RU2433326C1

RU2433326C1 - Two-speed drive mechanism

Info

Publication number: RU2433326C1
Application number: RU2010124789/06A
Authority: RU
Inventors: Глеб Юрьевич Волков (RU); Глеб Юрьевич Волков
Original assignee: Глеб Юрьевич Волков
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2010-06-16
Publication date: 2011-11-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. ^ SUBSTANCE: drive mechanism represents an oscillating gearbox and comprises a housing, three sun wheels, satellites. The driving wheel has external gears. The driven wheel has internal gears. The third wheel with external gears is supporting. The third wheel is fixed and rotates on the gearbox housing. The satellites interact with three sun wheels. A two-stand blocker provides either stopping of a supporting wheel with respect to a rack, or stopping of all gearbox wheels with respect to each other. The satellites are staggered in two layers. The inside layer satellites interact with the supporting wheel, while the outside layer satellites - with the driven wheel and the inside layer satellites. The driving wheel interacts with the outside layer satellites. The gearbox housing represents a cup with a bottom hole for a hollow shaft of a driving wheel and supplied with a mounting flange. The flange is attached to the body of a controlled object. The driven wheel is supplied with an outlet flange with a driving wheel resting against. The flange is used for coupling with a movable link of the controlled object. The driving wheel shaft passes in the hole of the supporting wheel. ^ EFFECT: downsizing and reduced metal consumption of the drive, simplified operator's work and higher labour capacity. ^ 8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению. Оно может найти применение в приводах, преимущественно ручных, трубопроводной запорно-регулирующей арматуры, в особенности клиновых задвижек, где шпиндель проходит внутри редуктора и стоят требования минимизации «кольцевых» габаритов редуктора.The invention relates to mechanical engineering. It can find application in actuators, mainly manual, pipeline shut-off and control valves, especially wedge gate valves, where the spindle passes inside the gearbox and there are requirements to minimize the "ring" dimensions of the gearbox.

Известно (SU 493584, F16K 31/53, 1976) двухскоростное приводное устройство для управления трубопроводной арматурой, содержащее электродвигатель с планетарным редуктором, фрикционную предохранительную муфту, кулачковую муфту и выходной вал. В устройстве использован простейший планетарный редуктор Джемса, содержащий ведущую центральную шестерню, насаженную на вал электродвигателя, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, сателлит, взаимодействующий с центральными колесами, и водило, несущее ось сателлита. Фрикционная предохранительная муфта соединяет напрямую ведущий вал с выходным валом устройства, а кулачковая муфта соединяет с выходным валом водило. Конструкция муфт обеспечивает автоматическое отключение фрикционной муфты и включение кулачковой при повышении момента сопротивления на выходном валу. В результате при увеличении нагрузки выходной вал продолжает вращаться в ту же сторону, но с меньшей угловой скоростью.It is known (SU 493584, F16K 31/53, 1976) a two-speed drive device for controlling pipe fittings comprising an electric motor with a planetary gear, a friction clutch, a cam clutch and an output shaft. The device uses the simplest James planetary gearbox containing a leading central gear mounted on an electric motor shaft, a fixed central wheel with internal teeth, a satellite interacting with the central wheels, and a carrier carrying the axis of the satellite. A friction safety clutch connects the drive shaft directly to the output shaft of the device, and a cam clutch connects the carrier to the output shaft. The design of the clutch provides automatic disengagement of the friction clutch and the inclusion of a cam when increasing the moment of resistance on the output shaft. As a result, when the load increases, the output shaft continues to rotate in the same direction, but with a lower angular velocity.

