Система ременной передачи с регулируемым натяжением ремня

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к передачам с гибкой связью. Система ременной передачи с регулируемым натяжением ремня содержит привод 1, ременную передачу 2 с ремнем 12, промежуточный вал 6, два двуосных шарнира 7 и 8 и механизм перемещения 3 ведущего вала 5 ременной передачи 2 в плоскости, перпендикулярной его оси. Промежуточный вал 6 соединен одним концом двуосным шарниром 7 с ведущим валом 5 ременной передачи 2, а другим концом двуосным шарниром 8 - с валом 4 привода 1. Требуемое натяжение ремня обеспечивается регулированием межосевого расстояния между ведущим 5 и ведомым 10 валами ременной передачи 2 с помощью механизма перемещения 3. Раму, на которой установлен ведущий вал 5, поворачивают вокруг оси в плоскости, перпендикулярной оси ведущего вала 5. Положение оси ведущего вала 5 изменяется, но остается параллельным валу 4 привода 1. Технический результат - предлагаемая система позволяет использовать ременную передачу с периодической механической ручной регулировкой натяжения ремня при стационарном положении привода и устройства нагрузки. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к передачам с гибкой связью с приспособлением для изменения натяжения ремня с помощью регулировки положения оси ведущего шкива, применяемым в машиностроении.

Из уровня техники известно достаточно много вариантов механизмов для натяжения ремня в ременных передачах [Воробьев И.И. Ременные передачи. М.: Машиностроение, 1979, с.264-272]. Известные механизмы выполнены с возможностью осуществления периодического регулирования натяжения ремня в процессе эксплуатации путем прямолинейного перемещения или качания одного из валов (чаще электродвигателя). Для прямолинейного перемещения, например, электродвигателя с ведущим шкивом используют салазки или специальные плиты. При натяжении ремня с помощью качающихся плит на последнюю устанавливают электродвигатель, а натяжение осуществляют при помощи откидных болтов, стяжек, установочных винтов [Сохрин П.П. Проектирование ременных передач. Челябинск: ЧГТУ, 1997, с.25-27].

Получению требуемого технического результата в известных устройствах препятствует высокая трудоемкость при обслуживании таких устройств, связанная с необходимостью перемещения электродвигателя, что влечет за собой необходимость перемещения коммуникаций, подключенных к приводу, что, в свою очередь, отрицательно влияет на работу привода в целом и промышленную безопасность.

Наиболее близкими к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков (прототипом), является система ременной передачи с регулируемым натяжением ремня, содержащая привод и ременную передачу, ведущий вал которой связан двуосным шарниром с валом привода и снабжен механизмом перемещения ведущего вала ременной передачи в плоскости, перпендикулярной его оси. [Заявка Великобритании 2101265, МПК F 16 Н 7/14, 1983].

Получению требуемого технического результата в указанном устройстве препятствует сложность выполнения механизма перемещения с использованием электронных компонентов, а также невысокая надежность устройства, влияющая на промышленную безопасность при его работе.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение надежной работы устройства при минимальных затратах на его обслуживание.

Технический результат, получаемый при реализации заявляемого изобретения, выражается в повышении промышленной безопасности, повышении эксплутационных параметров устройства, увеличении срока службы ремня, используемого в ременной передаче, упрощении технического обслуживания устройства.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что система ременной передачи с регулируемым натяжением ремня, содержащая привод, ременную передачу, двуосный шарнир и механизм перемещения ведущего вала ременной передачи в плоскости, перпендикулярной его оси, дополнительно содержит промежуточный вал и еще один двуосный шарнир, причем ведущий вал ременной передачи связан с валом привода через промежуточный вал, соединенный одним концом двуосным шарниром с ведущим валом ременной передачи, а другим концом двуосным шарниром - с валом привода.

В частном случае выполнения системы ременной передачи с регулируемым натяжением ремня промежуточный вал может быть выполнен составным со скользящим шлицевым соединением.

В частном случае выполнения системы ременной передачи с регулируемым натяжением ремня механизм перемещения ведущего вала ременной передачи может быть выполнен с возможностью линейного перемещения ведущего вала ременной передачи.

В частном случае выполнения системы ременной передачи с регулируемым натяжением ремня механизм перемещения ведущего вала ременной передачи может быть выполнен с возможностью перемещения ведущего вала ременной передачи поворотом его вокруг оси, параллельной оси ведущего вала ременной передачи.

