CZ279407B6 - Vysoce pružná hřídelová spojka - Google Patents

Abstract

U vysoce pružné hřídelové spojky, zejména pro pohony dieslových motorů, jsou oba tuhé díly spojky, jako hlava (1) na hnací nápravě nebo na výstupní straně a přípojný prstenec (2) na druhé straně, spojeny spolu sériovým zapojením stejných pružných prstencových mezičlenů (A, B, C). Přitom jsou pro zabránění volnému ukládání hmot a připojených prstencových mezičlenů radiální opěry na jednom z obou tuhých dílů spojky. Aby se zlepšila úhlová pohyblivost vysoce elastické hřídelové spojky jako celku, jsou radiální opěry vytvořeny nejen tuhé, nýbrž i úhlově pohyblivé, a to tak, že mezi dva axiálně sousedící prstencové mezičleny (A, B; B, C) je upnuto po jedné úhlově pohyblivé kovové prstencové membráně (21, 22), která je svým vrtáním obklopujícím hlavu (1) radiálně tuhá, ale axiálně a ve směru obvodu pohyblivá. Dosednutí na hlavu (1) se provádí přes kluzné pouzdro (26). Každá kovová prstencová membrána (21, 22) se může vytvořit ve směru obvodu jako dvoudílný nebo vícedŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká pružné hřídelové spojky, zejména pro pohon Dieselových motorů.

Dosavadní stav techniky

Jsou známa různá provedení vysoce pružné hřídelové spojky s pružnými prsténcovými mezičleny mezi tuhými díly. Tak například popisuje DE-A 37 10 390 pružnou hřídelovou spojku v provedení s jediným pružným prsténcovým mezičlenem. Jestliže se ale požaduje, aby byly tyto hřídelové spojky obzvláště vysoce pružné v krutu, dá se to zpravidla dosáhnout jen sériovým zapojením pružných prsténcových mezičlenů. Aby se při tom zabránilo, aby na připojených pružných prsténcových mezičlenech nebyly volně ležící hmoty a současně aby bylo možné se vyhnout problémům, které jsou s tím spojeny, jsou na přídavných pružných prsténcových mezičlenech uspořádány, a to alespoň na tuhém dílu spojky radiální opery kovových prsténcových kotoučů, které umožňují aby kovové prsténcové kotouče byly osově a otočně poddajné.

U víceřadé vysoce pružné hřídelové spojky shora uvedeného druhu trvá požadavek, aby se hřídel mohla přesouvat do všech stran, to znamená osově, radiálně a v úhlu. Při přesouvání v úhlu dochází na hřídelových spojkách ke kombinacím radiálních a osových přesunů, přičemž je zpravidla osová složka zachycena kovovou spojkou zapojenou v řadě, která je osově poddajná, a radiální složka je zachycena elastomerními prvky.

U vysoce pružné hřídelové spojky se sériovým zapojením pružných prsténcových mezičlenů shora popsaného druhu mohou být radiální a úhlové přesuny zachyceny vždy jen nejpřednějším, pružným prsténcovým mezičlenem, přemosťujícím dělicí místo hřídelí, protože u dalších následujících pružných prsténcových mezičlenů je pohyblivost v úhlu blokována tuhou radiální opěrou na jednom z obou tuhých dílů spojky. Následně určuje nyní nejpřednější pružný prsténcový mezičlen popřípadě jeho poločlen úhlovou pohyblivost pružné hřídelové spojky jako celku.

U takových vysoce pružných hřídelových spojek nezůstávají reakční síly vznikající úhlovými přesuny bez vlivu na pružné prsténcové mezičleny následující v sériovém zapojení. Tím vznikají ve srovnání s jednoduchou pružnou hřídelovou spojkou, to je hřídelovou spojkou pouze s jedním jediným pružným prsténcovým mezičlenem, neočekávané problémy, které mohou ovlivnit jak úhlovou pohyblivost, tak i funkční bezpečnost víceřadé vysoce pružné hřídelové spojky jako celku.

