RU92122U1

RU92122U1 - ELASTIC COUPLING

Info

Publication number: RU92122U1
Application number: RU2009143397/22U
Authority: RU
Inventors: Виталий Михайлович Черников
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Производственное предприятие "Урал"
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2010-03-10

Abstract

Упругая муфта, включающая первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, одеваемую на ведомый вал и основной элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, в которой втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов, при этом она снабжена подшипниками качения, установленными между концентрично расположенными втулками полумуфт, а в плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов, выполнено местное ослабление прочности основного элемента из эластичного материала в виде соединенных с этим материалом металлических колец, между которыми расположен соединенный с ними дополнительный эластичный материал идентичной марки, что и основной элемент, отличающаяся тем, что дополнительный эластичный материал между металлическими кольцами имеет форму кольцевой прокладки.An elastic coupling comprising a first coupling half with a flange connected to the drive shaft, a second coupling half with a flange, worn on the driven shaft and a main element of elastic material connected to both coupling halves, in which the sleeve of the first coupling half covers the sleeve of the second coupling half with the possibility of rotation about it around the longitudinal axis of the driven and driving shafts, while it is equipped with rolling bearings mounted between concentrically arranged bushings of the coupling halves, and in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the driven and the drive shafts, local weakening of the strength of the main element of elastic material in the form of metal rings connected to this material, between which an additional elastic material of the same brand connected to them is located, as the main element, characterized in that the additional elastic material between the metal rings has the shape of the ring gasket.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения и предназначено для использования в конструкциях пассажирских вагонов железнодорожного транспорта для передачи крутящего момента от колесной пары к подвагонному генератору.The proposed technical solution relates to the field of engineering and is intended for use in the design of passenger railroad cars for transmitting torque from the wheelset to the car generator.

Известна упругая муфта (патент №49594, МПК7 F16D 3/74), включающая первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, одеваемую на ведомый вал и элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, при этом втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущих валов.Known elastic coupling (patent No. 49594, IPC7 F16D 3/74), comprising a first coupling half with a flange connected to the drive shaft, a second coupling half with a flange, worn on the driven shaft and an element of elastic material connected with both coupling halves, while the sleeve of the first coupling half covers the sleeve of the second coupling half with the possibility of rotation relative to it around the longitudinal axis of the driven and drive shafts.

Недостатком данного технического решения является следующее: втулка, охватывающая вторую полумуфту, работает как подшипник скольжения, в результате при заклинивании подшипника генератора происходит интенсивный износ торцов этой втулки, что существенно сокращает срок безаварийной работы муфты. В результате чего требуется наличие специальных каналов для подачи смазки при ее обслуживании в эксплуатации (спринцевании), необходим периодически ее осмотр, разборка и замена изношенных втулок.The disadvantage of this technical solution is the following: the sleeve covering the second coupling half acts as a sliding bearing, as a result, when the generator bearing is jammed, intensive wear of the ends of this sleeve occurs, which significantly reduces the period of trouble-free operation of the coupling. As a result, special channels are required for supplying lubricant during its maintenance in operation (douching), it is necessary to periodically inspect it, disassemble and replace worn bushings.

Известна также упругая муфта (Патент РФ №63477), включающая первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, одеваемую на ведомый вал и элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, в которой втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов, при этом она снабжена подшипниками качения, установленными между концентрически расположенными втулками полумуфт.An elastic coupling is also known (RF Patent No. 63477), including a first coupling half with a flange connected to the drive shaft, a second coupling coupling with a flange, worn on the driven shaft and an element of elastic material connected to both coupling halves, in which the sleeve of the first coupling half covers the second sleeve coupling halves with the possibility of rotation relative to it around the longitudinal axis of the driven and drive shafts, while it is equipped with rolling bearings installed between concentrically arranged bushings of the coupling halves.

Недостатком данного технического решения является недостаточная надежность, так как в аварийной ситуации при заклинивании подшипников генератора в случае разрушения элемента из эластичного материала по косому сечению из-за перекоса полумуфт нарушается работа подшипникового узла и возможно ее самовозгорание.The disadvantage of this technical solution is the lack of reliability, since in an emergency situation when the generator bearings get jammed in case of destruction of an element of elastic material along an oblique cross section due to the misalignment of the coupling halves, the operation of the bearing assembly and its self-ignition are possible.

