HU187007B

HU187007B - Multiple-shaft screw conveyor with elastic coupling and sliding bearing of smal space requirement

Info

Publication number: HU187007B
Application number: HU9283A
Authority: HU
Inventors: Imre Balogh
Original assignee: Imre Balogh
Priority date: 1983-01-12
Filing date: 1983-01-12
Publication date: 1985-10-28

Abstract

A találmány az Ipar legkülönbözőbb területei·' használt nagyobb méretű és főleg hosszú (10-30 πιes) szállítócsigák — többdarabból álló — tengelyeinek rugalmas összekapcsolására és csapágyazására szolgál. A rugalmas tengelykapcsolást - egyik végén befoggott — egynes rugóacél-tüskék biztosítják. Egyoszlo- pos függesztésű kétrészes önkenÖ siklócsapágyának alsó csészéje méret szerint szonos, — vagy közel azonos - a cágatengely átmérőjével, és a függesztő csapágy előtt lévő csigatengely vége — kb. egymenetemelkedésnek megfelelő szakaszon kétbekezdésű csigamenettel rendelkezik. -1-The invention relates to the flexible coupling and bearing of multi-piece axles of larger and mainly long (10-30 πιes) conveyor screws used in various fields of the industry. The flexible shaft coupling, at one end, is secured by single spring steel pins. The lower cup of the single-slip two-piece self-lubricating bearing bearings is of a size-like size - or nearly the same - with the diameter of the pivot shaft, and the end of the screw shaft in front of the suspension bearing is approx. has a bipolar snail in a section corresponding to a single rise. -1-

Description

A találmány tárgya olyan rugalmas tengelykapcsoló és kishelyigényű osztott siklócsapágy, mely alkalmas az ipar legkülönbözőbb területein használt nagyobb méretű és főleg hosszú (10-30 m-es) szállítócsigák - több darabból álló - tengelyeinek összekapcsolásához és függesztett csapágyazásához.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a flexible coupling and small-size split plain bearings suitable for coupling and pivoting bearings of larger and mainly long (10-30 m) conveyor screws used in a variety of industrial applications.

Általános gyakorlat, hogy a nagyobb méretű szállítócsigák tengelyei csőből vannak, melybe a toldások helyén tömör tengelycsonkokat rögzítenek különböző módon, pl. hegesztéssel, csavarozással, vagy szegecseléssel, Ismert dolog a tengelycsonkok egymáshoz való rögzítése is. Ezt vagy karimás kötéssel, vagy a tengelycsonkok különleges kialakításával, illetve öszszecsavarozásával szokás megvalósítani.It is a common practice that the shafts of larger conveyor screws are made of tubing into which solid shaft stubs are fixed in place of the joints in various ways, e.g. by welding, screwing or riveting, it is also known to fix the axle joints to each other. This is accomplished either by flange connection or by special design or bolting of the shaft joints.

Az ismertetett megoldásoknak közös hátránya, hogy a szállítócsigák ily módon előállított tengelyei a legnagyobb gondosság ellenére is ütnek, - vagyis nem egy tengelyűek. Az előre megmunkált tengelycsonkot nemcsak a hegesztés, de a csavarozás és a szegecselés is elhúzza. Kivételt képez az az eset, amikor a tengelyvégek megmunkálást hegesztés után Végzik. Ez viszont a nagy átmérőjű és a 4—5 m hosszú csigatengelyek esetében rendkívül nehéz és költséges megoldást jelent. A hegesztés után történő megmunkálás, még a viszonylag egyszerű esztergálás esetén is drága művelet, és ha a tengelycsonkok egymásba illesztéséhez még marási műveletre is szükség van, - melyet az egytengelyűig tartása miatt szintén a hegesztés után célszerű elvégezni akkor a csigatengelyek gyártási költsége ugrásszerűen emelkedik.A common disadvantage of the described solutions is that the shafts of the conveyor screws produced in this way are struck with the utmost care, i.e. they are not single-axis. The pre-machined shaft stub is pulled not only by welding but also by screwing and riveting. The exception is when the shaft ends are machined after welding. This, in turn, is extremely difficult and costly for large diameter and 4-5 m long worm shafts. Machining after welding, even with relatively simple turning, is an expensive operation, and even if milling is required to fit the shaft joints into one another, which is also convenient after welding, the production cost of worm shafts increases dramatically.

