RU167625U1

RU167625U1 - SCREW MOTOR

Info

Publication number: RU167625U1
Application number: RU2016111483U
Authority: RU
Inventors: Яков Львович Либерман; Наталья Александровна Захарова
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2017-01-10

Abstract

В заявке предлагается шнековый движитель, предназначенный для применения в малогабаритных снегоболотоходах. Он выполнен в виде полого тела вращения, охваченного винтовой спиралью, внутри которого соосно с ним размещены двигатель, состоящий из статора и ротора, и первый и второй валы, расположенные, соответственно, с передней и задней торцевых сторон статора, причем первый вал жестко соединен с ротором, а второй закреплен в теле вращения на подшипнике. Его отличительной способностью является то, что статор двигателя установлен на внутренней поверхности тела вращения на дополнительных подшипниках, первый вал дополнительно жестко соединен с телом вращения, второй вал жестко соединен со статором, а винтовая спираль жестко закреплена на наружной поверхности тела вращения. Техническим результатом предложения является увеличение долговечности движителя при сокращении его массы и габаритов.The application proposes a screw propeller designed for use in small snow and swamp vehicles. It is made in the form of a hollow body of revolution covered by a helical spiral, inside of which a motor consisting of a stator and a rotor, and first and second shafts located respectively from the front and rear end faces of the stator are arranged coaxially with it, the first shaft being rigidly connected to rotor, and the second is fixed in the body of rotation on the bearing. Its distinctive ability is that the motor stator is mounted on the inner surface of the rotation body with additional bearings, the first shaft is additionally rigidly connected to the rotation body, the second shaft is rigidly connected to the stator, and the helical spiral is rigidly fixed to the outer surface of the rotation body. The technical result of the proposal is to increase the durability of the mover while reducing its weight and dimensions.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть использована в малогабаритных автоматических снегоболотоходах, предназначенных для исследовательских, изыскательских и им подобных работ.The proposed utility model relates to the field of transport engineering and can be used in small-sized automatic snow and swamp vehicles intended for research, survey and the like.

В настоящее время шнековые движители, аналогичные предлагаемому, известны. К ним относится, в частности, движитель, примененный в шнековом вездеходе ЗИЛ-4904, описанный в<<www.kolesa.ru/article/kogda-tonut-tanki_-shnekovyj-vezdehod-zil4904-2014-l1-24». Он представляет собой два параллельно расположенных полых цилиндра, каждый из которых охвачен винтовой спиральной лентой. Торцы цилиндров закрыты крышками с осями. Вне цилиндров располагается двигатель, соединенный с раздаточной коробкой. Коробка имеет два выхода, каждый из которых через многодисковую фрикционную муфту кинематически соединен с одним из цилиндров (с осью одной из крышек). При использовании двигателя его устанавливают на днище вездехода с помощью кронштейнов, на которых закрепляются оси цилиндров, двигатель и другие перечисленные выше элементы. Чтобы вездеход двигался, двигатель запускают и фрикционные муфты включают. Цилиндры начинают вращаться, и вездеход перемещается. Управляя муфтами, заставляют вездеход менять направление движения.At present, screw propellers similar to the one proposed are known. These include, in particular, the mover used in the ZIL-4904 auger all-terrain vehicle, described in << www.kolesa.ru/article/kogda-tonut-tanki_-shnekovyj-vezdehod-zil4904-2014-l1-24 ". It consists of two parallel hollow cylinders, each of which is covered by a spiral spiral tape. The ends of the cylinders are closed by caps with axles. Outside the cylinders is an engine connected to a transfer case. The box has two exits, each of which is kinematically connected through one multi-plate friction clutch to one of the cylinders (with the axis of one of the covers). When using the engine, it is installed on the bottom of the all-terrain vehicle using brackets on which the axles of the cylinders, the engine and other elements listed above are fixed. For the all-terrain vehicle to move, the engine is started and the friction clutches are turned on. The cylinders begin to rotate, and the all-terrain vehicle moves. By controlling the couplings, they make the all-terrain vehicle change direction.

Недостатком движителя-аналога является, однако, его низкая надежность. Она вызвана тем, что на два движителя приходится один двигатель, а его соединение с цилиндрами выполняется через фрикционные муфты. Муфты при работе проскальзывают и из-за этого подгорают и их требуется часто ремонтировать. Кроме того, проскальзывание муфт происходит по-разному и вездеход при движении рыскает, а не перемещается прямолинейно. Есть у аналога и еще один недостаток: большие габаритные размеры и масса, обусловленные применением сложной кинематики.The disadvantage of the propulsion analogue, however, is its low reliability. It is caused by the fact that two engines have one engine, and its connection with the cylinders is through friction clutches. The couplings slip during operation and because of this they burn out and need to be repaired often. In addition, the slippage of the couplings occurs in different ways and the all-terrain vehicle roams when moving, rather than moving rectilinearly. The analogue has one more drawback: large overall dimensions and mass, due to the use of complex kinematics.