Úloha vynálezu spočívá tedy v tom, aby se u vysoce pružné hřídelové spojky se sériovým zapojením prsténcových mezičlenů konstrukčně uspořádaly samy o sobě nezbytné radiální opery na připojených prsténcových mezičlenech tak, aby s ohledem na úhlovou pohyblivost celé spojky nedocházelo ve srovnání s jednoduchou pružnou hřídelovou spojkou k žádnému ovlivnění.

-1CZ 279407 B6

Podstata vynálezu

Podstata pružné hřídelové spojky, zejména pro pohon Dieselových motorů, v podstatě obsahující na hnací soupravě nebo na výstupní straně hlavu, na druhé straně přípojný prsténec a jako otočné pružné spojení hlavy a přípojného prsténce stejné pružné prsténcové mezičleny, které jsou zařazeny za sebou, přičemž každý prsténcový mezičlen je tvořen dvěma polovinami prsténce, které leží na sobě osově zrcadlově a všechny poloviny vykazují vnější prsténcový kotouč, a tyto kotouče jsou sestaveny z prsténcových segmentů, přičemž shodné prsténcové segmenty jsou spojeny gumovými segmenty se stejnou plochou, které jsou na nich navulkanizovány., a které mají v rovině osy lichoběžníkový průřez, který se směrem ven rozšiřuje, přičemž prsténcové segmenty jsou přesazeny přes jednu z polovin prsténců a střední kovové prsténcové kotouče obou polovin prsténců a také prsténcové mezičleny soůsedící s vnějšími kovovými prsténcovými kotouči, které leží na sobě, jsou na svých obvodových okrajích’ vzájemně sepnuty, přičemž je dále na hlavě uspořádána radiální opěra, spočívá v tom, že mezi dva axiálně sousedící prsténcové mezičleny je upnuto po jedné úhlové pohyblivé kovové prsténcové membráně mezi obvodovými okraji, která je svým vrtáním obklopujícím těsně hlavu radiálně tuhá, ale axiálně a ve směru obvodu pohyblivě opřená a pohyblivá v úhlu.

U jednoho obzvláště výhodného konstrukčního vytvoření radiální opěry je k vrtání každé kovové prsténcové membrány připevněn radiálně probíhající přírubový prsténec kluzného pouzdra uloženého na hlavě, šrouby.

Dále každá kovová prsténcová membrána je ve směru obvodu vytvořena jako dvoudílný nebo vícedílný prsténec. Z tohoto uspořádání vyplývá výhoda, že se výměna poškozené kovové prsténcové membrány může provést bez demontáže hřídelové spojky.

Podstatnou výhodou, která se dá dosáhnout vynálezem je to, že se jednotlivé pružné prsténcové mezičleny mohou při zachování v radiálním směru tuhé opěry přizpůsobit díly použití úhlově pohyblivých kovových prsténcových membrán při vznikajících úhlových přesunech tím vznikajícím pohybům sériově zapojeného nejpřednějšího pružného prsténcového mezičlenu, čímž se příznivě ovlivní úhlová pohyblivost celé spojky a značně se zlepší. K tomu přistupuje další výhoda, že při běžném vytvoření jednotlivých pružných prsténcových mezičlenů ze dvou zrcadlově stejných polovin prsténce je nezbytná nyní mezi axiálně sousedícími pružnými prsténcovými mezičleny pouze jedna úhlově pohyblivá kovová prsténcová membrána, to znamená, že radiální opěra nyní středních prsténcových kotoučů na sobě ležících polovin pružného prsténcového mezičlenu může odpadnout.

Přehled obrázků na výkrese

Příklad provedení vysoce pružné hřídelové spojky podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresech kde na obr. 1 je osový řez vysoce pružnou hřídelovou spojkou v rovině čáry I-I z obr. 2 a na obr. 2 je čelní pohled na nejpřednějši pružný prsténcový mezičlen přípojného prsténce, který vedle hlavy tvoří druhý tuhý díl spojky.