A gyártási költségek csökkentése miatt a tengelykapcsolókat rendszerint előre készremunkálják, majd utólag berögzítik a csőtengelyekbe. A tengelyek merev kapcsolási helyén az ütés, illetve a külpontosság miatt forgás közben állandóan-váltakozó irányú húzó és nyomófeszültségek ébrednek, melyek rövid időn belül tengelytörést okoznak. A törés mindig a tengelykapcsolónál törtnéik. A káros feszültségeket a függesztő csapágyak helytelen beállításával még fokozni lehet, miáltal az anyagkifáradás előbb következik be. Ha a szállítócsigákat nem az előírt töltési tényezővel üzemeltetik, - hanem túltöltik, — akkor a függesztőcsapágyaknáí megreked a szállított termék, és dugálás történik. Ilyenkor a tengely és a csigalevelek igénybevétele a normális üzemi igénybevételnek a többsz,örösét is előrheti. Ha hatására összegyűrődnek a csígalevelek, eltörik a tengely vagy leszakad a hajtómű.In order to reduce manufacturing costs, the couplings are usually pre-machined and then retrofitted to the pipe shafts. At the rigid coupling points of the shafts, tensile and compressive stresses occur in the alternating directions due to impact and external rotation, which cause axial fracture within a short time. Breakage would always occur at the coupling. Adverse stresses can be exacerbated by incorrect adjustment of the suspension bearings, which can cause material fatigue. If the conveyor pulleys are not operated at the required fill factor, but overfilled, the supplied bearings will get stuck with the supplied product and plugged. In this case, the stress on the shaft and the auger leaves may exceed several times the normal operating load. If it causes the leaf strips to wrinkle, the shaft will break or the gear unit will break.

A csigatengelyek toldásánál minden esetben alkalmaznak függesztett csapágyazást. Erre a célra vagy egy darabból álló — osztatlan — siklócsapágyat, vagy esetenként golyóscsapágyat is használnak.Suspension bearings are always used for auger shafts. For this purpose, either single-piece plain bearings or sometimes ball bearings are used.

A siklócsapágy felfüggesztéséhez rendszerint U-alakú kengyeles csavart használnak, a csapágy kenéséhez pedig egy zsírzócső van beépítve a kengyeles csavarszárak közé. Ezt a megoldást széleskörűen alkalmazza Magyarországon az ELGÉP és Nyugatnémetországban a POLYSIUS vállalat.Usually a U-shaped bolt is used to suspend the plain bearing, and a grease tube is installed between the shaft bolts to lubricate the bearing. This solution is widely used in Hungary by ELGÉP and in West Germany by POLYSIUS.

Az U-alakú kengyeles függesztő csavar a középre helyezett zsírzócsővel együtt rendkívül hátrányos megoldást jelent, mivel éppen a kritikus helyen - ahol a csigalevelek megszakítása miatt nincs kényszerszállítás - terjedelmes méretével mintegy 30-40%-kal csökkenti az anyagáramlási keresztmetszetet. Emiatt az ilyen csapágyazása szállítócsigák töltési tényezője csak 0,3-0,35 lehet.The U-shaped hanger bolt with centered grease tube is a very disadvantageous solution, as it reduces the material flow cross-section by about 30-40% in the critical area, where there is no forced transport due to the interruption of the auger leaves. As a result, the loading factor of such bearings on conveyor screws can be only 0.3-0.35.

A golyóscsapágyház egy-oszlopos függesztése már lényegesen kedvezőbb az anyagáramlás szempontjából Viszont poros üzem esetén elég nehéz a golyóscsapágyat a porbehatárolás ellen megvédeni. Mindkét csapágyazás közös hátránya, hogy csapágycsere esetén a tengelykapcsolókat is szét kell szerelni. Nagyméretű szállítócsigáknál egy ilyen szétszerelés, tengelykiemelés,' illetve visszaszerelés nehézkes és balesetveszélyes.Single-column ball bearing housing is already significantly better in terms of material flow However, in dusty operation it is difficult to protect the ball bearing against dust containment. The common disadvantage of both bearings is that when the bearings are replaced, the couplings must also be disassembled. In the case of large conveyor screws, such disassembly, lifting, or re-assembly is difficult and can result in accidents.

