RU2281208C2

RU2281208C2 - Propeller shaft protective device

Info

Publication number: RU2281208C2
Application number: RU2004127432/11A
Authority: RU
Inventors: Тать на Ивановна Белова (RU); Татьяна Ивановна Белова; Валерий Степанович Степко (RU); Валерий Степанович Степко; Роман Валерьевич Степко (RU); Роман Валерьевич Степко; Александр Сергеевич Белов (RU); Александр Сергеевич Белов; Тать на Васильевна Титкина (RU); Татьяна Васильевна Титкина; Ирина Ивановна Коликова (RU); Ирина Ивановна Коликова
Original assignee: ФГОУ ВПО "Брянская государственная сельскохозяйственная академия"
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2006-08-10
Also published as: RU2004127432A

Abstract

FIELD: agricultural engineering; applied mechanics.

SUBSTANCE: invention relates to safety engineering devices of general application. Proposed protective device of propeller shaft contains protective sleeve installed coaxially to shafts of drive and actuating machines and consisting of three tubular members. Protective device contains electric clutch connecting drive and driven shafts whose housing is rigidly coupled with driven shaft. Housing of electric clutch accommodates driven friction disks and driving frication disks coupled with splined shank of drive shaft for longitudinal displacement along splined slots. Ring contact projection is found on outer surface of electric clutch housing. Said contact projection engages with brush secured on first tubular member coupled by wires with electric starting system of drive machine engine. Magnet is installed flush with outer side of second tubular member which engages with sealed contact reed relay installed in hole of third tubular member. Sealed contact reed relay is coupled by wires with engine electric starting system.

EFFECT: improved safety of operating personnel and simplified design of device.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области прикладной механики, к предохранительным устройствам техники безопасности общего назначения, преимущественно для сельскохозяйственных машин.The invention relates to the field of applied mechanics, to safety devices for general safety, mainly for agricultural machinery.

Известны предохранительные устройства, включающие защитный кожух, состоящий из трех трубчатых элементов, отключающий механизм, фиксирующее средство /1, 2/.Known safety devices, including a protective casing, consisting of three tubular elements, a disabling mechanism, a fixing means / 1, 2 /.

Недостатками работы устройства /1/ являются отсутствие быстрого соединения третьего трубчатого элемента со вторым трубчатым элементом, что увеличивает трудоемкость обслуживания, т.к. необходимо вручную производить их соединение; возможность появления незащищенной зоны карданного вала в случае отсутствия жесткого соединения третьего и второго трубчатых элементов по причине ошибки оператора, что может привести к травматической ситуации; наличие выступов на наружных поверхностях третьего и второго трубчатых элементов, которые из-за поломок и неисправностей устройства могут быть причиной захвата работающих.The disadvantages of the device / 1 / are the lack of quick connection of the third tubular element with the second tubular element, which increases the complexity of the service, because it is necessary to manually connect them; the possibility of the appearance of an unprotected zone of the driveshaft in the absence of a rigid connection of the third and second tubular elements due to operator error, which can lead to a traumatic situation; the presence of protrusions on the outer surfaces of the third and second tubular elements, which, due to breakdowns and malfunctions of the device, may cause the capture of workers.

Недостатками работы устройства /2/ возможность появления незащищенной зоны вращающегося карданного вала при отсутствии первого трубчатого элемента, что может привести к травмированию работающих и забиванию карданного вала; возможность эксплуатации приводной машины с частично неогражденным ведущим карданным валом в случае разборки конструкции защитного кожуха и отсоединении исполнительной машины, что при включении ВОМ может привести к травмированию работающих; сложность конструкции за счет использования в качестве муфты шлицевой втулки и применения ступенчатых ведущего и ведомого карданных валов, что приводит к увеличению хода включения и выключения устройства и повышению трудоемкости обслуживания; снижение надежности конструкции за счет применения в устройстве ступенчатого ведущего карданного вала с хвостовиком малого диаметра, что может привести к поломке и выходу из строя механизма; возможность появления незащищенной зоны карданного вала при отсутствии второго трубчатого элемента, что может привести к травмированию работающих и забиванию карданного вала.The disadvantages of the operation of the device / 2 / the possibility of the appearance of an unprotected zone of a rotating propeller shaft in the absence of the first tubular element, which can lead to personal injury and clogging of the propeller shaft; the possibility of operating a drive machine with a partially unshielded drive shaft in case of dismantling of the protective casing structure and disconnecting the executive machine, which, when the PTO is turned on, can lead to personal injury; design complexity due to the use of a splined sleeve as a coupling and the use of stepped drive and driven driveshafts, which leads to an increase in the on and off stroke of the device and an increase in the complexity of maintenance; reduced reliability of the structure due to the use of a stepped drive shaft with a small diameter shank in the device, which can lead to breakage and malfunction of the mechanism; the possibility of the appearance of an unprotected zone of the driveshaft in the absence of a second tubular element, which can lead to personal injury and clogging of the driveshaft.

