RU2683903C1

RU2683903C1 - Wave super-tight transfer-coupling

Info

Publication number: RU2683903C1
Application number: RU2018100202A
Authority: RU
Inventors: Александр Андреевич Никитин
Original assignee: Александр Андреевич Никитин
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2019-04-02

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to mechanical transmissions designed to transfer rotation motion from one isolated volume to another. Wave tight transmission coupling comprises housing (1), tubular flexible element (2), driving and driven wave generators. Latter are formed by elliptical cams 4, 7 and bearings (5, 6, 8, 9). There is partition (3) dividing body (1) and the tubular flexible element into isolated parts, as well as additional flexible elements (16, 17) in the form of cups, the open ends of which are fixed in the end caps of the body. Inner cavities of housing (1) and tubular elements (2) are filled with absorbing liquid for operator protection, for example, from RF emission.EFFECT: higher tightness.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно, к механическим передачам, предназначенным для передачи вращательного движения из одного изолированного объема в другой. Преимущественной областью использования является применение в механизмах, предназначенных для работы в изолированных камерах с вредными веществами, и исключающих контакт человека с этими веществами.The invention relates to the field of chemical engineering, namely, to mechanical gears designed to transmit rotational motion from one isolated volume to another. The preferred area of use is the use in mechanisms designed to work in isolated cells with harmful substances, and excluding human contact with these substances.

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

Недостатком этой конструкции является то, что перегородка разгружается недостаточно эффективно, поэтому происходит ее преждевременное разрушение и не обеспечивается надежная защита перегородок при закономерных перепадах давления.The disadvantage of this design is that the partition is not unloaded efficiently enough, therefore, its premature destruction occurs and reliable protection of the partitions is not provided with regular pressure drops.

Недостаток аналога частично устранен в выбранной в качестве прототипа волновой герметичной передаче-муфте, содержащей корпус, гибкое колесо, выполненное в виде стакана, ведущий и ведомый генераторы волн, перегородку, разделяющую корпус и гибкое колесо на изолированные друг от друга полости, разгрузочный элемент в виде стержня с закрепленными на нем кольцевыми упорами, стержень установлен в центре перегородки и закреплен на корпусе. Кольцевые упоры опираются своими краями в место заделки перегородки в гибкое колесо (2).The disadvantage of the analogue is partially eliminated in the selected as a prototype wave hermetic transmission coupling containing a housing, a flexible wheel made in the form of a cup, a driving and driven wave generators, a partition separating the housing and the flexible wheel into cavities isolated from each other, an unloading element in the form rod with ring stops fixed on it, the rod is installed in the center of the partition and mounted on the housing. The ring stops rest with their edges in the place of sealing the partitions in a flexible wheel (2).

Для прототипа характерно то, что его конструкция не обеспечивает достаточной герметичности, особенно при работе с радиоактивными веществами. Действительно, радиоактивные частицы по установочным зазорам стержня попадают из рабочей камеры в прилегающую к ведомому генератору полость корпуса волновой герметичной передачи-муфты. В случае работы с высокоактивными изотопами вероятность облучения оператора весьма высока, так как тонкая перегородка и стенки корпуса не обеспечивают необходимого поглощения излучения. Кроме того, в случае повреждения перегородки, что вполне возможно при знакопеременных перепадах давления внутри корпуса, вредные вещества практически беспрепятственно будут попадать в зону работы оператора.The prototype is characterized by the fact that its design does not provide sufficient tightness, especially when working with radioactive substances. Indeed, the radioactive particles in the installation clearances of the rod fall from the working chamber into the cavity of the wave sealed transmission-clutch adjacent to the driven generator. In the case of work with highly active isotopes, the probability of operator exposure is very high, since the thin partition and the walls of the body do not provide the necessary absorption of radiation. In addition, in the case of damage to the partition, which is quite possible with alternating pressure drops inside the case, harmful substances will almost freely enter the operator’s area of work.

Целью изобретения является повышение герметичности.The aim of the invention is to increase the tightness.

Поставленная цель достигается тем, что известная волновая герметичная передача-муфта, содержащая корпус, трубчатый гибкий элемент, ведущий и ведомый генераторы волн, образованные эллиптическими кулачками и подшипниками, перегородку, разделяющую корпус и трубчатый гибкий элемент на изолированные друг от друга части, согласно изобретению снабжена дополнительными гибкими элементами, выполненными в виде стаканов, открытые концы которых закреплены в торцевых крышках корпуса, а внутренние полости корпуса и трубчатого гибкого элемента заполнены поглощающей жидкостью.This goal is achieved by the fact that the known wave hermetic transmission-clutch comprising a housing, a tubular flexible element, a master and slave wave generators formed by elliptical cams and bearings, a partition separating the housing and the tubular flexible element from parts insulated from each other, according to the invention is provided additional flexible elements made in the form of glasses, the open ends of which are fixed in the end caps of the housing, and the internal cavity of the housing and the tubular flexible element ying absorbing liquid.