Недостатки движителя-аналога в значительной степени отсутствуют у шнекового движителя, примененного в снегоболотоходе ЗИЛ-29061 (www.unikteh.ru/201l/shnekohod-shnekorotornyj-vezdehod/) и принятого нами за прототип. В нем движитель представляет собой тоже полый цилиндр, охваченный винтовой спиральной лентой и закрытый с торцевых сторон крышками. Но каждый цилиндр (в ЗИЛ-29061 их два) кинематически связан со своим двигателем. Двигатель так же, как и у аналога, размещен вне цилиндра, но соединен с осью одной из крышек цилиндра только через понижающий редуктор. Фрикционных муфт в кинематический цепи «двигатель - цилиндр» нет, а потому нет и их проскальзывания. В результате надежность шнекового движителя оказывается выше: он реже выходит из строя и надежнее обеспечивает прямолинейное движение, без рыскания.The disadvantages of an analogue propulsion device are largely absent from the screw propulsion device used in the ZIL-29061 snow and swamp vehicle (www.unikteh.ru/201l/shnekohod-shnekorotornyj-vezdehod/) and adopted by us for the prototype. In it, the mover is also a hollow cylinder, covered by a spiral spiral tape and closed with end caps on the ends. But each cylinder (in ZIL-29061 there are two of them) is kinematically connected with its engine. The engine, like the analogue, is located outside the cylinder, but is connected to the axis of one of the cylinder covers only through a reduction gear. There are no friction clutches in the kinematic chain “engine - cylinder”, and therefore there is no slipping. As a result, the reliability of the screw propeller is higher: it is less likely to fail and more reliably provides rectilinear movement, without yaw.

Тем не менее, шнековый движитель, примененный в вездеходе ЗИЛ-29061, тоже имеет существенные недостатки. У него, в частности, тоже большие габаритные размеры и масса, что зачастую препятствует его использованию в автоматических снегоболотоходах, предназначенных для исследовательских и изыскательских работ.Nevertheless, the screw propulsion used in the ZIL-29061 all-terrain vehicle also has significant disadvantages. It, in particular, also has large overall dimensions and weight, which often prevents its use in automatic snow and swamp vehicles intended for research and survey work.

Указанного недостатка лишен шнековый движитель, защищенный Авторским свидетельством СССР №69397 (автор П.В. Фролов) и принятый нами за прототип. Он выполнен в виде полого тела вращения, охваченного винтовой спиралью, внутри которого соосно с ним размещены двигатель, состоящий из статора и ротора, и первый и второй валы, расположенные соответственно, с передней и задней торцевых сторон статора. Одними концами валы соединены с ротором, а другими (как первый, так и второй вал) закреплены в теле вращения на подшипниках. При этом эти другие концы выступают из тела вращения. Винтовая спираль охватывает тело вращения с зазором и концами соединена с концами валов, выступающих из тела вращения. Двигатель установлен внутри тела вращения на фундаменте и жестко закреплен на нем.The aforementioned drawback is deprived of a screw propeller protected by the USSR Copyright Certificate No. 69397 (author P.V. Frolov) and adopted by us as a prototype. It is made in the form of a hollow body of revolution covered by a helical spiral, inside of which a motor consisting of a stator and a rotor, and first and second shafts located respectively from the front and rear end faces of the stator are coaxially placed with it. At one end, the shafts are connected to the rotor, and at the other (both the first and second shaft) are mounted in the body of rotation on the bearings. Moreover, these other ends protrude from the body of rotation. A helical spiral covers the body of rotation with a gap and the ends are connected to the ends of the shafts protruding from the body of rotation. The engine is installed inside the body of rotation on the foundation and is rigidly fixed to it.

При использовании движителя его вместе с другим таким же закрепляют на днище снегоболотохода вдоль него. Когда двигатели того и другого движителя включаются, винтовая спираль каждого их них (первым и вторым валами) начинает вращаться относительно полого тела вращения, что заставляет снегоболотоход перемещаться.When using a propulsion device, it, together with another one, is fixed on the bottom of the snow and swamp path along it. When the engines of one and the other mover are turned on, the helical spiral of each of them (the first and second shafts) starts to rotate relative to the hollow body of rotation, which causes the snow and swamp vehicle to move.

Редукторов движитель-прототип не содержит, двигатель за габариты полого тела вращения, в отличие от аналогов, не выступает, поэтому габаритные размеры и масса движителя-прототипа меньше, чем у описанных выше аналогов. Но он имеет свой недостаток: низкую долговечность. Этот недостаток вызван тем, что при вращении спирали относительно полого тела вращения в процессе движения снегоболотохода она деформируется и трется о наружную поверхность полого тела вращения. В результате они оба довольно быстро изнашиваются. Стенка полого тела вращения может быть даже протерта насквозь.The prototype mover does not contain reducers, the engine does not protrude beyond the dimensions of the hollow body of revolution, unlike analogues, therefore, the overall dimensions and mass of the prototype mover are smaller than those described above. But it has its drawback: low durability. This disadvantage is caused by the fact that when the spiral rotates relative to the hollow body of rotation during the movement of the snow and swamp vehicle, it is deformed and rubs against the outer surface of the hollow body of rotation. As a result, they both wear out pretty quickly. The wall of the hollow body of revolution can even be rubbed through.