Az ismert kialakítású szállítócsigák további hátránya, hogy a függesztőcsapágyak előtt a csigalevél egybekezdésű. Emiatt a csiga a szállított terméket fordulatonként csak egyszer tudja áttolni a következő tengely csigaleveléhez. Ha a kritikus hely előtt legalább egy rövid szakaszon kétbekezdésű lenne a szállítócsiga, akkor a csapágyazásnál törvényszerűen fellépő anyagtorlódást jelentős mértékben lehetne csökkenteni. A karimás vagy egyéb csavaros rögzítésű tengelykapcsolóknál további hátrányt jelent a karimák nagy átmérője, valamint a tengelyből kiálló csavarfejek, illetve csavaranyák keresztmetszet csökkentő hatása. Ezek a megoldások a már ismertetett egyéb hátrányos kialakításokkal együtt nagyon lerontják a szállítás hatásfokát, és egyúttal magyarázatot is adnak arra vonatkozóan, hogy a szállítócsigák töltési tényezője miért nem lehet több 0,3—0,45-nél.A further disadvantage of the known conveyor screws is that the auger leaf is one-piece in front of the suspension bearings. As a result, the auger can only move the transported product once per revolution to the auger leaf of the next shaft. If the conveyor auger had a two-point at least a short distance in front of the critical point, the material congestion at the bearing could be significantly reduced. A further disadvantage of flanged or other screw-mounted couplings is the large diameter of the flanges and the cross-sectional effect of the bolt heads or nuts protruding from the shaft. These solutions, together with the other disadvantageous designs already described, greatly reduce the efficiency of the transport and also explain why the filling factor of the conveyor screws should not exceed 0.3-0.45.

A találmány azon a felismerésen alapul, hogy jelenleg ismert megoldások htáránvai kiküszöbölhetők olyan kialakításokkal — melyeknél a rugalmas tengelykapcsolást egyenes rugóacél-tuskék biztosítják, egyoszlopos függesztési kétrészes siklócsapágyának alsó csészéje méret szerint azonos, — vagy közel azonos — a csigatengely átmérőjével, és a függesztő csapágy előtt lévő csigatengely vége — kb. 1 menetemelkedésnek megfelelő szakaszon - kétbekezdésű csigamenettel rendelkezik. A rugalmas tengelykapcsoló, az osztott siklócsapágy és a kétbekezdéssel végződő csigatengely kialakítása egyszerű és olcsón előállítható.The invention is based on the discovery that the solutions of the prior art can be eliminated by designs in which the flexible coupling is provided by straight spring steel ingots, the lower cup of one-pillar suspension two-part plain bearings is the same as, or nearly identical to, end of worm shaft - approx. 1 thread pitch - has a two-point auger. Flexible couplings, split plain bearings and two-point worm shafts are simple and inexpensive to design.

A találmány példaképpnei kiviteli alakját a mellékelt rajzok szemléltetik.An exemplary embodiment of the invention is illustrated in the accompanying drawings.

1. ábra: a találmány szerinti szállítócsiga oldalnézetben,Figure 1 is a side view of a conveyor screw according to the invention,

2. ábra: a találmány szerinti rug.lmas tengelykapcsoló és függesztő csapágy hosszmetszete,Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a spring clutch and suspension bearing according to the invention,

3. ábra: a tengelykapcsoló keresztmetszete,Figure 3: Cross-section of the coupling,

4. ábra; a függesztő csapágy előlnézete,Figure 4; front view of the suspension bearing,

5. ábra: a függesztő csapágy oldalnézete.Figure 5: Side view of suspension bearing.