Отличительные от прототипа признаки являются существенными, так как каждый из стаканообразных гибких элементов позволяет изолировать выводы стержней от внутренней полости корпуса, то есть исключат попадание в корпус и вывод из корпуса вредных веществ. Даже при повреждении любого из гибких стаканообразных элементов или перегородки герметичность волновой герметичной передачи-муфты сохраняется. Более того герметичность сохраняется при повреждении двух гибких стаканообразных элементов или одного из них и перегородки. Стаканообразные гибкие элементы изолируют выводы стержней из корпуса, что позволяет заполнить внутренние полости корпуса поглощающей жидкостью При отсутствии этих гибких элементов поглощающая жидкость будет вытекать из корпуса через установочные зазоры между стержнями и торцевыми стенками корпуса. Поглощающая жидкость повышает герметичность волновой передачи, так как поглощает излучение радиоактивных частиц или нейтрализует вредные химические вещества.Distinctive features from the prototype are significant, since each of the glass-shaped flexible elements allows you to isolate the terminals of the rods from the internal cavity of the housing, that is, exclude the ingress of harmful substances into the housing and the withdrawal from the housing. Even if any of the flexible glass-like elements or partitions is damaged, the tightness of the wave-tight transmission-clutch is maintained. Moreover, the tightness is maintained when two flexible glass-like elements or one of them and the partition are damaged. Glass-shaped flexible elements isolate the terminals of the rods from the housing, which allows filling the internal cavities of the housing with absorbing liquid. In the absence of these flexible elements, the absorbing liquid will flow out of the housing through the installation gaps between the rods and the end walls of the housing. The absorbing liquid increases the tightness of the wave transmission, as it absorbs radiation from radioactive particles or neutralizes harmful chemicals.

Заявляемая волновая герметичная передача-муфта отвечает критерию «существенные отличия», так как в исследованных аналогах отличительные от прототипа признаки не обнаружены.The inventive wave-tight transmission-clutch meets the criterion of "significant differences", as in the studied analogues distinctive from the prototype signs were not found.

Сущность изобретения пояснена чертежами, где на фиг 1 изображен продольный разрез волновой герметичной передачи-муфты; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - поперечный разрез Б-Б фиг. 1.The invention is illustrated by drawings, where in Fig 1 shows a longitudinal section of a wave sealed transmission-clutch; in FIG. 2 is a cross section AA of FIG. one; in FIG. 3 is a cross section BB of FIG. one.

Волновая герметичная передача-муфта содержит корпус 1, трубчатый гибкий элемент 2, перегородку 3, разделяющую корпус 1 и трубчатый гибкий элемент на изолированные друг от друга полости, ведущий и ведомый генераторы волн. Ведущий генератор волн образован эллиптическим кулачком 4 и подшипниками 5, 6. Ведомый генератор волн образован эллиптическим кулачком 7 и подшипниками 8, 9. Корпус 1 с торцов закрыт основными крышками 10, 11 и дополнительными крышками 12, 13. Эллиптический кулачок 4 закреплен на ведущем валу 14, установленном в дополнительной крышке 12 корпуса 1. Эллиптический кулачок 7 закреплен на ведомом валу 15, установленном в дополнительной крышке 13. Волновая герметичная передача-муфта снабжена дополнительными гибкими элементами 16, 17, выполненными в виде стаканов. Открытые концы гибких элементов 16 и 17 зажаты между основными крышками 10, 11 и дополнительными крышками 12, 13. Внутренние полости корпуса заполнены поглощающей жидкостью.The hermetic wave transmission-clutch comprises a housing 1, a tubular flexible element 2, a partition 3, dividing the housing 1 and the tubular flexible element into cavities isolated from each other, the leading and driven wave generators. The leading wave generator is formed by an elliptical cam 4 and bearings 5, 6. The driven wave generator is formed by an elliptical cam 7 and bearings 8, 9. The housing 1 is closed from the ends by the main covers 10, 11 and additional covers 12, 13. The elliptical cam 4 is fixed to the drive shaft 14 installed in the additional cover 12 of the housing 1. The elliptical cam 7 is mounted on the driven shaft 15 installed in the additional cover 13. The wave-tight transmission-clutch is equipped with additional flexible elements 16, 17, made in the form of a glass ov. The open ends of the flexible elements 16 and 17 are sandwiched between the main covers 10, 11 and the additional covers 12, 13. The internal cavities of the housing are filled with absorbing liquid.