-2CZ 279407 B6

Příklady provedení vynálezu

U příkladu provedení, který je znázorněn na výkrese se jedná o vysoce pružnou hřídelovou spojku se třemi v řadě zapojenými, navzájem stejnými pružnými mezičleny A, B, C. Tuhý díl spojky je vytvořen jako hlava 1, která sahá axiálně až do blízkosti druhého tuhého dílu spojky, u něhož se jedná o přípojný prsténec 2. Na vnějším konci hlavy 1 je přitvarovaná zevní příruba 3, která slouží k upevnění unášecího prsténce 4. Spojovací člen mezi vnější přírubou 3 a unášecím prsténcem 4 je membránový prsténec 5 vytvořený z pérové ocele, který umožňuje určitou axiální pohyblivost mezi hlavou 1 a přípojným prsténcem 2, která je nezbytná pro případné vyrovnávání přesuny hřídelí, které se mají spojovat.

Membránový prsténec 5 je neotočně upnut na vnější přírubě 2 pomocí upínacího prsténce 6, přičemž napínací síla se vyvozuje počtem upínacích svorníků 7, které jsou upevněny v průchozích vrtáních následujících za sebou se stejným odstupem po obvodu ve vnější přírubě 2. a v upínacím prsténci 6. Na vnitřním děleném kruhu jsou ve vnější přírubě 2a v upínacím prsténci 6 další průchozí lícující otvory, do nichž zapadají silově o sobě známé upínací objímky 8, která spolu s upínacími svorníky vytváří neotočně spojení mezi membránovým prsténcem 5 a upínacím prsténcem 6.

Unášecí prsténec 4 obsahuje na vnitřním děleném kruhu větší počet průchozích otvorů, ve kterých je vždy upnut jeden přípojný svorník 9. svými směrem ven přečnívajícími konci. Přečnívající konec přípojného svorníku 9 proniká nyní omezeně poddajným ložiskem 10 ve vrtání spojovacího prsténce 11, který je poddajně spojen přes ložisko 10 s membránovým prsténcem 5. Toto vytvoření umožňuje vyhnutí membránového prsténce 5 v axiálních protilehlých směrech, aniž by došlo k nebezpečí příčného namáhání přípojných svorníků popřípadě unášecího prsténce 4.

Shora popsané konstrukční díly tvoří pevnou ale axiálně a úhlově poddajnou kovovou spojku. Tato kovová spojka se může právě tak dobře vytvořit jako běžná lamelová spojka.

Pro otočně pružnou poddajnost hřídelové spojky jsou, jak je shora uvedeno, zapojeny v řadě tři pružné prsténcové mezičleny Aj_ B, C. Každý jednotlivý pružný prsténcový mezičlen A, B, C je vytvořen ze dvou polovin prsténce, které vzhledem ke své dělicí rovině stojící napříč k ose otáčení hřídelové spojky, leží na sobě zrcadlově. Při tom je každá polovina prsténce AI popřípadě A2 - totéž platí i pro prsténcové mezičleny B a C - rozdělena ve směru obvodu na stejný počet prsténcových segmentů. U příkladu provedení sestává každá polovina prsténce AI popřípadě A2 ze čtyř vzájemně stejných prsténcových segmentů. Tvar průřezu vnějších a vnitřních kovových prsténcových segmentů 12., 13, které patří k jedné polovině prsténce AI popřípadě A2 , je zřejmý z obr. 2. Mezi shodnými kovovými prsténcovými segmenty 12., 13 poloviny prsténce AI popřípadě A2 jsou navulkanizovány na vnitřních plochách stěn kovových prsténcových segmentů 12 , 13 gumové segmenty 14, které mají v podstatě stejnou plochu.

-3CZ 279407 B6

Pružné prsténcové mezičleny A, B a C mají v axiální rovině v průřezu tvar lichoběžníka, který je zřejmý z obr. 1. Takovýto tvar je v zásadě známý. Slouží k ušetření gumového materiálu, a tím současně hmotnosti.