Задачей разработки предлагаемой полезной модели, в связи с изложенным, является повышение долговечности движителя-прототипа. Технически она решается за счет того, что шнековый движитель, выполненный в виде полого тела вращения, охваченного винтовой спиралью, внутри которого соосно с ним размещены двигатель, состоящий из статора и ротора, и первый и второй валы, расположенные, соответственно, с передней и задней торцевых сторон статора, причем первый вал жестко соединен с ротором, а второй закреплен в теле вращения на подшипнике, отличается от прототипа тем, что статор двигателя установлен на внутренней поверхности тела вращения на дополнительно введенных подшипниках, первый вал дополнительно жестко соединен с телом вращения, второй вал жестко соединен со статором, а винтовая спираль жестко закреплена на наружной поверхности тела вращения.The task of developing the proposed utility model, in connection with the foregoing, is to increase the durability of the prototype propulsion. Technically, it is solved due to the fact that the screw propeller, made in the form of a hollow body of revolution covered by a helical spiral, inside of which an engine consisting of a stator and a rotor and the first and second shafts located, respectively, from the front and rear, are placed coaxially with it end faces of the stator, the first shaft being rigidly connected to the rotor, and the second fixed in the body of rotation on the bearing, differs from the prototype in that the motor stator is mounted on the inner surface of the body of rotation on additionally inserted bearings nicki, the first shaft is additionally rigidly connected to the body of rotation, the second shaft is rigidly connected to the stator, and the helical spiral is rigidly fixed to the outer surface of the body of rotation.

Предлагаемый движитель показан на фиг. 1. Схема его использования показана на фиг. 2. Он выполнен в виде полого тела вращения 1, охваченного винтовой спиралью 2, внутри которого соосно с ним размещены (например, шаговый) малооборотный двигатель 3, состоящий из статора и ротора, и первый 4 и второй 5 валы, расположенные, соответственно, с передней и задней торцевых сторон статора, причем первый вал 4 жестко соединен с ротором, а второй 5 закреплен в теле вращения на подшипнике 6. Статор двигателя 3 установлен на внутренней поверхности тела вращения 1 на дополнительных подшипниках 7, первый вал 4 дополнительно жестко соединен с телом вращения 1, второй вал 5 жестко соединен со статором, а винтовая спираль 2 жестко закреплена на наружной поверхности тела вращения 1.The proposed propulsion device is shown in FIG. 1. A diagram of its use is shown in FIG. 2. It is made in the form of a hollow body of revolution 1, covered by a helical spiral 2, inside of which, for example, a stepper) low-speed engine 3, consisting of a stator and a rotor, and the first 4 and second 5 shafts, respectively located with front and rear ends of the stator, the first shaft 4 is rigidly connected to the rotor, and the second 5 is fixed in the body of rotation on the bearing 6. The stator of the motor 3 is mounted on the inner surface of the body of revolution 1 on additional bearings 7, the first shaft 4 is additionally rigidly connected to the body rotation 1, the second shaft 5 is rigidly connected to the stator, and the helical spiral 2 is rigidly fixed to the outer surface of the rotation body 1.

При использовании движителя его закрепляют на днище снегоболотохода, например, с помощью кронштейна 8. Вал 4 свободным концом соединяют с кронштейном через подшипник 9, а вал 5 - жестко. Когда двигатель 3 включают, вал 4 начинает вращаться, вместе с ним вращается полое тело вращения 1 и спираль 2. Вал 5 при этом не вращается и статор двигателя тоже. Получается, что спираль 2 не трется относительно тела вращения 1 и износ того и другого по этой причине отсутствует. Долговечность шнекового движителя возрастает, что является техническим результатом предложения.When using the mover, it is fixed on the bottom of the snow and swamp path, for example, using the bracket 8. The shaft 4 is connected with the free end to the bracket through the bearing 9, and the shaft 5 is rigidly. When the engine 3 is turned on, the shaft 4 begins to rotate, with it the hollow body of revolution 1 and the spiral 2 rotate. The shaft 5 does not rotate, and the motor stator also. It turns out that the spiral 2 does not rub relative to the body of revolution 1 and there is no wear of either one for this reason. The durability of the screw propeller increases, which is the technical result of the proposal.

Claims

A screw mover made in the form of a hollow body of revolution covered by a helical spiral, inside of which a motor consisting of a stator and a rotor, and first and second shafts located respectively from the front and rear end faces of the stator are arranged coaxially with it, the first shaft being rigidly connected to rotor, and the second is fixed in the body of rotation on the bearing, characterized in that the stator of the motor is mounted on the inner surface of the body of rotation on additionally inserted bearings, the first shaft is additionally rigidly connected to the bodies ohm of rotation, the second shaft is rigidly connected to the stator, and the helical spiral is rigidly fixed to the outer surface of the body of rotation.