RU2679848C1

RU2679848C1 - Wave sealed coupling

Info

Publication number: RU2679848C1
Application number: RU2018100203A
Authority: RU
Inventors: Александр Андреевич Никитин
Original assignee: Александр Андреевич Никитин
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2019-02-13

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building, namely, to couplings. Wave sealed coupling contains a tubular flexible element, as well as a master and slave wave generators. Tubular element is made detachable, having parts (1) and (2). Master and slave wave generators are formed by elliptical cams (11, 13) and bearings (6, 8). Flexible elements are interconnected by intermediate sleeves (9, 10). Coupling is equipped with additional cup-shaped flexible elements (3, 4).

EFFECT: simplification of manufacturing technology is achieved.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области химического машиностроения и предназначено для передачи вращательного движения из одного изолированного объема в другой.The invention relates to the field of chemical engineering and is intended to transmit rotational motion from one isolated volume to another.

Известна волновая герметичная передача-муфта, содержащая ведущий и ведомый волновые генераторы в виде эллиптических кулачков и тонкостенный гибкий элемент, разделенный на две полости герметичной перегородкой, разгружающий элемент в виде стержня, закрепленного в торцах корпуса (1).Known wave hermetic transmission-coupling, containing the leading and driven wave generators in the form of elliptical cams and a thin-walled flexible element divided into two cavities by a sealed partition, unloading element in the form of a rod fixed in the ends of the housing (1).

Однако, в тонкостенной герметичной перегородке возникают большие напряжения при передаче давлений между изолированными полостями, которые при определенном количестве циклов деформации гибкого элемента приводят к преждевременному повреждению герметичной перегородки.However, in a thin-walled sealed partition, large stresses arise during the transfer of pressures between the isolated cavities, which, with a certain number of deformation cycles of the flexible element, lead to premature damage to the sealed partition.

В качестве прототипа взята волновая герметичная передача-муфта, содержащая корпус, трубчатый гибкий элемент, ведущий и ведомый генераторы, стержень с двумя кольцевыми упорами, опирающимися своими краями в место заделки перегородки в гибкий элемент (2).As a prototype, a sealed wave transmission-coupling was adopted, containing a housing, a tubular flexible element, master and slave generators, a rod with two annular stops, resting with their edges at the site of the partition in the flexible element (2).

Недостатком прототипа является сложная технология его изготовления, обусловленная сложной конфигурацией гибкого элемента, выполняемого заодно с перегородкой.The disadvantage of the prototype is the complex technology of its manufacture, due to the complex configuration of the flexible element, performed at the same time with the partition.

Цель изобретения - упрощение технологии изготовления.The purpose of the invention is the simplification of manufacturing technology.

Поставленная цель достигается тем, что в известной волновой герметичной муфте, содержащей трубчатый гибкий элемент, ведущий и ведомый генераторы волн, образованные эллиптическими кулачками и подшипниками, согласно изобретению трубчатый гибкий элемент выполнен разъемным с частями в виде патрубков, снабженных фланцами, примыкающими друг к другу, внутри каждой части трубчатого гибкого элемента установлены дополнительные стаканообразные гибкие элементы, гибкие элементы соединены между собой внешними обоймами подшипников и промежуточными втулками.This goal is achieved by the fact that in the known wave hermetic coupling containing a tubular flexible element, the leading and driven wave generators formed by elliptical cams and bearings, according to the invention, the tubular flexible element is made detachable with parts in the form of nozzles provided with flanges adjacent to each other, additional cup-shaped flexible elements are installed inside each part of the tubular flexible element, the flexible elements are interconnected by external bearings and intermediate E bushings.

Каждый из отличительных признаков необходим для достижения поставленной цели.Each of the distinguishing features is necessary to achieve the goal.