Kovové prsténcové segmenty 12, 13 vykazují na svém vnějším obvodu oproti gumovým segmentům 14 radiálně přečnívající spojovací okraje 15, 16 s počtem průchozích otvorů 18., které jsou rozděleny po obvodu ve stejných vzdálenostech. U každého jednotlivého prsténcového mezičlenu A, B popřípadě C jsou segmenty polovin prsténců AI popřípadě A2 navzájem přesazeny o polovinu segmentu. Jestliže se takto uspořádané prsténcové segmenty 12, 13 pevně spolu spojí na vzájemně protilehlých kovových prsténcových segmentech 13 nebo 12 pomocí šroubových svorníků 19., vznikne uzavřené prsténcové těleso, to znamená samostatně uzavřený prsténcový mezičlen A, B nebo C. Takto vytvořené prsténcové mezičleny A, B a C se spojí do svazku na sobě ležících prsténcových mez ičlenů A, B, C, jak je to zřejmé z obr. 1. Protilehlé upnutí se provádí pomocí šroubových svorníků 20, které zapadají tvarově do dvou průchozích otvorů 17 ve vnějších okrajích dvou na sobě ležících prsténcových mezičlenů A a B popřípadě C. Je třeba poukázat na to, že obvodové okraje vnějších kovových prsténcových segmentů 12 stojí kolmo k ose otáčení a vykazují vnější dosedací plochy, které probíhají planparalelně k rovině kolmé k ose otáčení, a tím i k dosedacím plochám na přípojném prsténci 2. a unášecím prsténci 4.

Mezi shora zmíněnými dosedacími plochami je mezi dva sousedící prsténcové mezičleny A, B popřípadě C upnuta úhlově pohyblivá kovová prsténcová membrána 21 popřípadě 22 svým obvodovým okrajem. Kovová prsténcová membrána 21 popřípadě 22 má vnitřní vrtání popřípadě kulatý otvor, který obklopuje těsně vnější plášt hlavy 1. Na tomto vnitřním vrtání je upnut přírubový prsténec 23 pomocí přítlačného prsténce 24 a pomocí většího počtu šroubových svorníků 25. Přírubový prsténec 23 je zevně přitvarován ke kluznému pouzdru 26, které je uloženo otočně a s omezenou axiální pohyblivostí na ploše pláště hlavy 1. Takto vytvořená opěra prsténcových mezičlériů A, B a C na hlavě 1 je radiálně tuhá, avšak úhlově omezeně pohyblivá.

Sériově zapojené prsténcové mezičleny A, B a C, které jsou navzájem pevně spojeny a vcelku představují otočně pružný spojovací člen mezi přípojným prsténcem 2 a hlavou 1, jsou pevně spojeny na axiálně vnějších obvodových okrajích 15 pomocí šroubových svorníků 27, 28 jednak s přípojným prsténcem 2. a jednak s unášecím prsténcem 4.

Jak ukazují výkresy, obsahuje každý jednotlivý prsténcový segment 12, 13 axiálně probíhající vybrání 29, která sahají od vnější strany k protilehlé vnější straně, to znamená, pronikají shodně vnějšími kovovými prsténcovými segmenty 12., 13 a vnitřními gumovými segmenty 14. Ve směru obvodu mohou být vybrání 29. vytvořena kratší nebo delší. Jejich délka je ale stanovena tak, aby při přesazeném uspořádání prsténcových segmentů 12., 13 v obou polovinách prsténce pružného prsténcového mezičlenu A, B a C se vybrání 29 alespoň částečně překrývala, takže v oblasti překryti je pasáž probíhající od vnější strany k druhé vnější straně toho kterého pružného prsténcového mezičlenu A, B a C. Tato vybrání

-4CZ 279407 B6 působí jako provzdušňovací kanály, které přispívají k tomu, aby zlepšily odvod teplá z oblasti jádra jednotlivých gumových segmentů 14.

