Устройство для соединения секций винта винтового конвейера

 

Использование: изобретение предназначено для транспортирования сыпучих и мелкокусковых материалов. Сущность изобретения:устройство для соединения секций винта винтового конвейера содержит узел соединения валов с размещенными в смежных валах втулками, торец одной из которых имеет формулу наружной сферы и кулачки типа выступ-впадина для передачи вращения от одного смежного вала к другому, при этом кулачки типа выступ-впадина размещены по периметру конца каждого смежного вала, а в центральное отверстие втулки первого смежного вала установлен резьбовой конец болта с гайкой второго смежного вала, причем головка болта второго смежного вала выполнена сферической формы, сам же болт установлен с возможностью радиального поворота в сужающемся отверстии преимущественно конической формы втулки конца второго вала, наружная же сферическая поверхность этой втулки входит в сужающееся отверстие преимущественно конической формы втулки конца первого стыкуемого вала, при этом наружная поверхность головки болта и конца втулки второго смежного вала имеет общий геометрический центр и представляет собой концентрические сферические поверхности. Общий геометрический центр концентрических сферических поверхностей, головки болта и конца втулки второго вала расположены в центре симметрии кулачков типа выступ-впадина в собранном состоянии. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к подъемно-транспортной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для транспортирования сыпучих и мелкокусковых материалов.

Известно устройство для соединения секций винтового конвейера, в котором стыкуемые концы вала соединяются с помощью промежуточного вала, поддерживаемого и ориентируемого относительно корпуса конвейера с помощью корпуса подшипника, установленного на корпусе винтового конвейера, при котором концы промежуточного вала шарнирно с помощью крестовин прикреплены к стыкуемым концам вала.

Недостатком конструкции устройства является то, что подшипниковая опора промежуточного вала создает сопротивление движению транспортируемого продукта. Кроме того, крестовина, разделенная на два шарнирных соединения с возможностью поворота одного по отношению другому во взаимно перпендикулярных плоскостях и установления по обе стороны от конца подшипника, при повороте вала на полный оборот меняет точку вращения шарнира то на один, то на другой конец промежуточного вала, что недопустимо для валов с ломанной продольной осью секций вала.

Наиболее близким к сущности данного изобретения (прототипом) является устройство для соединения секций винта винтового конвейера, в котором каждая секция винта с одного конца опирается на неподвижную подвесную промежуточную опору вала, подвешенную на корпусе с помощью радиальных тяг, а пропущенный через эту опору конец винта имеет цапфу с установленной на ней втулкой, способный передать крутящий момент от этого винта, причем торец втулки имеет форму наружной сферы, а сторона, обращенная к опоре, имеет радиальные выступы, втулка же входит во внутрь стаканообразного торца стыкуемой смежной секции винта так, что наружная сферическая поверхность втулки контактирует с внутренней сферической поверхностью станкообразного торца смежного винта, а радиальные выступы втулки с торцевыми выступами стаканообразного торца.

Недостатком конструкции является наличие неподвижной подвесной промежуточной опоры, расположенной между стыкуемыми винтам и конвейера, препятствующей движению транспортируемого продукта, следствием чего является разрыв непрерывной винтовой поверхности конвейера в промежуточной опоре. Недостатком конструкции также является передача крятщего момента от одного стыкуемого винта к другому через свободно установленный конец стыкуемого винта на втулку подвешенного в промежуточной опоре конца винта, что дает возможность свободного осевого перемещения внутренней сферической поверхности станкообразного конца стыкуемого винта относительно наружной сферической поверхности втулки смежного винта, подвешенного этим концом в промежуточной опоре. Осевое смещение возможно при большой длине винтового конвейера. Осевое смещение секции винта в промежуточной опоре приводит к проникновению транспортируемого продукта в зону сферического контакта концов стыкуемых винтов. Наличие сферического контакта приводит к запрессованию продукта в сферическом контакте, что нарушает правильность вращения и правильность зацепления выступов в стыкуемых соединениях концов винта.