Главный недостаток данного устройства применительно к приводам арматуры, для которых лимитированы «кольцевые» габариты редуктора, обусловлен тем, что в механизме Джемса нет места для ведомого вала (или шпинделя), проходящего внутри ведущей шестерни и ведущего вала. Если, например, требуется передаточное число редуктора - 4, то начальный диаметр центральной шестерни должен быть в 3 раза меньше начального диаметра неподвижного колеса с внутренними зубьями. При этом если в центральной шестерне выполнить отверстие необходимого диаметра, радиальные габариты редуктора получаются слишком большими. Если снизить передаточное число до 2.5 (что само по себе слишком мало для привода), то габариты становятся приемлемы, но возникают проблемы с размерами и количеством подшипников сателлитов. Это неоправданно увеличивает сложность и стоимость редуктора. Другой недостаток данного устройства связан со сложностью конструкции системы автоматического срабатывания муфт в зависимости от крутящего вала.The main disadvantage of this device in relation to valve actuators for which the "ring" dimensions of the gearbox is limited is due to the fact that in the James mechanism there is no place for the driven shaft (or spindle) passing inside the pinion gear and the drive shaft. If, for example, a gear ratio of 4 is required, then the initial diameter of the central gear should be 3 times less than the initial diameter of the fixed wheel with internal teeth. Moreover, if a hole of the required diameter is made in the central gear, the radial dimensions of the gearbox are too large. If you reduce the gear ratio to 2.5 (which in itself is too small for the drive), then the dimensions become acceptable, but there are problems with the size and number of satellite bearings. This unnecessarily increases the complexity and cost of the gearbox. Another disadvantage of this device is associated with the complexity of the design of the automatic clutch actuation system depending on the rotating shaft.

Наиболее близким предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому эффекту (прототип) является привод задвижки (SU 476402, F16K 31/53, 1975), выполненный в виде установленного на ее корпусе двухступенчатого планетарного редуктора и снабженный тормозным устройством, блокирующим определенные звенья редуктора. Редуктор содержит три центральных колеса, сателлиты и водило. Одно из центральных колес редуктора имеет наружные зубья, оно является ведущим и связано со штурвалом привода. Два других центральных колеса, опорное и ведомое, имеют внутренние зубья. Сателлиты выполнены с двумя венцами, один из которых взаимодействует с ведущим и опорным колесами, а другой - с ведомым центральным колесом. Тормозное устройство выполнено в виде двух выдвижных скоб. Оно обеспечивает жесткое соединение опорного колеса с ведомым колесом либо с корпусом привода. В первом случае весь редуктор вместе со штурвалом вращается как одно целое, и передаточное число привода равно единице. Во втором случае передаточное число привода равно передаточному числу планетарного редуктора.The closest proposed device in technical essence and the achieved effect (prototype) is a valve actuator (SU 476402, F16K 31/53, 1975), made in the form of a two-stage planetary gearbox mounted on its body and equipped with a braking device that blocks certain links of the gearbox. The gearbox contains three central wheels, satellites and a carrier. One of the central wheels of the gearbox has external teeth, it is the leading one and is connected with the helm of the drive. Two other central wheels, supporting and driven, have internal teeth. The satellites are made with two crowns, one of which interacts with the driving and supporting wheels, and the other with the driven central wheel. The brake device is made in the form of two retractable brackets. It provides a rigid connection of the support wheel to the driven wheel or to the drive housing. In the first case, the entire gearbox together with the helm rotates as a whole, and the gear ratio of the drive is equal to one. In the second case, the gear ratio of the drive is equal to the gear ratio of the planetary gearbox.

Недостатком устройства в оговоренных условиях ограничения «кольцевых» габаритов редуктора является наличие водила. Оно необходимо для удержания осей сателлитов в определенном положении при действии больших сил, возникающих в зацеплениях, и неизбежно имеет значительные габариты (кстати, его реальные осевые габариты с учетом использования подшипников качения и необходимой величины их осевой базы будут пропорционально много больше, чем на фиг.1, SU 476402). Расположение ведущего вала внутри ведущей шестерни еще более увеличивает габариты такого привода. Наличие водила с подшипниками обуславливает также высокую сложность и стоимость редуктора. Другие недостатки известного устройства вызваны сложностью и малой надежностью автоматического тормозного устройства.The disadvantage of the device under the specified conditions of limiting the "ring" dimensions of the gearbox is the presence of a carrier. It is necessary to keep the axes of the satellites in a certain position under the action of large forces arising in the engagement, and inevitably has significant dimensions (by the way, its real axial dimensions, taking into account the use of rolling bearings and the necessary value of their axial base, will be proportionally much larger than in FIG. 1, SU 476402). The location of the drive shaft inside the drive gear further increases the dimensions of such a drive. The presence of a carrier with bearings also determines the high complexity and cost of the gearbox. Other disadvantages of the known device are caused by the complexity and low reliability of the automatic braking device.

Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, - пополнение арсенала средств управления запорно-регулирующей трубопроводной аппаратурой за счет создания двухскоростного, преимущественно ручного, привода, имеющего малые «кольцевые» габариты, высокую нагрузочную способность, простого по конструкции, удобного и надежного в эксплуатации.The technical problem solved by the proposed device is to replenish the arsenal of control means of shut-off and regulating pipeline equipment by creating a two-speed, mainly manual, drive having small "ring" dimensions, high load capacity, simple in design, convenient and reliable in operation.

Предлагается двухскоростное приводное устройство, подобно прототипу выполненное в виде планетарного редуктора, содержащего корпус, три центральных зубчатых колеса, одно из которых имеет наружные зубья и является ведущим, другое имеет внутренние зубья и является ведомым, а третье колесо является опорным, но закреплено на корпусе редуктора с возможностью вращения, сателлиты, взаимодействующие со всеми тремя центральными колесами, а также двухпозиционное блокирующее устройство, обеспечивающее в одном положении стопорение опорного колеса относительно стойки, а в другом - стопорение всех колес редуктора друг относительно друга. Новым является то, что опорное колесо выполнено с наружными зубьями, сателлиты расположены в два слоя в шахматном порядке, причем сателлиты внутреннего слоя взаимодействуют с опорным колесом, сателлиты внешнего слоя - с ведомым колесом и сателлитами внутреннего слоя, а ведущее колесо взаимодействует с сателлитами внешнего слоя. Корпус редуктора выполнен в виде стакана, снабженного крепежным фланцем, присоединяемым к корпусу управляемого объекта (например, задвижки), а в дне этого стакана выполнено отверстие для вала ведущего колеса. Ведомое колесо редуктора (имеющее внутренние зубья) снабжено выходным фланцем, предназначенным для сцепления с подвижным звеном управляемого объекта. Ведущее колесо редуктора расположено вблизи выходного фланца или опирается на него своим торцом. Вал ведущего колеса проходит в отверстии опорного колеса (имеющего наружные зубья). Вал ведущего колеса также выполнен полым. При этом блокирующее устройство обеспечивает стопорение колес редуктора друг относительно друга, за счет установления жесткой связи между ведущим колесом и опорным или между опорным и ведомым колесами.A two-speed drive device is proposed, similar to the prototype, made in the form of a planetary gearbox containing a housing, three central gear wheels, one of which has external teeth and is leading, the other has internal teeth and is driven, and the third wheel is supporting, but fixed on the gear case rotatable, satellites interacting with all three central wheels, as well as a two-position locking device that provides locking of the support track in one position and relative to the column, and the other - locking all-wheel gear relative to each other. What is new is that the support wheel is made with external teeth, the satellites are arranged in two layers in a checkerboard pattern, with the satellites of the inner layer interacting with the support wheel, the satellites of the outer layer with the driven wheel and the satellites of the inner layer, and the drive wheel interacting with the satellites of the outer layer . The gearbox housing is made in the form of a cup equipped with a mounting flange attached to the body of a controlled object (for example, a valve), and an opening for the drive wheel shaft is made in the bottom of this cup. The driven wheel of the gearbox (having internal teeth) is equipped with an output flange designed for coupling with the movable link of the controlled object. The drive wheel of the gearbox is located near the output flange or rests on it with its end face. The drive wheel shaft extends into the hole of the support wheel (having external teeth). The drive shaft is also hollow. In this case, the locking device provides locking of the gear wheels relative to each other, by establishing a rigid connection between the drive wheel and the support wheel or between the support and driven wheels.

