Привод центрифуги

 

Использование: в машиностроении при создании самобалансирующихся центрифуг. Сущность изобретения: привод содержит ротор, заполненный жидкостью, размещенный внутри него цилиндрический опорный поплавок для установки ротора, электродвигатель с приводным валом, присоединенным к опорному поплавку, и демпфирующее устройство. Демпфирующее устройство состоит из цилиндрической обечайки, установленной коаксиально опорному поплавку с зазором и соединенной с корпусом с помощью упругих элементов и демпфирующих поясов. Каждый демпферный пояс включает равномерно размещенные по окружности колеса с упругими шинами, связанные между собой при помощи шарнирно закрепленных на станке корпуса коромысел. Колеса установлены с возможностью их одновременного радиального перемещения в зазоре между обечайкой и корпусом для выравнивания динамической нагрузки на ротор. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании самобалансирующихся центрифуг на гидроопоре.

Известна конструкция центробежного привода на гидроопоре, включающей цилиндрическую обечайку, установленную с зазором коаксиально опорному поплавку и прикрепленную упругими связями к стенке и днищу корпуса.

Недостатком этого решения является относительно, по сравнению с грузоподъемностью, низкая демпфирующая способность в радиальном направлении.

В устройстве для повышения несущей способности и демпфирующих свойств опоры в радиальном направлении, ограничения амплитуды прецессии применены упругие элементы в виде эластичных шин, заполненных жидкостью и образующих два демпферных пояса, разнесенных по высоте, закрепленных на корпусе опоры.

Недостатком указанного решения является сравнительно небольшой ресурс работы демпферных поясов, и, как следствие этого, снижение надежности устройства в целом.

В устройстве для повышения радиальной жесткости опоры применены упругие колеса, перемещающиеся при помощи индивидуальных управляемых гидроприводов, установленных в направляющих, закрепленных на корпусе опоры. Колеса образуют два разнесенных по высоте опоры кольцевых демпферных пояса.

Недостатком этой конструкции является ее сложность.

Целью изобретения является повышение надежности работы привода путем более равномерного распределения нагрузки в поясах.

Поставленная цель достигается за счет установки в каждом поясе равномерно по окружности колес с упругими шинами, связанных между собой при помощи шарнирно закрепленных на стенке корпуса коромысел и установленных с возможностью их одновременного автоматического радиального перемещения в зазоре между боковой поверхностью опорного поплавка и цилиндрической обечайкой.

За счет этого происходит выравнивание радиальной динамической нагрузки на колеса в поясах, снижение трения, повышение надежности привода. Радиальное перемещение колес обеспечивается при помощи ползунов, установленных в прорезях плеч коромысел. Коромысла в каждом поясе смещены через одно по высоте корпуса на толщину колес, вертикальная ось которых проходит через отверстия в ползунах двух смежных плеч коромысел. Такая конструкция демпферных поясов обеспечивает одновременное и близкое к равномерному включение в работу трех колес в каждом поясе, снижение динамических нагрузок привода.

В исходном состоянии зазор между колесами и обечайкой опорного цилиндра выбирают равными (0,7-0,8) величины зазора между цилиндрической обечайкой и корпусом опорного поплавка.

На фиг. 1 показано продольное сечение центрифуги; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 сечение В-В на фиг. 3.

Привод центрифуги, включающей корпус 1, заполненный жидкостью 2, в которую помещен опорный поплавок 3 с установленным на его торце ротором 4, цилиндрическую обечайку 5, установленную с зазором коаксиально опорному поплавку и связанную при помощи упругих связей 6 в радиальном направлении и осевом с корпусом 1, выемку 7, в которую входит электродвигатель 8 привода, закрепленный на днище корпуса 1, связанный упругим валом 9 с опорным поплавком, изолированным от жидкости герметичным кожухом 10, два пояса колес 11, связанных по окружности в каждом поясе между собой при помощи коромысел 12, установленных на корпусе привода при помощи шарнирных кронштейнов 13, при этом коромысла в каждом поясе через одно смещены по высоте корпуса на величину равную толщине колес 11, вертикальные оси 14 которых связывают смежные плечи двух коромысел, проходя через отверстия в ползунах 15, установленных подвижно в продольных вырезах плеч коромысел. Ползуны 14 выполнены из антифрикционного материала, например бронзы. Для снижения трения в колесах установлены подшипники 16. Крепление рычагов 12 в кронштейнах 13 осуществлено при помощи осей 17, входящих в подшипники 18.

Привод центрифуги работает следующим образом.

При колебаниях или прецессии вращающегося опорного поплавка 3 с амплитудой большей (0,2-0,3) величины зазора между поплавком 3 и обечайкой 5 возникает контакт его с колесом 11, и как следствие, создается радиальное усилие Р, действующее на это колесо.

Под действием радиального усилия Р происходит перемещение ползунов вдоль пазов в верхнем и нижнем коромыслах 12, радиальное перемещение колеса и поворот коромысел в кронштейнах 13. В результате этого вторым плечом каждое коромысло, удерживающее контактирующее колесо, автоматически прижимает к поплавку еще два рядом расположенных колеса. До их поджатия ротор и контактирующее колесо практически свободно перемещаются в радиальном направлении на величину различия зазоров в радиальном направлении двух смежных колес. В результате в каждый момент времени в работе участвуют три рядом расположенные колеса, автоматически происходит выравнивание воспринимаемых ими радиальных нагрузок, повышается надежность и плавность вращения роторной системы, снижается динамическая нагрузка.

Формула изобретения

ПРИВОД ЦЕНТРИФУГИ, содержащий корпус, заполненный жидкостью, размещенный внутри него цилиндрический опорный поплавок для установки ротора, электродвигатель с приводным валом, присоединенным к опорному поплавку, и демпфирующее устройство, состоящее из цилиндрической обечайки, установленной коаксиально опорному поплавку с зазором и соединенной с корпусом с помощью упругих элементов, и двух демпферных поясов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем плавного распределения нагрузки в поясах, каждый из них включает равномерно размещенные по окружности колеса с упругими шинами, связанные между собой при помощи шарнирно закрепленных на стенке корпуса коромысел и установленные с возможностью их одновременного радиального перемещения в зазоре между обечайкой и корпусом для выравнивания динамической нагрузки на ротор.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4