A csőből készült 1 és 2 csígatengelyek végébe a lápcsőfuratú 3 tengelykapcsolók vannak behegesztve. A 4 középső tengelykapcsoló furataiban az 5 rugalmas tüskék szorosan illeszkednek. A középső tengelykapcsoló a kétrészre osztott 6 siklócsapágyban van a 8 karimához a 9 csavarokkal felerősítve. A siklócsapágy célszerűen mindkét oldalán vezető peremekkel van ellátva, a tengelyirányú elmozdulás ellen. A 8 karimához hegesztett 10 oszlop felső vége a 11 kereszttartóba van rögzítve. A 12 vályú-peremre fektetett 11 kereszttartó a függesztő csapágyon és a tengelykapcsolókon keresztül tartja az 1 és 2 csigatengelyeket is. Az 1 csigatengely vége - közvetlenül a függesztőcsapágy előtt a 14 csigalevéllel kétbekezdésűre van kialakítva, 1 menetemelkedésnek megfelelő hosszban. összeszereléskor az 5 rugalmas tüskéket, valamint a 3 tengelykapcsoló fu rátáit jóminőségű gépzsírral kell bekenni. A zsírozott belső részt a 4 középső tengelykapcsoló hornyaiba behelyezett Í5 tömítés védi meg a por vagy egyéb szennyező anyag behatolásától.At the ends of the tubular shaft shafts 1 and 2, the shaft-coupling 3 is welded. In the bores of the center clutch 4, the flexible pins 5 fit snugly. The center coupling is mounted on the flange 8 in the two-piece plain bearing by means of the bolts 9. The plain bearing is preferably provided with flanges on both sides to prevent axial displacement. The upper end of the post 10, welded to the flange 8, is secured to the cross member 11. The transverse support 11, mounted on the trough flange 12, also holds the worm shafts 1 and 2 through the suspension bearing and couplings. The end of the worm shaft 1 - just in front of the suspension bearing - is formed by a worm leaf 14 with a two-point length corresponding to the thread pitch 1. during assembly, the elastic pins 5 and the clutch grooves must be lubricated with high-quality machine grease. The greased inner part is protected by a gasket Í5 inserted in the grooves of the center clutch 4 against dust or other contaminants.

A találmány szerinti rugalmas tengelykapcsoló, aThe flexible coupling of the invention, a

-2187.007 kishelyigényfl siklócsapágy és a kettős cslgalevéllel ellátott szállítócsiga működése az alábbiak szerint történik:-2187.007 small plain bearing plain bearing and double worm conveyor auger operation as follows:

Az 1 illetve 2 csigatengelyek végébe behegesztett lépcsőfuratú 3 tengelykapcsoló a hegesztés elhúzó hatása miatt - forgás közben kismértékben ütni fog. Vagyis a csigatengely a teljes hossza mentén nem lesz egytengelyű. Az egytengelyűség hiánya mégsem tud káros feszültségeket ébreszteni, mert a középső tengelykapcsolóban szilárdan rögzített 5 rugalmas tüskék a 3 tengelykapcsoló laza illesztésű furataiban könnyedén el tudnak mozdulni, vagy szükség esetén elhajolni. Az elhajlást a 3 tengelykepcsolóban kialakított lépcsős furatrendszer teszi lehetővé.Due to the pulling effect of the welding, the stepped clutch 3 welded to the ends of the worm shafts 1 and 2 will be slightly impacted during rotation. That is, the worm shaft will not be uniaxial along its entire length. However, the lack of uniaxiality can not cause harmful stresses, because the resilient pins 5 firmly fixed in the center coupling can easily move or bend if necessary in the loose coupling holes of the coupling. Bending is made possible by the stepped bore system in the coupling 3.

A 6 siklócsapágy alsó fele félkör alakú és a külső átmérője azonos, vagy közel azonos az 1 illetve 2 csigatengely méretével. A csapágy felső része felerősítési okok miatt eltér a köralaktól, de csak a közepes méretű szállítócsigáknál. Nagyobb méretű csigáknál a felső csapágyfél is majdnem köralakú. A mostoha üzemi körülményekre való tekintettel a 6 siklócsapágy olajjal átitatott műanyagból készül, ami az utólagos zsírzást fölöslegessé teszi.The lower half of the plain bearings 6 is semicircular and has an outer diameter which is approximately equal to the size of the worm shafts 1 and 2 respectively. The upper part of the bearing differs from the circular shapes for mounting reasons, but only for medium-sized conveyor screws. For larger screws, the upper bearing half is also almost circular. Due to the harsh operating conditions, the plain bearing 6 is made of plastic soaked in oil, which makes subsequent greasing unnecessary.