Цель изобретения улучшение пропускной способности промежуточной опоры и улучшения вращения секционного вала при изломе продольной оси секционного вала в промежуточной опоре.

Поставленная цель достигается тем, что каждая секция винта в стыкуемом узле на одном конце имеет вращающееся вместе с валом винта кольцо, вписывающееся во внутреннюю поверхность корпуса и соединенное с валом винта с помощью радиальных спиц, а передача крутящегося момента от одного стыкуемого винта к другому происходит с помощью кулачка типа выступ-впадина, расположенных по периметру валов стыкуемых винтов, а секции в сферическом соединении внутри стыкуемых торцов винта поддерживаются в стянутом положении с помощью осевого болта с наружной сферической головкой, а болт в свою очередь сферической головкой вставлен в суживающееся центральное отверстие втулки, предпочтительно конической формы, вставленной во внутрь одного из стыкуемых валов винта, а наружный торец этой втулки, обращенный в сторону стыкуемого вала, имеет форму наружной сферы и контактирует с возможностью радиального сферического поворота с суживающимся отверстием, предпочтительно конической формы, втулки конца стыкуемого смежного вала винта, причем наружные сферические поверхности головки болта и конца втулки второго вала имеют общий геометрический центр, расположенный в центре симметрии кулачков в сборе. Соединение сфера головки болта-отверстие втулки и наружная сфера втулки второго вала-суживающееся отверстие втулки первого вала имеет линейный контакт и исключает возможность запрессовывания транспортируемого продукта в соединении.

На фиг. 1 изображен шарнир для соединения секций винта винтового конвейера; на фиг. 2 разрез А-Б; на фиг. 3 разрез Г-Д; на фиг. 4 узел В шарнирного соединения;на фиг. 5 изометрическая проекция сборки шарнира.

Шарнир для соединения секций винта винтового конвейера состоит из первого 1 и второго 2 стыкуемых валов винта, ориентированных внутри корпуса 3 конвейера с помощью радиального кольцевого упора 4, жестко смонтированного на конце второго вала винта 2. На концах стыкуемых валов 1 и 2 выполнены кулачки 5 типа выступ-впадина, причем выступы кулачков расположены по торцу и периферии конца полого вала. В центральное отверстие первого стыкуемого вала вставлена втулка 6, в отверстие 7 которой вставлен болт 8 с гайкой 9, головка 10 которого имеет форму наружной сферы 11 радиуса R1. Головка 10 болта вставлена с возможностью радиального сферического поворота в суживающееся отверстие 12 конической формы внутри втулки 13, вставленной в центральное отверстие конца второго вала 2. Торец втулки 13 ограничивается сферической поверхностью 14 радиуса R2. Для поворота болта 8 при изломе продольной оси в шарнире выполнено отверстие 15 во втулке 13 второго стыкуемого вала 2. Втулки 6 и 13, соединенные с помощью болта 8 и гайки 9 в сборочную единицу, с помощью пальцев 17 на обоих стыкуемых валах соединяют в состоянии зацепления кулачки 5 валов винтов 1 и 2. Для обеспечения излома продольной оси стыкуемых валов винтов в шарнире сферические поверхности 11 с радиусом R1 и 14 с радиусом R2 имеют общий геометрический центр 18 сфер, для чего в конструкции шарнира предусмотрены торцевые 19 и радиальные зазоры 20 между кулачками 5 обоих стыкуемых валов винтов 1 и 2. Конец одного из стыкуемых валов винта 2 жестко соединен с радиальным кольцевым упором 4 и вращается внутри заглубленного кольца 21. Общий геометрический центр 18 сфер расположен в центре симметрии 22 кулачков 5 в собранном состоянии. Радиальные кольцевые упоры 4 состоят из кольца 22 и радиальных спиц 23.