Благодаря отсутствию водила и подшипников приводное устройство просто в изготовлении и имеет минимальные «кольцевые» габариты. Большое число одновременно работающих сателлитов обеспечивает высокую нагрузочную способность редуктора.Due to the absence of a carrier and bearings, the drive unit is easy to manufacture and has minimal “ring” dimensions. A large number of simultaneously operating satellites provides a high load capacity of the gearbox.

Для обеспечения надежного и удобного переключения скоростей на валу ведущего колеса зафиксирован ведущий диск, расположенный вне корпуса редуктора, опорное колесо редуктора жестко связано с втулкой, охватывающей вал ведущего колеса и проходящей в отверстии дна стакана корпуса, на этой втулке жестко закреплен блокируемый диск, на дне стакана корпуса жестко закреплен неподвижный диск, а приводное устройство содержит систему стопорения блокируемого диска относительно ведущего либо неподвижного дисков.To ensure reliable and convenient speed switching on the drive wheel shaft, a drive disk is fixed located outside the gear housing, the gear support wheel is rigidly connected to a sleeve covering the drive wheel shaft and passing in the bottom hole of the housing glass, a lockable disk is rigidly fixed to this sleeve, at the bottom the housing cup is rigidly fixed to a fixed disk, and the drive device comprises a system for locking the locked disk relative to the leading or fixed disks.

Наиболее компактная система стопорения блокируемого диска содержит блокирующую втулку, имеющую свободу осевого перемещения, находящуюся в постоянном зацеплении с блокируемым диском и способную в своих крайних положениях входить в зацепление с ведущим диском либо с неподвижным диском. Блокирующая втулка на своей внешней цилиндрической поверхности имеет кольцевой паз для взаимодействия с элементами системы управления положением этой втулки.The most compact locking disk locking system comprises a locking sleeve having axial freedom, in constant engagement with the locked disk and capable of engaging in its extreme positions with the drive disk or with the fixed disk. The locking sleeve on its outer cylindrical surface has an annular groove for interacting with elements of the position control system of this sleeve.

Рациональное устройство управления положением блокирующей втулки содержит двуплечие рычаги, оси поворота которых закреплены на корпусе, перпендикулярно главной оси редуктора так, что одно плечо каждого рычага расположено внутри редуктора и взаимодействует с кольцевым пазом втулки, а другое расположено снаружи и взаимодействует с управляющим кольцом, охватывающим корпус редуктора.A rational device for controlling the position of the locking sleeve contains two shoulders, the rotation axes of which are mounted on the housing, perpendicular to the main axis of the gearbox so that one shoulder of each lever is located inside the gearbox and interacts with the annular groove of the sleeve, and the other is located outside and interacts with the control ring covering the housing gearbox.

Другая система переключения скоростей содержит диск, расположенный внутри корпуса, связанный с опорным колесом соединением, например шлицевым, допускающим осевое перемещение, но передающим вращающий момент, и способный в своих крайних положения входить в зацепление с корпусом редуктора либо с ведомым колесом, имеющий на своей цилиндрической поверхности, кольцевой паз или выступ, а также систему управления положением этого диска.Another speed switching system includes a disk located inside the housing, connected to the support wheel by a connection, for example a spline, which allows axial movement, but transmits torque, and is able in its extreme positions to engage with the gear housing or with the driven wheel, having on its cylindrical surface, an annular groove or protrusion, as well as a position control system for this disk.

Предлагаемое двухскоростное приводное устройство помимо планетарного редуктора может содержать дополнительную передачу, например коническую, последовательно соединенную с планетарным редуктором и приводящую в движение его ведущий вал. При этом кроме увеличения общего передаточного числа достигается более удобное расположение оси входного вала привода (и штурвала).The proposed two-speed drive device in addition to the planetary gear may include an additional gear, for example a bevel, connected in series with the planetary gear and driving its drive shaft. In addition to increasing the total gear ratio, a more convenient arrangement of the axis of the input shaft of the drive (and the helm) is achieved.

Возможно последовательное соединение двухскоростного приводного устройства с другим, подобным ему двухскоростным приводным устройством. При этом помимо увеличения общего передаточного числа увеличивается число скоростей (т.е. переключаемых передач) привода.A serial connection of a two-speed drive device with another, similar to it two-speed drive device is possible. In addition to increasing the total gear ratio, the number of speeds (i.e., gear changes) of the drive increases.