Mivel a függesztőcsapágy előtt lévő 1 csigatengely vége - kb. egy menetemelkedésnek megfelelő szakaszon - kétbekezdésű csigalevéllel rendelkezik, ezért fordulatonként kétszer fogja tolni a szállítandó terméket a következő csigatengelyhez.Since the end of the 1 worm shaft in front of the suspension bearing - approx. has a two-point auger leaf on a thread pitch, so it will push the product to be transported to the next worm shaft twice per revolution.

A rugalmas tengelykapcsoló előnyei:Advantages of the flexible coupling:

- a csőtengelyek belső végeit nem kell megmunkálni,- the inner ends of the tubular shafts need not be machined,

- az egytengelyűség hiánya nem okoz anyagkifáradást és idő előtti tengely törést,- lack of uniaxiality will not cause fatigue and premature shaft fracture,

- elmaradnak a kiálló csavarfejek, csavaranyák, valamint a karimás kötések, és ezáltal lényegesen javulnak az áramlási viszonok,- the protruding screw heads, nuts and flanges are missing, thereby significantly improving flow conditions,

- az elmaradó csavarozás lehetővé teszi a csigatengely végén a kétbekezdésű kialakítást,- missing screwing allows two-point design at the end of the worm shaft,

- a nagyméretű és hosszú csiga tengely eket nem kell utólag esztergálni vagy marni,- large and long worm shafts do not need to be subsequently turned or milled,

- tengelyirányú erővel is terhelhető,- can be loaded with axial force,

- a kisméretű alkatrészeit egyszerűen és olcsón lehet előállítani.- Small parts can be produced easily and cheaply.

A kishelyigényű osztott siklócsapágy előnyei:Advantages of a small split split plain bearing:

- az alsó csapágycsésze külső átmérője azonos a csőtengely külső méretével, ami az anyagmozgatás szempontjából kedvező,- the outer diameter of the lower bearing cup is the same as the outer diameter of the shaft, which is favorable for material movement,

- az egyoszlopos felfüggesztés csökkenti az anyagáramlási ellenállást,- single-column suspension reduces material flow resistance,

- a csapágy cseréhez nem kell kiszerelni a tengelykapcsolókat,- the couplings do not need to be removed to replace the bearing,

- nem igényel karbantartási, g — egyszerűen és olcsón lehet gyártani.- No maintenance, g - Easy and cheap to manufacture.

A kétbekezdésű csiga előnye:Advantages of the two-point auger:

- a kritikus helyen - a fiiggesztő csapágy előtt csökkenti az anyagtorlódást, mivel fordulatonként kétszer is továbbítja a szálítandó terméket.- at critical points - reduces material overload in front of the hanging bearing by releasing the product to be transported twice per revolution.

A találmány szerinti megoldások együttes alkalma10 zása lehetővé teszi, hogy a jövőben a vízszintesen üzemelő szállítócsigák a szállítandó terméktől függően 0,4-0,8 töltési tényezővel üzemeljenek. Tehát ezzel a megoldással a szállítócsigák teljesítményét szerény becslés alapján is mintegy 30-50%-kal lehet . _ növelni.The combined use of the solutions of the present invention makes it possible in the future to operate the horizontally operating conveyor screws with a charge factor of 0.4-0.8 depending on the product to be transported. Thus, with this solution, the performance of the conveyor screws can be estimated to be about 30-50% even with a modest estimate. _ enlarge.

Claims

Patent claims

20 1 · Multi-axis conveyor auger with flexible coupling and small space split plain bearing for coupling and bearing of the shafts, characterized in that it is capable of transmitting torque to a worm shaft (1,

2) clutch with welded step hole - loosely fitting elastic mandrels (5) (

3) a center shaft coupling (4) which is firmly fixed to the resilient mandrels (5) and is also suitable for bearings, and a self-lubricating split-bearing plain bearing ( 6) There is.

The multi-axle conveyor screw according to claim 1, characterized in that there is a dirt-sealing gasket (15) between the stepped clutch (3) and the center clutch (4).

ec The multi-axle conveyor auger according to claim 1, characterized in that it has a self-lubricating plain bearing (6) divided in the middle and having a bracket (7) securing the leg sections to the flange (8) at the bottom of the column (10).

4. Transport auger according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the end of the worm auger (1) is about 1/4 in front of the suspended plain bearing (ri). in a section corresponding to a pitch, it is provided with a twin-leaf screw thread (14).