Целью изобретения является повышение безопасности работающих и упрощение конструкции устройства.The aim of the invention is to increase the safety of workers and simplify the design of the device.

Указанная цель достигается за счет изменения конструкции отключающего механизма и подсоединения первого и второго трубчатых элементов к электрической системе запуска двигателя.This goal is achieved by changing the design of the disconnecting mechanism and connecting the first and second tubular elements to the electric engine starting system.

Сопоставимый анализ с аналогами показывает, что заявляемое устройство отличается ведомым карданный валом, жестко связанным с корпусом электрической муфты, на котором смонтирован кольцевой контактный выступ, щеткой, взаимодействующей с электрической муфтой, жестко закрепленной к первому трубчатому элементу и связанной проводами с электрической системой запуска двигателя приводной машины. Такое конструктивное решение не позволит эксплуатировать агрегат без установки первого трубчатого элемента защитного кожуха и появления в этом случае неогражденной зоны карданного вала; установкой внутри корпуса электрической муфты фрикционных ведомых дисков, между которыми расположены ведущие фрикционные диски, связанные с шлицевым хвостовиком ведущего карданного вала с возможностью продольного перемещения вдоль шлицевых пазов.A comparable analysis with analogs shows that the claimed device is characterized by a driven driveshaft, rigidly connected to the housing of the electric coupling, on which the annular contact protrusion is mounted, by a brush interacting with the electric coupling, rigidly fixed to the first tubular element and connected by wires to the electric drive engine starting system cars. Such a constructive solution will not allow to operate the unit without installing the first tubular element of the protective casing and the appearance in this case of an unshielded zone of the driveshaft; installing inside the case of the electric clutch of friction driven disks, between which are located the leading friction disks connected with the spline shank of the drive universal joint shaft with the possibility of longitudinal movement along the spline grooves.

Такое конструктивное решение позволит значительно снизить ход включения и выключения устройства и упростить конструкцию установкой с внутренней стороны второго трубчатого элемента магнита, напротив которого в отверстии третьего трубчатого элемента установлен геркон, связанный через провода с электрической системой запуска двигателя. Такое конструктивное решение не позволит эксплуатировать агрегат без установки второго трубчатого элемента защитного кожуха и появления в этом случае неогражденной зоны карданного вала.Such a constructive solution will significantly reduce the turn on and off of the device and simplify the design by installing on the inside of the second tubular magnet element, opposite which a reed switch is installed in the hole of the third tubular element, connected through wires to the electric engine starting system. Such a constructive solution will not allow to operate the unit without installing the second tubular element of the protective casing and the appearance in this case of an unshielded zone of the driveshaft.

Новизна технического решения заключается в том, что отключающий механизм выполнен в виде стандартных карданных валов, соединенных электрической муфтой, где первый и второй трубчатые элементы связаны с электрической системой запуска двигателя.The novelty of the technical solution lies in the fact that the disconnecting mechanism is made in the form of standard cardan shafts connected by an electric coupling, where the first and second tubular elements are connected to the electric engine starting system.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами, гдеThe proposed device is illustrated by drawings, where

на фиг.1 представлен разрез предохранительного устройства карданного вала, на фиг.2 вынесен вид I-I, на фиг.3 вынесены виды II-II и разрез Б-Б.figure 1 presents a section of the safety device of the driveshaft, figure 2 is a view I-I, figure 3 is a view of II-II and a section BB.