Сущность технического решения поясняется чертежами:The essence of the technical solution is illustrated by the drawings:

на фиг.1 изображен разрез приводного устройства по плоскости А-А, перпендикулярной главной оси планетарного редуктора;figure 1 shows a section of the drive device along the plane AA, perpendicular to the main axis of the planetary gear;

на фиг.2 - его осевой разрез по Б-Б;figure 2 - its axial section along BB;

на фиг.3 - осевой разрез приводного устройства с другим конструктивным вариантом системы переключения передач;figure 3 is an axial section of a drive device with another structural embodiment of a gear shift system;

на фиг.4 - общий вид многоступенчатого приводного устройства.figure 4 is a General view of a multi-stage drive device.

Двухскоростное приводное устройство, изображенное на фиг.1 и 2, выполнено виде планетарного редуктора, содержащего корпус 1, три центральных зубчатых колеса, одно из которых 2 имеет наружные зубья и является ведущим, другое 3 имеет внутренние зубья и является ведомым, а третье колесо 4 с наружными зубьями является опорным, но закреплено на корпусе 1 редуктора с возможностью вращения. Сателлиты расположены в два слоя в шахматном порядке, причем сателлиты 5 внутреннего слоя взаимодействуют с опорным колесом 4, сателлиты 6 внешнего слоя - с ведомым колесом 3 и сателлитами 5 внутреннего слоя, а ведущее колесо 2 взаимодействует с сателлитами 6 внешнего слоя. Корпус 1 редуктора выполнен в виде стакана, снабженного крепежным фланцем 7, присоединяемым к корпусу управляемого объекта (например, задвижки), а в дне 8 этого стакана выполнено отверстие. Ведомое колесо 3 редуктора снабжено выходным фланцем 10, на котором выполнены кулачки 11, предназначенные для сцепления с подвижным звеном управляемого объекта. Ведущее колесо 2 редуктора расположено вблизи выходного фланца 10 или опирается на него своим торцом, вал 9 ведущего колеса 2 проходит в отверстии опорного колеса 4. Вал 9 ведущего колеса 2 редуктора выполнен полым. Ведомое колесо 3 удерживается от выпадения из корпуса 1 в осевом направлении стопорным кольцом 12. Количество пар сателлитов - 7. Сателлиты внешнего 6 и внутреннего 5 слоев имеют одинаковые числа зубьев Z₆=Z₅=18. Числа зубьев центральных колес: Z₂=66, Z₄=60, Z₃=102. При таком соотношении чисел зубьев обеспечиваются условия сборки всех зацеплений передачи и оптимальные расстояния между вершинами невзаимодействующих зубьев.The two-speed drive device shown in figures 1 and 2 is made in the form of a planetary gearbox comprising a housing 1, three central gear wheels, one of which 2 has external teeth and is the leading one, the other 3 has internal teeth and is driven, and the third wheel 4 with external teeth is a reference, but is mounted on the gearbox housing 1 with the possibility of rotation. Satellites are staggered in two layers, with the satellites 5 of the inner layer interacting with the support wheel 4, the satellites 6 of the outer layer with the driven wheel 3 and the satellites 5 of the inner layer, and the drive wheel 2 interacting with the satellites 6 of the outer layer. The gearbox housing 1 is made in the form of a cup equipped with a mounting flange 7 attached to the body of a controlled object (for example, a valve), and a hole is made in the bottom 8 of this cup. The driven wheel 3 of the gearbox is equipped with an output flange 10, on which cams 11 are made, designed to engage with the movable link of the controlled object. The drive wheel 2 of the gearbox is located near the output flange 10 or rests on it with its end face, the shaft 9 of the drive wheel 2 passes in the hole of the support wheel 4. The shaft 9 of the drive wheel 2 of the gearbox is made hollow. The driven wheel 3 is kept from falling out of the housing 1 in the axial direction by the locking ring 12. The number of pairs of satellites is 7. The satellites of the outer 6 and inner 5 layers have the same number of teeth Z ₆ = Z ₅ = 18. The number of teeths of the central wheels: Z ₂ = 66, Z ₄ = 60, Z ₃ = 102. With this ratio of tooth numbers, assembly conditions of all gear links and optimal distances between the vertices of non-interacting teeth are ensured.