Известна упругая муфта (патент РФ №65989), включающая первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, одеваемую на ведомый вал и элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, в которой втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов, при этом она снабжена подшипниками качения, установленными между концентрически расположенными втулками полумуфт, в плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов выполнено местное ослабление прочности элемента из эластичного материала, выполненное в виде соединенных с этим эластичным материалом металлических колец, между которыми расположен соединенный с ними слой эластичного материала уменьшенной прочности.Known elastic coupling (RF patent No. 65989), including a first coupling half with a flange connected to the drive shaft, a second coupling half with a flange, worn on the driven shaft and an element of elastic material associated with both coupling halves, in which the sleeve of the first coupling half covers the sleeve of the second coupling half with the possibility of rotation relative to it around the longitudinal axis of the driven and driving shafts, while it is equipped with rolling bearings installed between concentrically arranged bushings of the coupling halves in a plane perpendicular to the longitudinal On the main axis of the driven and drive shafts, a local weakening of the strength of an element of elastic material is performed, made in the form of metal rings connected to this elastic material, between which a layer of elastic material of reduced strength connected to them is located.

Наличие слоя эластичного материала уменьшенной прочности не обеспечивает стабильность в указанных пределах момента разрушения элемента из эластичного материала в аварийной ситуации.The presence of a layer of elastic material of reduced strength does not provide stability within the specified limits of the moment of destruction of an element of elastic material in an emergency.

Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является упругая муфта (Патент РФ №87479 по заявке №2009119566 от 26.05.2009 г.), включающая первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, одеваемую на ведомый вал и элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, в которой втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов, при этом она снабжена подшипниками качения, установленными между концентрически расположенными втулками полумуфт, в плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов, выполнено местное ослабление прочности элемента из эластичного материала, при этом местное ослабление прочности основного элемента из эластичного материала выполнено в виде соединенных с этим эластичным материалом металлических колец, между которыми расположен соединенный с ними дополнительный эластичный материал, идентичной марки, что и основной элемент, который имеет форму концентрично расположенных кольцевых прокладок.The closest technical solution adopted as a prototype is an elastic coupling (RF Patent No. 87479 for application No. 2009119566 dated 05.26.2009), including a first coupling half with a flange connected to the drive shaft, a second coupling half with a flange worn on the driven shaft and an element of elastic material associated with both half couplings, in which the sleeve of the first half coupling covers the sleeve of the second half coupling with the possibility of rotation relative to it around the longitudinal axis of the driven and drive shafts, while it is equipped with rolling bearings, installed between the concentrically arranged bushings of the coupling halves, in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the driven and driving shafts, a local weakening of the strength of the element of elastic material is performed, while the local weakening of the strength of the main element of elastic material is made in the form of metal rings connected to this elastic material, between which an additional elastic material connected to them is located, identical to the brand, as the main element, which has the form of concentrically arranged washers.

Недостаток данного технического решения заключается в том, что выполнение местного ослабления прочности элемента из эластичного материала в таком виде ведет к повышению жесткости элемента и нерациональному использованию эластичного материала, так как основное разрушение эластичного материала между металлическими кольцами в аварийной ситуации происходит по наружной прокладке из-за возникающих именно в ней максимальных касательных напряжений. Разрушение внутренней прокладки является только следствием разрушения наружной прокладки. Она, в свою очередь, при определенных условиях снижает быстродействие упругой муфты.The disadvantage of this technical solution is that the implementation of local weakening of the strength of the element of elastic material in this form leads to increased stiffness of the element and the irrational use of elastic material, since the main destruction of the elastic material between the metal rings in an emergency occurs on the outer strip due to the maximum tangential stresses arising in it. The destruction of the inner gasket is only a consequence of the destruction of the outer gasket. It, in turn, under certain conditions reduces the speed of the elastic coupling.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении быстродействия упругой муфты в аварийной ситуации и снижении расхода эластичного материала.The technical result of the proposed utility model is to increase the speed of the elastic coupling in an emergency and reduce the consumption of elastic material.