В частном случае выполнения системы ременной передачи с регулируемым натяжением ремня ось поворота рамы и ось ведущего вала ременной передачи лежат в одной вертикальной плоскости.

В частном случае выполнения системы ременной передачи с регулируемым натяжением ремня ведущий вал ременной передачи закреплен на раме, механизм перемещения ведущего вала ременной передачи может быть выполнен в виде тяги, закрепленной на раме и выполненной с возможностью продольного перемещения и одновременного поворота вокруг оси, параллельной оси ведущего вала ременной передачи, с возможностью фиксации тяги в заданном положении.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена общая схема системы ременной передачи с регулируемым натяжением ремня (вид сверху); На фиг. 2 - изображена схема ременной передачи с механизмом перемещения ведущего вала ременной передачи (вид сбоку).

Система ременной передачи с регулируемым натяжением ремня содержит привод 1, ременную передачу 2 и механизм перемещения ведущего вала ременной передачи 3 (фиг.1). Выходной вал привода 4 соединен с ведущим валом ременной передачи 5 через промежуточный вал 6, соединенный одним концом двуосным шарниром 7 с ведущим валом ременной передачи 5, а другим концом двуосным шарниром 8 с валом привода 4. Промежуточный вал 6 выполнен составным со скользящим шлицевым соединением его внешнего и внутреннего элементов. Промежуточный вал 6, выходной вал привода 4 и ведущий вал ременной передачи 5, соединенные между собой двуосными шарнирами 7 и 8 образуют карданную передачу, при этом выходной вал привода 4 является входным валом карданной передачи, а ведущий вал ременной передачи 5 является выходным валом карданной передачи. Карданная передача обеспечивает передачу вращения между валами, оси которых не лежат на одной прямой и могут иметь относительное перемещение. Таким образом, использование карданной передачи в конструкции обеспечивает возможность перемещения валов 4 и 5 относительно друг друга, при этом их оси будут параллельны. За счет карданной передачи при перемещении ведущего вала ременной передачи 5 в плоскости, перпендикулярной его оси, выходной вал привода 4 остается в неизменном положении. Следовательно, в процессе натяжения ремня нет необходимости передвигать привод двигателя 1.

Ременная передача 2 содержит ведущий вал ременной передачи 5, снабженный ведущим шкивом 9, ведомый вал ременной передачи 10, снабженный ведомым шкивом 11, и ремень 12, надетый на указанные шкивы. Ведомый вал 10 ременной передачи 2 соединен с нагрузкой 13, например входным валом бурового насоса.

Механизм перемещения 3 ведущего вала ременной передачи 5 в плоскости, перпендикулярной его оси, может быть выполнен с возможностью линейного перемещения ведущего вала ременной передачи 5. Механизм линейного перемещения ведущего вала ременной передачи 5 может быть реализован по известным конструкциям. Ведущий вал ременной передачи закрепляется на плите или на раме. Перемещение может обеспечиваться с помощью салазок. Механизм перемещения 3 ведущего вала ременной передачи 5 может быть выполнен в виде специальной плиты, прикрепленной к полу или неподвижному основанию, в которой выполнены два Т-образных паза, в которых размещены болты, при этом плита снабжена регулировочным винтом. Различные конструкции механизмов линейного перемещения описаны в [Воробьев И.И. Ременные передачи. М.: Машиностроение, 1979, с. 265-267].

Примеры выполнения механизмов перемещения 3 ведущего вала ременной передачи 5 с возможностью перемещения ведущего вала ременной передачи 5 поворотом вокруг оси, параллельной оси ведущего вала ременной передачи, поворотом плиты описаны, например в книге [Воробьев И.И. Ременные передачи. М.: Машиностроение, 1979, с.267-270].

В частном случае выполнения в системе ременной передачи с регулируемым натяжением ремня ведущий вал ременной передачи 5 закреплен на раме 14, установленной на неподвижном основании 15, с возможностью поворота рамы вокруг оси 16 (фиг.2). Механизм перемещения 3 ведущего вала ременной передачи 5 выполнен в виде тяги 17, закрепленной на раме 14 подвижным соединением 18. Тяга 17 выполнена с возможностью продольного перемещения вдоль направляющих 19 и одновременного поворота вокруг оси 20, параллельной оси ведущего вала ременной передачи 5. Возможность фиксации тяги 17 в заданном положении может быть обеспечена гайками 21.