Ve vnějším okraji 16 vnitřních kovových prsténcových segmentů 13 jsou půlkruhové, dovnitř směřující záhyby 20, jejichž počet odpovídá počtu průchozích vývrtů 17 ve vnějších kovových prsténcových segmentech 12 a s vývrty 17 v axiálním směru ubývají. Dík těmto záhybům 30 vytvořeným směrem dovnitř se dají šroubové svorníky 20., 27 a 28 na pružné hřídelové spojce za provozu bez problémů namontovat a vymontovat. Tímto způsobem se mohou pružné prsténcové mezičleny A, B a C úplně nebo i částečně na místě použití vyměnit. Když je to nutné, například u axiálně poměrně úzkých polovin prsténcových mezičlenů A, B a C mohou být odpovídající záhyby 30 vytvořeny i v obvodových okrajích 15 vnějších kovových prsténcových prvků 12.

Z obr. 1 je jasné, že nejpřednější pružný prsténcový mezičlen A je jednak na tuho radiálně uchycen pomocí svých kovových prsténcových segmentů 12 na hlavě 1 a jednak také pomocí svých kovových prsténcových prvků 12 na přípojném prsténci 2. Tento pružný prsténcový mezičlen A, B a C přemosťuje tedy dělicí místo mezi spojenými hřídelemi a určuje svými vlastními a úhlovými možnostmi přesuny odpovídající vlastnosti pružné hřídelové spojky jako celku. Síly, které se při úhlovém přesunu přenáší z nejpřednějšího pružného prsténcového mezičlenů A na připojené pružné prsténcové mezičleny B a C, mohou dík úhlově pohyblivým kovovým prsténcovým membránám 21 a 22 být zachyceny pružně poddajně v souladu s okamžitými požadavky.

Radiální, úhlově pohyblivé opery nového druhu připojených pružných prsténcových mezičlenů A, B a C mohou být právě tak dobře použity u hřídelových spojek, u kterých za sebou zapojené prsténcové mezičleny A, B a C jsou konstrukčně jinak vytvořeny, u kterých mají například gumové segmenty 14 jiný průřez nebo jsou vytvořeny jako jednodílné prsténce.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Pružná hřídelová spojka, zejména pro pohony Dieselových motorů, v podstatě obsahující na hnací soupravě nebo na výstupní straně hlavu, na druhé straně přípojný prsténec a jako otočné pružné spojení hlavy a přípojného prsténce stejné pružné prsténcové mezičleny, které jsou zařazeny za sebou, přičemž každý prsténcový mezičlen je tvořen dvěma polovinami prsténce, které leží na sobě osově zrcadlově a všechny poloviny tvoří vnější kovový prsténcový kotouč, a tyto kotouče jsou sestaveny z prsténcových segmentů, přičemž shodné prsténcové segmenty jsou spojeny gumovými segmenty se stejnou plochou, které jsou na nich navulkanizovány, a mají v rovině osy lichoběžníkový průřez směrem ven se rozšiřující, přičemž prsténcové segmenty jsou přesazeny přes jednu z polovin prsténců a střední kovové prsténcové kotouče obou polovin prsténců a také prsténcové mezičleny sousedící s vnějšími kovovými prsténcovými kotouči, které leží na sobě, jsou na svých obvodových okrajích vzájemně sepnuty, přičemž je dále na hlavě uspořádána radiální opěra, vyznačující se tím, že mezi dva axiálně sousedící prsténcové mezičleny /A, B, C/ je upnuto po jedné uhlově pohyblivé kovové prsténcové membráně /21, 22/.
2. 2. Pružná hřídelová spojka podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že ke každé kovové prsténcové membráně /21, 22/ je připevněn přírubový prsténec /23/ kluzného pouzdra ' /26/ uloženého na hlavě /1/.
3. 3. Pružná’hřídelová spojka podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se t í m, že prsténcová membrána /21, 22/ je vytvořena jako dvoudílný nebo vícedílný prsténec.

   2 výkresy