Для достижения указанного технического результата в известной упругой муфте, включающей первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, одеваемую на ведомый вал и основной элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, в которой втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов, при этом она снабжена подшипниками качения, установленными между концентрично расположенными втулками полумуфт, а в плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов выполнено местное ослабление прочности основного элемента из эластичного материала в виде соединенных с этим материалом металлических колец, между которыми расположен соединенный с ними дополнительный эластичный материал идентичной марки, что и основной элемент, согласно полезной модели, дополнительный эластичный материал между металлическими кольцами имеет форму кольцевой прокладки.To achieve the specified technical result in a known elastic coupling, including a first coupling half with a flange connected to the drive shaft, a second coupling half with a flange, worn on the driven shaft and the main element of elastic material associated with both coupling halves, in which the sleeve of the first coupling half covers the sleeve of the second coupling halves with the possibility of rotation relative to it around the longitudinal axis of the driven and driving shafts, while it is equipped with rolling bearings mounted between concentrically arranged bushings along lumuft, and in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the driven and driving shafts, a local weakening of the strength of the main element of elastic material is made in the form of metal rings connected to this material, between which additional elastic material of the same brand is connected with them as the main element, according to the useful models, additional elastic material between the metal rings has the form of an annular gasket.

Предлагаемая конструкция упругой муфты позволяет повысить ее надежность, так как при заклинивании подшипников генератора гарантируется разрушение эластичного материала по сечению, перпендикулярному продольной оси ведомого и ведущего валов, что не приведет к перекосу полумуфт и исключит возможность самовозгорания муфты в аварийном режиме, сохранит эластичные свойства основного элемента и позволит более рационально использовать эластичный материал.The proposed design of the elastic coupling allows you to increase its reliability, since when the generator bearings are jammed, the destruction of the elastic material along a section perpendicular to the longitudinal axis of the driven and drive shafts is guaranteed, which will not lead to misalignment of the coupling halves and exclude the possibility of self-ignition of the coupling in emergency mode, preserving the elastic properties of the main element and will allow more rational use of elastic material.

Заявляемое техническое поясняется чертежом, где показана муфта упругая в разрезе.The claimed technical is illustrated by the drawing, which shows the elastic coupling in the context.

Упругая муфта состоит из первой полумуфты 1 с фланцем, соединенной с ведущим карданным валом 2, второй полумуфтой 3 с фланцем, одеваемой на ведомый вал 4 подвагонного генератора 5 и элемент из эластичного материала 6, связанный с обеими полумуфтами 1 и 3. Втулка 7 первой полумуфты 1 охватывает втулку 8 второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов. Между концентрически расположенными втулками 7, 8 полумуфт 1, 3 установлены три подшипника качения, а по краям расположены радиальные подшипники качения 9, между которыми расположен упорный подшипник качения 10.The elastic coupling consists of a first coupling half 1 with a flange connected to the drive shaft 2, a second coupling half 3 with a flange worn on the driven shaft 4 of the car generator 5 and an element of elastic material 6 connected to both coupling halves 1 and 3. Sleeve 7 of the first coupling half 1 covers the sleeve 8 of the second coupling half with the possibility of rotation relative to it around the longitudinal axis of the driven and drive shafts. Between concentrically arranged bushings 7, 8 of the coupling halves 1, 3 are installed three rolling bearings, and radial rolling bearings 9 are located at the edges, between which there is a thrust rolling bearing 10.

Ко второй полумуфте 3 болтами 11 прикреплено основание 12 элемента 6 из эластичного материала. Болтами 13 на первой полумуфте 1 закреплен кожух 14, укрывающий муфту от загрязнения.The base 12 of the element 6 of elastic material is attached to the second coupling half 3 with bolts 11. Bolts 13 on the first coupling half 1 mounted casing 14, which covers the coupling from contamination.