Система ременной передачи с регулируемым натяжением ремня работает следующим образом. Вращение от привода 1 через карданный вал передается на ведущий вал 5 ременной передачи 2. При помощи шкивов 9 и 10 и ремня 12 движение от ведущего вала 5 передается к ведомому валу 10, соединенному с нагрузкой 13. Требуемое натяжение ремня 12 обеспечивается регулированием межосевого расстояния между 6 ведущим 5 и ведомым 10 валами ременной передачи с помощью механизма перемещения ведущего вала ременной передачи 3. Перемещение ведущего вала ременной передачи 5 производится в плоскости, перпендикулярной его оси, при этом не нарушается параллельность осей валов ведущего 5 и ведомого 10 валов ременной передачи 2. При перемещении ведущего вала ременной передачи 5 изменяется положение его оси относительно оси выходного вала привода 4, при этом указанные оси также остаются параллельны. При необходимости изменения натяжения ремня 2 в процессе эксплуатации производят следующие действия. Отвинчивают гайки 21. Изменяют межосевое расстояние между валами ременной передачи посредством перемещения тяги 17 по направляющим 19. При этом тяга 17 одновременно поворачивается вокруг оси 20. Перемещение тяги 17 за счет подвижного соединения 18 влечет за собой перемещение рамы 14, на которой установлен ведущий вал 5 ременной передачи 2, поворотом вокруг оси 16. В рассматриваемом случае выполнения механизма перемещения ведущего вала ременной передачи 3 плоскость, проходящая через ось ведущего вала 5 ременной передачи и ось поворота рамы 16, является вертикальной. Таким образом, ведущий вал 5 ременной передачи 2 перемещается в плоскости, перпендикулярной своей оси, по дуге окружности с центром на оси вращения 16. При этом изменяется положение оси ведущего вала 5 ременной передачи относительно оси входного вала привода 4. За счет двуосного шарнира 7 изменяется угол между осью промежуточного вала 6 и осью ведущего вала 5 ременной передачи. За счет двуосного шарнира 8 изменяется угол между осью промежуточного вала 6 и осью выходного вала привода 4, при этом промежуточный вал 6 изменяет свою длину за счет перемещения составных элементов промежуточного вала 6. Таким образом, оси выходного вала привода 4 и ведущего вала 5 ременной передачи 2 остаются параллельными, а привод 1 находится в стационарном положении. Фиксация тяги 17, а следовательно, и положения ведущего вала 5 ременной передачи, в измененном положении производится завинчиванием гаек 21.

Предлагаемая система позволяет использовать ременную передачу с периодической механической ручной регулировкой натяжения ремня при стационарном положении привода и устройства нагрузки.

Формула изобретения

1. Система ременной передачи с регулируемым натяжением ремня, содержащая привод, ременную передачу, двуосный шарнир и механизм перемещения ведущего вала ременной передачи в плоскости, перпендикулярной его оси, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит промежуточный вал и двуосный шарнир, причем ведущий вал ременной передачи связан с валом привода через промежуточный вал, соединенный одним концом двуосным шарниром с ведущим валом ременной передачи, а другим концом двуосным шарниром - с валом привода.

2. Система ременной передачи с регулируемым натяжением ремня по п.1, отличающаяся тем, что промежуточный вал выполнен составным со скользящим шлицевым соединением.

3. Система ременной передачи с регулируемым натяжением ремня по п.1 или 2, отличающаяся тем, что механизм перемещения ведущего вала ременной передачи выполнен с возможностью линейного перемещения ведущего вала ременной передачи.

4. Система ременной передачи с регулируемым натяжением ремня по п.1 или 2, отличающаяся тем, что механизм перемещения ведущего вала ременной передачи выполнен с возможностью перемещения ведущего вала ременной передачи поворотом его вокруг оси, параллельной оси ведущего вала ременной передачи.

5. Система ременной передачи с регулируемым натяжением ремня по п.1, или 2, или 4, отличающаяся тем, что ведущий вал ременной передачи закреплен на раме, механизм перемещения ведущего вала ременной передачи выполнен в виде тяги, закрепленной на раме и выполненной с возможностью продольного перемещения и одновременного поворота вокруг оси, параллельной оси ведущего вала ременной передачи, с возможностью фиксации тяги в заданном положении.

6. Система ременной передачи с регулируемым натяжением ремня по п.4 или 5, отличающаяся тем, что ось поворота рамы и ось ведущего вала ременной передачи лежат в одной вертикальной плоскости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2