К системе переключения передач относятся следующие конструктивные элементы приводного устройства. На валу 9 ведущего колеса 2 при помощи шлицев 13 зафиксирован ведущий диск 14, расположенный вне корпуса редуктора. Опорное колесо 4 редуктора жестко связано с втулкой 15, проходящей в отверстии дна 8 стакана корпуса. На этой втулке жестко закреплен блокируемый диск 16. На дне 8 стакана корпуса жестко закреплен неподвижный диск 17. Блокирующая втулка 18 имеет свободу осевого перемещения, находится в постоянном зацеплении с блокируемым диском 16 и способна в своих крайних положениях входить в зацепление с ведущим диском 14 либо с неподвижным диском 17. Блокирующая втулка 18 на своей внешней цилиндрической поверхности имеет кольцевой паз 19. Устройство управления положением блокирующей втулки 18 содержит три двуплечих рычага 20, оси 21 поворота которых закреплены на корпусе 1, перпендикулярно главной оси редуктора. Одно плечо 22 каждого рычага расположено внутри редуктора и взаимодействует с кольцевым пазом 19 втулки 18, а другое (с осью 23) расположено снаружи и взаимодействует с управляющим кольцом 24, охватывающим корпус 1 редуктора.The gearshift system includes the following structural elements of the drive device. On the shaft 9 of the driving wheel 2 with the help of the splines 13 is fixed to the drive disk 14, located outside the gear case. The support wheel 4 of the gearbox is rigidly connected with the sleeve 15, passing in the hole of the bottom 8 of the housing glass. A lockable disk 16 is rigidly fixed to this sleeve. A fixed disk 17 is rigidly fixed to the bottom of the body cup 8. Locking sleeve 18 has freedom of axial movement, is constantly engaged with the lockable disk 16, and is capable of engaging with the drive disk 14 in its extreme positions either with a fixed disk 17. The locking sleeve 18 on its outer cylindrical surface has an annular groove 19. The position control device of the locking sleeve 18 contains three two-arm levers 20, the axis of rotation 21 of which are fixed on the housing 1, perpendicular to the main axis of the gearbox. One shoulder 22 of each lever is located inside the gearbox and interacts with the annular groove 19 of the sleeve 18, and the other (with the axis 23) is located outside and interacts with the control ring 24, covering the gearbox housing 1.

Приводное устройство работает следующим образом.The drive device operates as follows.

Когда блокирующая втулка 18 находится в нижнем положении, как это показано на фиг.2, опорное колесо 4 остановлено относительно корпуса 1. Центральное ведущее колесо 2 вращает сателлиты 6 внешнего слоя. В результате ведомое центральное колесо 3 вращается в ту же сторону, что и ведущее 2, но с меньшей угловой скоростью. При остановленном центральном опорном колесе 4 передаточное число редуктора

определяется по формуле:When the locking sleeve 18 is in the lower position, as shown in figure 2, the support wheel 4 is stopped relative to the housing 1. The Central drive wheel 2 rotates the satellites 6 of the outer layer. As a result, the driven central wheel 3 rotates in the same direction as the driving 2, but with a lower angular velocity. With the central support wheel 4 stopped, gear ratio

determined by the formula:

,

что в примере (фиг.1, 2) составит

=4.64.that in the example (figure 1, 2) will be

= 4.64.

В таком режиме работы приводное устройство обеспечивает максимальный вращающий момент.In this mode of operation, the drive unit provides maximum torque.

