaft 1 which is driven by a drive unit. The shaft 1 is coaxially mounted in the hollow shaft 4 and a mass, i.e. a second unbalance 5, is formed thereon. The hollow shaft 4 is provided with a first unbalance 2. The first gear 3 is mounted on the shaft 1 and the second gear 4 is mounted on the second shaft 4. The hollow shaft 4 is mounted in the lower part of the rocking lever 9, which in its upper part is connected to the other rocking lever 13 by means of a connecting arm 11. The first gear 3 engages a third gear 7 rotatably mounted on the first pin 8, attached to the upper part of the rocker lever 9. The third gear 7 engages the fourth gear 14 mounted on the second pin 12, which is mounted at the top of the second rocker lever 13 and the fourth gear 14 simultaneously engages the fifth gear 15 mounted on the third gear. The fifth gear 15 is in permanent engagement with the second gear 8. All gear Thus, the wheels are still engaged with each other. A hollow pin 17 is attached to the second rocker arm 13 coaxially with respect to the third pin 18 and a crank 19 is attached thereto, at the end of which the fourth pin 2D of the drive unit 21, i.e. the linear motor. The crank 19 with the fourth pin 20 and the drive unit 21 represent the adjusting mechanism to the desired, arbitrarily determined inclination, i.e. the pivoting of the rocker levers 13, 9. The hollow pin 17, 18 and the pin 22 of the drive unit 21 are rotatably supported in the frame (not shown).

Při chodu hřídele 1 je první nevývažek 2 vzhledem k druhému nevývažků 5 ustaven do polohy, ve které je vyvozen například maximální výstředníkový moment (na výkrese není tento stav zakreslen). Ozubená kola 3,^lB, 7, 14, 15 se po sobě vzájemně odvalují. Změny velikosti výstředníkového momentu se dosáhne posunutím kliky 19 tak, že se kyvné páky 9, 13 vykloní o určitý daný úhel, přitom je zachována osová vzdálenost všech ozubených kol, a odvalením čtvrtého ozubeného kola 14 po pátém ozubeném kole 15. Úhel odvalení se sečte s úhlovým pohybem druhé kyvné páky 13 a čtvrté ozubené kolo 14 je přenese na třetí ozubené kolo 7, z něhož je přeneseno na první ozubené kolo 3 ,s přičtením úhlového pohybu první kyvné páky 9. Tím dojde k relativnímu natočení prvního ozubeného kola 3 vůči druhému ozubenému kolu 6, a tím i prvního nevývažků 2 vzhledem k druhému nevývažků 5. K přestavení prvního nevývažků 2 za chodu stroje může dojít v libovolný zvolený okamžik. Nezáleží přitom na smyslu otáčení hřídele.In operation of the shaft 1, the first unbalance 2 relative to the second unbalance 5 is set to a position in which, for example, the maximum eccentric moment is generated (this state is not shown in the drawing). Gears 3, ^L B, 7, 14, 15 to roll off each other. The eccentric torque is achieved by moving the crank 19 by tilting the rocker levers 9, 13 by a given angle while maintaining the axial distance of all the gears, and rolling the fourth gear 14 after the fifth gear 15. The rolling angle adds to angular movement of the second rocker lever 13 and the fourth gear 14 transmits them to the third gear 7 from which it is transferred to the first gear 3, adding the angular motion of the first rocker lever 9. This results in relative rotation of the first gear 3 relative to the second gear 6 and thus the first unbalance 2 with respect to the second unbalance 5. The first unbalance 2 can be adjusted while the machine is in operation at any desired time. The direction of rotation of the shaft does not matter.

Zařízení podle vynálezu lze použít ve všech případech, kde je nutné přestavování dvou souosých otáčejících se hřídelů, zejména pro budiče vibrace s plynulou změnou výstředníkového momentu. Zařízení je výhodné zejména pro svou jednoduchost a v porovnání se známými zařízeními i jeho nízkou cenou.The device according to the invention can be used in all cases where it is necessary to adjust two coaxial rotating shafts, especially for vibration exciters with a continuous change of eccentric moment. The device is particularly advantageous for its simplicity and its low cost compared to known devices.

Claims

SUBJECT

An apparatus for rotating relative to each other by the movement of two coaxial rotating shafts by means of a set of gears arranged on several pins, in particular for vibration exciters with continuous eccentric moment change, characterized in that it consists of a hollow shaft (4) firmly connected to the first unbalance ( 2) in which the shaft [1] is mounted coaxially connected to the second unbalance (5), and of three pins (8, 12, 16), each of which is provided with a mounted gear (3, 6, 7, 14, 15), wherein all the pins (8, 12, 16) and the hollow shaft (4) are mounted in a frame (10) formed by two rocker levers (9, 13) connected by a connecting arm (11) and the third pin (16) is supported in the hollow pin (17) of the invention only with the lower part of the second rocker lever (13) and simultaneously with the crank (19) connected in its lower part by a fourth pin (20) to the drive unit (21).

Device according to claim 1, characterized in that the first gear (3) mounted on the shaft (1) engages a third gear (7) mounted on the first pin (8), which is simultaneously engaged with the fourth gear the fourth gear (14) is in permanent engagement with the fifth gear (15) engaging simultaneously the second gear (6) mounted on the hollow shaft (4).