Муфта крепится болтом 15 на валу 4 генератора 5 через шайбу 16, в которой выполнено лабиринтное уплотнение, перекрываемое лабиринтным кольцом 17. Карданный вал 2 шпильками 18 крепится к полумуфте 1.The clutch is fastened with a bolt 15 on the shaft 4 of the generator 5 through the washer 16, in which a labyrinth seal is made, overlapped by the labyrinth ring 17. The cardan shaft 2 with pins 18 is attached to the coupling half 1.

Для предотвращения попадания смазки подшипников на элемент 6 из эластичного материала муфта снабжена манжетой 19. Для предотвращения загрязнения смазки подшипников между шайбой 16 и полумуфтой 1 установлено резиновое кольцо 20.To prevent the grease of bearings from reaching the element 6 of elastic material, the coupling is equipped with a sleeve 19. To prevent contamination of the grease of the bearings, a rubber ring 20 is installed between the washer 16 and the coupling half 1.

В плоскости перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов выполнено местное ослабление прочности элемента 6 из эластичного материала. Ослабление выполнено в виде соединенных с элементом 6 металлических колец 21 и 23, между которыми расположена кольцевая прокладка 22.In the plane perpendicular to the longitudinal axis of the driven and driving shafts, a local weakening of the strength of the element 6 of elastic material is performed. The weakening is made in the form of metal rings 21 and 23 connected to the element 6, between which an annular gasket 22 is located.

Передача крутящего момента от карданного вала 2 на вал 4 генератора 5 осуществляется через шпильки 18, полумуфту 1, элемент 6 из эластичного материала, кольцо 21, кольцевую прокладку 22, кольцо 23, элемент 6 из эластичного материала, основание 12, болты 11, полумуфту 3 и шпонку 24.The torque is transmitted from the propeller shaft 2 to the shaft 4 of the generator 5 through the studs 18, coupling half 1, element 6 made of elastic material, ring 21, ring gasket 22, ring 23, element 6 made of elastic material, base 12, bolts 11, coupling half 3 and key 24.

Поворот относительно друг друга полумуфт 1, 3 вокруг продольной оси вала 4 генератора 5 возможен за счет наличия подшипников качения 9, 10.Rotation of the coupling halves 1, 3 relative to each other around the longitudinal axis of the shaft 4 of the generator 5 is possible due to the presence of rolling bearings 9, 10.

В аварийной ситуации при заклинивании подшипника генератора 5 происходит разрушение кольцевой прокладки 22 между металлическими кольцами 21 и 23, что позволяет сохранить целостность всего привода без передачи крутящего момента от карданного вала 2 к генератору 5. При этом исключается самовозгорание муфты, так как трение разрушенных частей будет минимальным.In an emergency situation, when the bearing of the generator 5 is jammed, the annular gasket 22 is destroyed between the metal rings 21 and 23, which helps to preserve the integrity of the entire drive without transmitting torque from the driveshaft 2 to the generator 5. This eliminates spontaneous combustion of the coupling, since the friction of the damaged parts will minimal.

Таким образом, предложенная конструкция муфты позволит повысить ее надежность в части быстродействия в аварийной ситуации и снизить себестоимость ее изготовления.Thus, the proposed design of the coupling will increase its reliability in terms of speed in an emergency and reduce the cost of its manufacture.

Предлагаемая полезная модель соответствует критерию «новизна», т.к из уровня техники не выявлены конструкции муфт с предложенной совокупностью признаков.The proposed utility model meets the criterion of "novelty", because from the prior art couplings with the proposed set of features have not been identified.

Claims

An elastic coupling comprising a first coupling half with a flange connected to the drive shaft, a second coupling half with a flange, worn on the driven shaft and a main element of elastic material connected to both coupling halves, in which the sleeve of the first coupling half covers the sleeve of the second coupling half with the possibility of rotation about it around the longitudinal axis of the driven and drive shafts, while it is equipped with rolling bearings mounted between concentrically arranged bushings of the coupling halves, and in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the driven and the drive shafts, local weakening of the strength of the main element of elastic material in the form of metal rings connected to this material, between which an additional elastic material of the same brand connected to them is located, as the main element, characterized in that the additional elastic material between the metal rings has ring gasket shape.