При малом моменте сопротивления, приложенном со стороны управляемого объекта, блокирующая втулка 18 переводится оператором в верхнее положение. Для этого рычаги 20 (за оси 23) поворачиваются в противоположное положение. Управляющее кольцо 24 синхронизирует перемещение всех трех рычагов 20. Ведущий диск 14 оказывается жестко связанным с блокируемым диском 16, а фиксация опорного колеса относительно стойки снимается. В таком режиме все центральные колеса редуктора вращаются как одно целое с угловой скоростью, равной скорости ведущего вала.With a small moment of resistance applied from the side of the controlled object, the locking sleeve 18 is transferred by the operator to the upper position. To do this, the levers 20 (behind the axis 23) are rotated in the opposite position. The control ring 24 synchronizes the movement of all three levers 20. The drive disk 14 is rigidly connected to the lockable disk 16, and the support wheel is fixed relative to the rack. In this mode, all the central wheels of the gearbox rotate as a unit with an angular speed equal to the speed of the drive shaft.

В самых простых вариантах двухскоростного приводного устройства блокирующее кольцо 18 и система рычагов 20 могут отсутствовать. При этом фиксация дисков 16 и 17 либо 16 и 14 может осуществляться, например, с помощью выдвижных скоб, как в прототипе (SU 476402).In the simplest versions of a two-speed drive device, the locking ring 18 and the lever system 20 may not be present. In this case, the fixing of the disks 16 and 17 or 16 and 14 can be carried out, for example, with the help of sliding brackets, as in the prototype (SU 476402).

Приводное устройство, показанное на фиг.3, имеет несколько иную систему переключения передач. Устройство содержит диск 25, расположенный внутри корпуса 1, связанный с опорным колесом 4 шлицевым соединением 26, допускающим осевое перемещение, но передающим вращающий момент, и способный в своих крайних положения входить в зацепление с выступами 27 корпуса 1 редуктора либо с выступами 28 ведомого колеса 3. Диск 25 имеет на своей цилиндрической поверхности кольцевой выступ 29, который взаимодействует с захватами 30 штоков 31. Штоки 31 могут перемещаться в осевом направлении с помощью дополнительного устройства (вилка, диск и др.), расположенного вне редуктора - на чертеже оно не показано.The drive device shown in FIG. 3 has a slightly different gear shifting system. The device contains a disk 25 located inside the housing 1, connected to the support wheel 4 by a spline connection 26, which allows axial movement, but transmits torque, and is able in its extreme positions to engage with the protrusions 27 of the gear housing 1 or with the protrusions 28 of the driven wheel 3 The disk 25 has on its cylindrical surface an annular protrusion 29, which interacts with the grippers 30 of the rods 31. The rods 31 can be moved in the axial direction using an additional device (fork, disk, etc.) located no gear - it is not shown in the drawing.

Другое отличие устройства, изображенного на фиг.3, состоит в наличии между основными звеньями опор качения: подшипник 32 - между корпусом 1 и ведущим валом 9; шарики 33 - между торцами деталей 2 и 10; ролики 34 - между корпусом 1 и ведомым звеном 3.Another difference of the device depicted in figure 3, is the presence between the main links of the rolling bearings: bearing 32 - between the housing 1 and the drive shaft 9; balls 33 - between the ends of parts 2 and 10; rollers 34 - between the housing 1 and the driven link 3.

Приводное устройство, изображенное на фиг.4, содержит три передачи, соединенные последовательно. Две из них 35 и 36 - планетарные двухскоростные приводные устройства, подобные изображенному на фиг.1 и 2, а третья 37, расположенная на входе, - коническая.The drive device shown in figure 4, contains three gears connected in series. Two of them 35 and 36 are planetary two-speed drive devices similar to those shown in FIGS. 1 and 2, and the third 37, located at the inlet, is conical.

При использовании конической передачи кроме увеличения общего передаточного числа достигается более удобное расположение оси входного вала 38 привода и устанавливаемого на нем штурвала. Соединение двух двухскоростных приводных устройств увеличивает число скоростей, т.е. переключаемых передач привода. Если планетарные ступени привода будут иметь равные передаточные числа U=4.5, а коническая - U=4, то привод в целом обеспечит ряд передаточных чисел: 4; 18; 81.When using a bevel gear, in addition to increasing the total gear ratio, a more convenient arrangement of the axis of the input shaft 38 of the drive and the helm installed on it is achieved. The connection of two two-speed drive devices increases the number of speeds, i.e. gear shifting drive. If the planetary stages of the drive will have equal gear ratios U = 4.5, and the bevel gears U = 4, then the drive as a whole will provide a number of gear ratios: 4; eighteen; 81.