Данное устройство состоит из карданного вала 1 приводной машины (см. фиг.1-3) и карданного вала 2 исполнительной машины, коаксиально которым установлен защитный кожух, состоящий из трех трубчатых элементов 3, 4, 5, с возможностью осевого перемещения относительно указанных валов. К карданным валам 1 и 2 присоединены соответственно ведущий вал 6 и ведомый вал 7, связанные между собой посредством электрической муфты, корпус электрической муфты 8 жестко связан с ведомым валом 7, внутри полости корпуса электрической муфты 8 смонтированы ведомые фрикционные диски 9 и ведущие фрикционные диски 10, связанные с шлицевым хвостовиком ведущего вала 6 с возможностью продольного перемещения вдоль шлицевых пазов. На наружной поверхности корпуса электрической муфты 8 смонтирован кольцевой контактный выступ, контактирующий со щеткой 11, связанной проводами 12 с электрической системой запуска двигателя приводной машины, и крепится на первом трубчатом элементе 3. Первый трубчатый элемент 3 жестко связан со втулкой 13, во внутренней проточке которой размещена наружная обойма подшипника 14, зафиксированная крышкой 15, внутренняя обойма подшипника 14 закреплена стопорным кольцом 16.This device consists of a driveshaft 1 of the drive machine (see FIGS. 1-3) and a driveshaft 2 of the actuator, coaxially mounted with a protective casing consisting of three tubular elements 3, 4, 5, with the possibility of axial movement relative to these shafts. The drive shaft 6 and the driven shaft 7 are connected to the driveshafts 1 and 2, respectively, interconnected by an electric coupling, the housing of the electric coupling 8 is rigidly connected to the driven shaft 7, the driven friction discs 9 and the leading friction discs 10 are mounted inside the cavity of the housing of the electric coupling 8 associated with the splined shank of the drive shaft 6 with the possibility of longitudinal movement along the splined grooves. On the outer surface of the housing of the electric coupling 8, an annular contact protrusion is mounted in contact with the brush 11, connected by wires 12 to the electric starting system of the drive of the drive machine, and mounted on the first tubular element 3. The first tubular element 3 is rigidly connected to the sleeve 13, in the inner groove of which placed the outer race of the bearing 14, fixed by the cover 15, the inner race of the bearing 14 is secured by a snap ring 16.

Третий трубчатый элемент 5 жестко связан со втулкой 17, во внутренней проточке которой размещены наружная обойма подшипника 18, зафиксированная крышкой 19, внутренняя обойма подшипника 18 закреплена стопорным кольцом 20. Втулка 17 жестко связана с первым трубчатым элементом 3 посредством пружинистых защелок 21, перемещающихся до зацепления в пазы, выполненные в первом трубчатом элементе 3, второй трубчатый элемент 4 имеет возможность осевого перемещения вдоль внутренней поверхности третьего трубчатого элемента 5 в случае компенсации длины карданной передачи при копировании рельефа местности исполнительной машиной.The third tubular element 5 is rigidly connected to the sleeve 17, in the inner groove of which the outer race of the bearing 18, fixed by the cover 19, is located, the inner race of the bearing 18 is secured by a locking ring 20. The bush 17 is rigidly connected to the first tubular element 3 by means of spring latches 21 that move until engagement in the grooves made in the first tubular element 3, the second tubular element 4 has the possibility of axial movement along the inner surface of the third tubular element 5 in case of compensation of the length of the card transmission when copying the terrain by an executive machine.

Защитный кожух выполнен составным из жестко закрепленных к приводной и исполнительной машинам соответственно фланцев 22 и 23. К каждому из этих фланцев при помощи осей 24, 25 фланца присоединены соответственно соединительные кольца 26 и 27, к которым через оси 28 и 29 кожуха крепятся трубчатые элементы 3 и 4 с возможностью поворота относительно осей 24, 25 фланца и осей 28, 29 кожуха, а следовательно, относительно фланцев 22 и 23.The protective casing is made integral of the flanges 22 and 23, respectively rigidly fixed to the drive and actuating machines, respectively. Coupling rings 26 and 27 are connected to each of these flanges by means of the flange axes 24, 25, to which tubular elements 3 are attached through the casing axes 28 and 29 and 4 with the possibility of rotation relative to the axes 24, 25 of the flange and the axes 28, 29 of the casing, and therefore, relative to the flanges 22 and 23.

В отверстиях первого 3, второго 4 трубчатых элементов, фланцев 22 и 23 запрессованы втулки 33, выполненные закрытыми с наружной стороны, в которых производится поворот соединительных колец 26 и 27, осей 28 и 29 кожуха, осей 24, 25 фланцев трактора и приводной машины.In the holes of the first 3, second 4 tubular elements, flanges 22 and 23, bushings 33 are pressed, made closed from the outside, in which the connecting rings 26 and 27, the axes 28 and 29 of the casing, the axes 24, 25 of the flanges of the tractor and the drive machine are rotated.