Так дополнительные стаканообразные гибкие элементы, изолирующие ведомый генератор волн от ведущего позволяет исключить герметичную перегородку, что упрощает форму трубчатого гибкого элемента. Отсутствие герметичной перегородки и выполнение трубчатого гибкого элемента разъемным с частями в виде патрубков, снабженных фланцами, позволяют изготовлять его штамповкой. В прототипе трубчатый гибкий элемент из-за сложности формы нельзя штамповать и он изготавливается фрезерованием, что усложняет технологию. В заявляемой муфте дополнительные стаканообразные гибкие элементы и промежуточные втулки также могут изготавливаться штампованием. Промежуточные втулки необходимы для обеспечения работоспособности муфты при выполнении трубчатого гибкого элемента разъемным, так как они передают бегущую волну от одной части трубчатого гибкого элемента к другой, а также от одного дополнительного стаканообразного гибкого элемента к другому.So additional glass-like flexible elements that isolate the driven wave generator from the master eliminates a sealed partition, which simplifies the shape of the tubular flexible element. The absence of a sealed partition and the execution of the tubular flexible element detachable with parts in the form of nozzles equipped with flanges, make it possible to stamp it. In the prototype, the tubular flexible element cannot be stamped due to the complexity of the shape and it is manufactured by milling, which complicates the technology. In the inventive coupling, additional glass-like flexible elements and intermediate sleeves can also be made by stamping. Intermediate bushings are necessary to ensure the operability of the coupling when the tubular flexible element is detachable, since they transmit a traveling wave from one part of the tubular flexible element to another, as well as from one additional glass-like flexible element to another.

Заявленная муфта отвечает критерию «существенные отличия», поскольку отличительные от прототипа признаки в исследованных аналогах не обнаружены.The claimed coupling meets the criterion of "significant differences", as distinctive features from the prototype features in the investigated analogues were not found.

Сущность изобретения пояснена чертежами, где на фиг. 1 изображена волновая герметичная муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А с торца ведущего генератора волн; на фиг. 3 - вид Б с торца ведомого генератора волн.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a wave sealed coupling, a longitudinal section; in FIG. 2 - view A from the end face of the leading wave generator; in FIG. 3 - view B from the end face of the driven wave generator.

Волновая герметичная муфта содержит трубчатый гибкий элемент, образованный из частей 1 и 2, выполненных в виде патрубков с фланцами. Внутри частей 1 и 2 трубчатого гибкого элемента установлены дополнительные стаканообразные гибкие элементы 3,4. Открытый торец дополнительного стаканообразного гибкого элемента 3 и прилегающий к нему торец патрубка части 1 припаяны к внешней обойме 5 шарикоподшипника 6. Открытый торец дополнительного стаканообразного гибкого элемента 4 и торец патрубка части 2 трубчатого гибкого элемента припаяны к внешней обойме 7 подшипника 8. Закрытые торцы дополнительных стаканообразных гибких элементов 3 и 4 соединены друг с другом припаянной к ним промежуточной втулкой 9. Патрубки частей 1 и 2 трубчатого гибкого элемента соединены между собой припаянной к ним промежуточной втулкой 10. Внешние обоймы 5 и 7 шарикоподшипников и промежуточные втулки 9, 10 выполнены из гибкого материала. Шарикоподшипник 6 и эллиптический кулачок 11, установленный на ведущем валу 12, образуют ведущий генератор волн. Шарикоподшипник 8 и эллиптический кулачок 13, установленный на ведомом валу 14. Фланцы частей 1 и 2 трубчатого гибкого элемента по периметру припаяны к герметизирующему кольцу 15, прижимаемому к проходке 16 опорным кольцом 17 и болтами 18.Wave tight coupling contains a tubular flexible element formed of parts 1 and 2, made in the form of pipes with flanges. Inside parts 1 and 2 of the tubular flexible element, additional cup-shaped flexible elements 3,4 are installed. The open end of the additional cup-shaped flexible element 3 and the adjacent end of the nozzle of part 1 are soldered to the outer race 5 of the ball bearing 6. The open end of the additional cup-shaped flexible element 4 and the end of the nozzle of part 2 of the tubular flexible element are soldered to the outer race 7 of the bearing 8. Closed ends of the additional cup-shaped the flexible elements 3 and 4 are connected to each other by an intermediate sleeve 9 soldered to them. The nozzles of the parts 1 and 2 of the tubular flexible element are connected to each other by a soldered omezhutochnoy sleeve 10. The outer cage of ball bearings 5 and 7 and intermediate bushings 9, 10 are made of a flexible material. A ball bearing 6 and an elliptical cam 11 mounted on a drive shaft 12 form a lead wave generator. Ball bearing 8 and an elliptical cam 13 mounted on the driven shaft 14. The flanges of the parts 1 and 2 of the tubular flexible element around the perimeter are soldered to the sealing ring 15, pressed against the penetration 16 by the support ring 17 and bolts 18.