Внутри дополнительных гибких элементов 16, 17 и внутри изолированных полостей корпуса 1 на дополнительных крышках 12, 13 и непосредственно на стенках корпуса установлены датчики давления 18, 19, 20, 21, соединенные с измерительными приборами 22, 23, 24, 25.Inside the additional flexible elements 16, 17 and inside the insulated cavities of the housing 1, additional pressure sensors 18, 19, 20, 21 are installed on the additional covers 12, 13 and directly on the walls of the housing, connected to measuring instruments 22, 23, 24, 25.

Измерительные приборы соединены с устройством обработки информации 26.Measuring instruments are connected to the information processing device 26.

Работает волновая герметичная передача следующим образом.Works tight wave transmission as follows.

Вместе с ведущим валом 14 вращается эллиптический кулачок 4, который через подшипники 5 и 6 деформирует охватывающий его торец трубчатого гибкого элемента 2. Вследствие возникающих от этого напряжений и упругих деформаций стенок трубчатого гибкого элемента противоположный его торец принимает форму эллипса. Эллиптический кулачок 7 самоустанавливается в положение, соответствующее положению эллиптического профиля, охватывающего его торца трубчатого гибкого элемента 2. Оси эллиптического кулачка 7 смещены относительно осей эллиптического кулачка 4 на 90°. При вращении эллиптического кулачка 4 создается бегущая волна на трубчатом гибком элементе, взаимодействие которой с эллиптическим кулачком 7 приводит последний во вращение. Перегородка 3, дополнительные гибкие элементы 16, 17 и поглощающая жидкость, находящаяся внутри корпуса 1 изолирует ведущий генератор от ведомого.Together with the drive shaft 14, an elliptical cam 4 rotates, which through bearings 5 and 6 deforms the end face of the tubular flexible element 2, due to the resulting stresses and elastic deformation of the walls of the tubular flexible element, its opposite end takes the form of an ellipse. The elliptical cam 7 self-aligns to the position of the elliptical profile, covering its end face of the tubular flexible element 2. The axes of the elliptical cam 7 are offset from the axes of the elliptical cam 4 by 90 °. When the elliptical cam 4 is rotated, a traveling wave is created on the tubular flexible element, the interaction of which with the elliptical cam 7 causes the latter to rotate. The partition 3, additional flexible elements 16, 17 and the absorbing fluid located inside the housing 1 isolates the lead generator from the slave.

Во время работы волновой герметичной передачи-муфты датчиками 18, 19, 20, 21 и измерительными приборами 22, 23, 24, 25 постоянно измеряется давление. Информация о величинах давления внутри дополнительных гибких элементов 16, 17 и в изолированных полостях корпуса 1 подается на устройство обработки информации 26. По характеру изменения давления внутри дополнительных гибких элементов и в изолированных полостях корпуса устройство обработки информации определяет герметичность дополнительных гибких элементов 16, 17 и перегородки 3. При повреждении какого-либо из этих элементов устройство обработки информации включает сигнализацию световую или звуковую. Так при повреждении одного из перечисленных герметизирующих элементов подается световой желтый сигнал. При повреждении двух элементов световой красный сигнал. При повреждении всех трех элементов световой красный сигнал и звуковой сигнал.During the operation of the wave tight transmission-clutch sensors 18, 19, 20, 21 and measuring instruments 22, 23, 24, 25 constantly measured pressure. Information about the pressure inside the additional flexible elements 16, 17 and in the isolated cavities of the housing 1 is supplied to the information processing device 26. By the nature of the pressure changes inside the additional flexible elements and in the isolated cavities of the housing, the information processing device determines the tightness of the additional flexible elements 16, 17 and the partition 3. If any of these elements is damaged, the information processing device includes an alarm light or sound. So if one of the listed sealing elements is damaged, a yellow light signal is given. If two elements are damaged, a red light signal. If all three elements are damaged, the red light signal and the sound signal.

Предлагаемая передача по сравнению с прототипом обладает в три раза большей герметичностью и увеличивает ресурсы работы в 1,5-2 раза.The proposed transmission in comparison with the prototype has three times greater tightness and increases work resources by 1.5-2 times.

Источники информацииInformation sources

1 А.с. СССР №274595 М.кл. F16H 13/00, 1970 г.1 A.S. USSR №274595 F16H 13/00, 1970

2 А.с. СССР №648767 М.кл. F16H 11/00, 1979 г. прототип.2 A.S. USSR No. 648767 M.C. F16H 11/00, 1979 a prototype.

Claims

An airtight wave transmission-clutch comprising a housing, a tubular flexible element, a driving and driven wave generators formed by elliptical cams and bearings, a partition separating the housing and the tubular flexible element into insulated parts, characterized in that it is provided with additional flexible elements in order to increase the tightness, made in the form of glasses, the open ends of which are fixed in the end caps of the housing, and the internal cavities of the housing and the tubular flexible element are filled with absorbing liquid.