Устройство для соединения секций винтов винтового конвейера работает следующим образом. Устройство предусматривает возможность транспортирования сыпучих материалов при нарушении прямолинейности продольной оси, что наблюдается при большой длине винтового конвейера и наличии нескольких промежуточных опор. При предложенной конструкции сопротивление движения транспортируемого продукта в промежуточной опоре отсутствует, а лопасти винтов валов 1 и 2 не соприкасаются с корпусом 3 конвейера, и винтовая поверхность в промежуточной опоре имеет непрерывную геометрическую форму. Вал 1 передает крутящий момент через кулачки 5, расположенные на периферии стыкуемых секций. При вращении стыкуемых валов винтов, в том числе при нарушении их соосности, обеспечивается постоянное зацепление кулачков за счет стягивания втулок 6 и 13 болтом 8, проходящим через отверстие 7 втулки 6, с помощью гайки 9. При изломе продольной оси в соединении и вращении вала ось болта 8 сохраняет положение оси стыкуемого вала 1. При этом головка болта 10 своей сферической поверхностью 1 радиуса R1 cкользит по охватывающей эту поверхность суживающемуся отверстию 12 втулки 13, а наружная сферическая поверхность 14 торца этой втулки скользит по суживающемуся отверстию 16 втулки 6 первого стыкуемого вала 1. При нарушении соосности осей стыкуемых винтов в устройстве кулачки 5 продолжают находиться в зацеплении. Для обеспечения поворота продольной оси вращающихся валов без заклинивания в шарнире радиусы R1 и R2 сферических поверхностей 11 и 14 имеют общий центр 18, при котором происходит поворот деталей шарнира за счет скольжения двух пар выше указанных трущихся поверхностей. Поворот устройства относительно геометрической точки 18 обеспечивает вращение валов без радиального биения. Для поворота кулачков 5 обоих стыкуемых винтов относительно геометрического центра сферы 18 за счет скольжения по двум сферическим поверхностям 11 и 14 выполнены зазоры торцевые 19 и радиальные 20. При вращении секционного винта механизм устройства не воспринимает крутящего момента и служит для создания геометрической точки поворота и поддержания стыкуемых валов 1 и 2 в состоянии зацепления кулачками 5, крутящий же момент передается через зацепление кулачков 5. Наличие контактирующих поверхностей сфера 14 конус 16 и сфера 11 и конус 12 в месте соприкосновения имеет линейный контакт. Линейный контакт в совокупности с натяжением стыкуемых деталей болтом 8 и гайкой 9 исключает образование зазоров в соединениях устройства. В случае попадания транспортируемого продукта в зону контакта поз. 14 16 и поз. 11 12 продукт не проходит через линейный контакт, следовательно, не нарушается вращение винтов в промежуточной опоре при повороте продольной оси.

Формула изобретения

1. Устройство для соединения секций винта винтового конвейера, включающее узел соединения валов с размещенными в смежных валах втулками, торец одной из которых имеет форму наружной сферы, и кулачки типа выступ-впадина для передачи вращения от одного смежного вала к другому, отличающееся тем, что кулачки типа выступ-впадина размещены по периметру конца каждого смежного вала, при этом в центральное отверстие втулки первого смежного вала установлен резьбовой конец болта с гайкой второго смежного вала, причем головка болта второго смежного вала выполнена сферической формы, а сам болт установлен с возможностью радиального поворота в суживающемся отверстии преимущественно конической формы втулки конца второго вала, наружная же сферическая поверхность этой втулки входит в суживающееся отверстие преимущественно конической фирмы втулки конца первого стыкуемого вала, при этом наружная поверхность головки болта и конца втулки второго смежного вала имеют общий геометрический центр и представляет собой концентрические сферические поверхности.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что общий геометрический центр концентрических сферических поверхностей головки болта и конца втулки второго вала расположены в центре симметрии кулачков типа выступ-впадина в собранном состоянии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5