Работает волновая герметичная муфта следующим образом. Ведущий вал 12 приводит во вращение эллиптический кулачок 11, который деформирует внешнюю обойму 5 подшипника 6. Внешняя обойма 5, в свою очередь, придает торцам части 1 трубчатого гибкого элемента и дополнительного стаканообразного гибкого элемента 3 эллиптическую форму. Возникающие при этом напряжения и упругие деформации через промежуточные втулки 9 и 10 передаются патрубку части 2 трубчатого гибкого элемента и дополнительному стаканообразному гибкому элементу 4, торцы которых приобретают форму эллипсов. Оси эллипсов торцов гибких элементов, охватывающих эллиптический кулачок 13, смещены относительно осей эллипсов торцов гибких элементов, охватывающих эллиптический кулачок 11 на 90°. Создаваемая при вращении эллиптического кулачка 11 на гибких элементах бегущая волна при взаимодействии с эллиптическим кулачком 13 приводит его во вращения.Works wave tight coupling as follows. The drive shaft 12 drives the elliptical cam 11, which deforms the outer race 5 of the bearing 6. The outer race 5, in turn, gives the ends of part 1 of the tubular flexible element and the additional glass-like flexible element 3 an elliptical shape. The resulting stresses and elastic deformations through the intermediate sleeves 9 and 10 are transferred to the pipe part 2 of the tubular flexible element and an additional glass-shaped flexible element 4, the ends of which take the form of ellipses. The axes of the ellipses of the ends of the flexible elements spanning the elliptical cam 13 are offset relative to the axes of the ellipses of the ends of the flexible elements spanning the elliptical cam 11 by 90 °. The traveling wave created during the rotation of the elliptical cam 11 on flexible elements interacts with the elliptical cam 13 and rotates it.

Заявляемая муфта по сравнению с прототипом проще в изготовлении, так как все ее детали имеют простую форму и могут быть выполнены штамповкой. В прототипе трубчатый гибкий элемент изготавливают фрезерованием, что усложняет технологию. При фрезеровании из-за тонких стенок трубчатого гибкого элемента и герметичной перегородки часто происходит разрыв этих стенок. Кроме того, заявляемая муфта более надежна и долговечна, так как содержит два изолирующих элемента 3 и 4, а в прототипе только один изолирующий элемент - герметичная перегородка. Таким образом, вероятность нарушения изоляции ведущего генератора волн от ведомого в прототипе в два раза выше.The inventive coupling in comparison with the prototype is easier to manufacture, since all its parts have a simple shape and can be stamped. In the prototype, a tubular flexible element is made by milling, which complicates the technology. When milling due to the thin walls of the tubular flexible element and the sealed partition, these walls often break. In addition, the inventive coupling is more reliable and durable, as it contains two insulating elements 3 and 4, and in the prototype only one insulating element - a sealed partition. Thus, the probability of violation of the isolation of the leading wave generator from the slave in the prototype is two times higher.

Claims

Sealed wave coupling containing a tubular flexible element, leading and driven wave generators formed by elliptical cams and bearings, characterized in that in order to simplify the manufacturing technology, the tubular flexible element is made detachable with parts in the form of pipes equipped with flanges adjacent to each other, additional glass-shaped flexible elements are installed inside each part of the tubular flexible element, the flexible elements are interconnected by external bearings and intermediate sleeves kami.