С наружной стороны второго трубчатого элемента 4 установлен заподлицо магнит 30, в отверстии третьего трубчатого элемента 5 установлен геркон 31, связанный через провода 32 с электрической системой запуска двигателя трактора.A magnet 30 is flush mounted on the outside of the second tubular element 4, a reed switch 31 is installed in the hole of the third tubular element 5, connected via wires 32 to the tractor’s electric engine start system.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

При установке защитного кожуха карданного вала втулка 17 с третьим трубчатым элементом 5 перемещается влево относительно второго трубчатого элемента 4 и жестко соединяется с первым трубчатым элементом 3 посредством пружинистых защелок 21, фиксируя положение кожуха относительно ведущего вала 6, ведомого вала 7, и передает крутящий момент от карданного вала приводной машины 1 к карданному валу исполнительной машины 2.When installing the protective cover of the propeller shaft, the sleeve 17 with the third tubular element 5 moves to the left relative to the second tubular element 4 and is rigidly connected to the first tubular element 3 by means of spring latches 21, fixing the position of the casing relative to the drive shaft 6, the driven shaft 7, and transmits torque from the driveshaft of the drive machine 1 to the driveshaft of the actuator 2.

При снятии трех трубчатых элементов защитного кожуха и перемещении трубчатого элемента 5 со стаканом 17 и герконом 31 вправо происходит его разъединение с трубчатым элементом 3 и магнитом 30. Магнит 30 выходит из зоны контакта с герконом 31, который связан проводами 32 с электрической системы запуска двигателя, и прекращается передача крутящего момента от карданного вала приводной машины 1 к карданному валу исполнительной машины 2.When removing the three tubular elements of the protective casing and moving the tubular element 5 with the cup 17 and the reed switch 31 to the right, it is disconnected with the tubular element 3 and the magnet 30. The magnet 30 leaves the contact zone with the reed switch 31, which is connected by wires 32 to the electric engine starting system, and the transmission of torque from the driveshaft of the drive machine 1 to the driveshaft of the actuator 2 is stopped.

При снятии первого трубчатого элемента 3 с карданного вала контактная щетка 11 выйдет из контакта с электрической муфтой 8, и произойдет ее отключение от электрической системы запуска двигателя, тем самым не будет возможности эксплуатации агрегата без первого трубчатого элемента.When removing the first tubular element 3 from the driveshaft, the contact brush 11 will come out of contact with the electric coupling 8, and it will be disconnected from the electric engine starting system, thereby it will not be possible to operate the unit without the first tubular element.

При снятии второго трубчатого элемента 4 с магнитом 30 с карданного вала геркон 31 выйдет из контакта с электрической системой запуска двигателя и тем самым не будет возможности эксплуатации агрегата без второго трубчатого элемента.When you remove the second tubular element 4 with a magnet 30 from the propeller shaft, the reed switch 31 will come out of contact with the electric engine starting system and thus there will be no possibility of operating the unit without a second tubular element.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. А.с. СССР №1493846, 1989, F 16 P 1/02. Предохранительное устройство карданного вала / И.Т.Агапов.1. A.S. USSR No. 1493846, 1989, F 16 P 1/02. The safety device of the driveshaft / I.T.Agapov.

2. Патент РФ №2139466, 10.11.99, F 16 P 1/02. Предохранительное устройство карданного вала / В.С.Шкрабак и др.2. RF patent No. 2139466, 10.11.99, F 16 P 1/02. The safety device of the driveshaft / V.S. Shkrabak and others.

Claims

A safety device for the driveshaft, comprising a protective casing mounted coaxially to the shafts of the drive and actuating machines and consisting of three tubular elements, the first tubular element connected to the flange of the drive machine being connected to a sleeve rigidly mounted in the third tubular element by means of spring latches, moving before engagement with grooves made in the first tubular element, the second tubular element connected to the flange of the actuating machine, is arranged to axially move along the inner surface of the third tubular element, characterized in that it is made with an electric coupling connecting the aforementioned drive and driven shafts, the housing of which is rigidly connected to the driven shaft, driven friction discs are mounted inside the cavity of the electric clutch housing and leading friction disks are located associated with the spline shank of said drive shaft, with the possibility of their longitudinal movement along the spline grooves, on the outer surface of the housing of the electric mu mounted ring contact ledge in contact with the brush, mounted on the first tubular element, connected by wires to the electric starting system of the engine of the drive machine, while on the outside of the second tubular element is mounted flush magnet in contact with the reed switch installed in the hole of the third tubular element, also connected through wires with an electric engine start system.