Использование предлагаемого двухскоростного устройства в ручных приводах трубопроводной запорно-регулирующей арматуры позволит облегчить труд оператора и увеличить производительность его труда. Кроме того, новое приводное устройство имеет меньшие габариты и металлоемкость, а в итоге будет иметь меньшую стоимость, чем используемые аналоги. Аналогичного технического и экономического эффекта можно ожидать от двухскоростного приводного устройства и в случаях его использования в других отраслях техники.The use of the proposed two-speed device in the manual drives of pipeline shut-off and control valves will make it easier for the operator to work and increase his productivity. In addition, the new drive device has smaller dimensions and metal consumption, and as a result will have a lower cost than the analogues used. A similar technical and economic effect can be expected from a two-speed drive unit and in cases of its use in other branches of technology.

Claims

1. A two-speed drive device made in the form of a planetary gearbox containing a housing, three central gear wheels, one of which has external teeth and is the leading one, the other has internal teeth and is driven, and the third wheel is supporting, but fixed to the gearbox housing with the possibility rotations, satellites interacting with all three central wheels, a two-position locking device providing in one position locking of the support wheel relative to the rack, and in the other - stop the friction of all gear wheels relative to each other, characterized in that the support wheel is made with external teeth, the satellites are arranged in two staggered layers, with the satellites of the inner layer interacting with the support wheel, the satellites of the outer layer with the driven wheel and satellites of the inner layer, and the driving wheel interacts with the satellites of the outer layer, the gear housing is made in the form of a cup equipped with a mounting flange attached to the body of a controlled object, for example, a valve, and in the bottom of this a cup a hole has been made for the shaft of the driving wheel, the driven wheel of the gearbox is equipped with an output flange designed for coupling with the movable link of the controlled object, the driving wheel of the gearbox is located near the output flange or rests on it with its end face, the shaft of the driving wheel passes in the hole of the support wheel, while provides locking of the gear wheels relative to each other by establishing a rigid connection between the drive wheel and the support wheel or between the support and driven wheels.

2. The drive device according to claim 1, characterized in that the shaft of the drive wheel of the gearbox is made hollow.

3. The drive device according to claim 1, characterized in that the drive disk is fixed on the drive wheel shaft located outside the gear housing, the gear support wheel is rigidly connected to a sleeve covering the drive wheel shaft and passing in the hole of the bottom of the housing cup, rigidly a locked disk is fixed, a fixed disk is rigidly fixed at the bottom of the housing cup, and the drive device comprises a locking system for locking the locked disk relative to the leading or fixed disks.

4. The drive device according to claim 3, characterized in that it contains a locking sleeve having freedom of axial movement, is in constant engagement with the lockable disk and is able in its extreme positions to engage with the drive disk or with a fixed disk.

5. The drive device according to claim 4, characterized in that the locking sleeve on its outer cylindrical surface has an annular groove for interacting with elements of the control system for the position of this sleeve.

6. The drive device according to claim 5, characterized in that the device for controlling the position of the locking sleeve comprises two shoulders levers whose rotation axes are fixed to the housing perpendicular to the main axis of the gearbox so that one shoulder of each lever is located inside the gearbox and interacts with the annular groove of the sleeve, and the other is located outside and interacts with the control ring covering the gear housing.

7. The drive device according to claim 1, characterized in that it contains a disk located inside the housing, connected to the support wheel by a connection, for example, a spline, axially displaceable, but transmitting torque, and capable of engaging in its extreme positions with the housing gearbox or with a driven wheel, having on its cylindrical surface an annular groove or protrusion, as well as a control system for the position of this disk.

8. The drive device according to claim 1, characterized in that it contains an additional gear, for example, a bevel, connected in series with a planetary gear and driving its drive shaft.

9. The drive device according to claim 1, characterized in that it is connected in series with another, similar to it, two-speed drive device.