Привод вертикальных роторных установок

Изобретение относится к вертикальным роторным машинам, имеющим привод с карданной передачей. Привод содержит двигатель и карданную передачу, состоящую из трех валов - нижнего, среднего и верхнего -, последовательно соединенных между собой с возможностью пересечения осей посредством универсальных шарниров, при этом один из валов выполнен телескопическим, механизм стопорения универсальных шарниров состоит из верхнего стакана, дном вверх жестко закрепленного на верхнем валу и боковой стенкой охватывающего универсальные шарниры, нижнего стакана, дном вниз установленного на нижнем валу с возможностью осевых перемещений, цилиндрической пружины сжатия, коаксиально расположенной на нижнем валу и верхним концом жестко прикрепленной к валу, а нижним концом жестко соединенной с дном нижнего стакана, и плоской электромагнитной катушки, коаксиально расположенной на нижнем валу под дном нижнего стакана. Изобретение позволяет повысить надежность работы машины. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к вертикальным роторным установкам, имеющим привод с карданной передачей, и может найти применение, например, в различных центробежных установках с газостатическим опорным узлом: ударно-центробежные дробилки и мельницы, центрифуги и сепараторы различного назначения и др.

Известен привод вертикальной роторной установки (центробежно-ударной дробилки), содержащий двигатель, клиноременную передачу и жесткий вал. (Авт. св. СССР №1674962, В 02 С 13/26, опубл. 07.09.1991).

Однако из-за того, что данный привод содержит жесткий вал, рабочий орган установки не обладает возможностью к радиальным, угловым и осевым перемещениям, что обуславливает высокие динамические нагрузки на опорные узлы установки при возникновении режимного или иного дисбаланса рабочего органа.

Известен также привод вертикальной роторной установки (центробежной установки с газостатическим опорным узлом), содержащий двигатель и карданную передачу, состоящую из трех валов - нижнего, среднего и верхнего -, последовательно соединенных между собой с возможностью пересечения осей посредством универсальных шарниров, при этом один из валов выполнен телескопическим. (Патент РФ №2222381, В 02 С 13/14, опубл. 27.01.2004).

Однако из-за того, что известный привод содержит гибкую карданную передачу, на резонансных частотах вращения, появляющихся при разгоне и торможении ротора, возникают значительные колебания ротора, обуславливающие его радиальные и угловые перемещения. Данные перемещения приводят к касаниям и ударам различных частей ротора с сопрягаемыми частями корпуса и опорных деталей, что снижает надежность работы установки.

Задача изобретения состоит в повышении надежности работы установки путем устранения вредных колебаний ротора, возникающих на резонансных частотах вращения, за счет обеспечения жесткости карданной передачи при разгоне и торможении вращения ротора.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем достижения указанного технического результата привод вертикальных роторных установок, содержащий двигатель и карданную передачу, состоящую из трех валов - нижнего, среднего и верхнего -, последовательно соединенных между собой с возможностью пересечения осей посредством универсальных шарниров, при этом один из валов выполнен телескопическим, отличается тем, что содержит механизм стопорения универсальных шарниров, состоящий из верхнего стакана, дном вверх жестко закрепленного на верхнем валу и боковой стенкой охватывающего универсальные шарниры, нижнего стакана, дном вниз установленного на нижнем валу с возможностью осевых перемещений и имеющего диаметр больший или меньший диаметра верхнего стакана, цилиндрической пружины сжатия, коаксиально расположенной на нижнем валу и верхним концом жестко прикрепленной к валу, а нижним концом жестко соединенной с дном нижнего стакана, и плоской электромагнитной катушки, коаксиально расположенной на нижнем валу под дном нижнего стакана.

Изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид привода в разрезе в исходном состоянии, фиг.2 - общий вид привода в разрезе с застопоренными универсальными шарнирами.

Привод вертикальных роторных установок содержит электродвигатель 1, карданную передачу и механизм стопорения универсальных шарниров.

Карданная передача состоит из нижнего, среднего и верхнего валов 2, 3, 4 соответственно, последовательно соединенных между собой с возможностью пересечения осей посредством универсальных шарниров 5 и 6.

Механизм стопорения универсальных шарниров 5 и 6 содержит верхний стакан 7, дном вверх жестко закрепленный на верхнем валу 4, нижний стакан 8, дном вниз установленный на нижнем валу 2 с возможностью осевых перемещений, цилиндрическую пружину 9 сжатия, коаксиально расположенную на нижнем валу 2 и верхним концом жестко прикрепленную к валу 2, а нижним концом жестко соединенную с дном нижнего стакана 8, и плоскую электромагнитную катушку 10, коаксиально расположенную на нижнем валу 2 под дном нижнего стакана 8.

Привод вертикальных роторных установок используют следующим образом.

Предварительно осуществляют стопорение универсальных шарниров 5 и 6. Для этого на электромагнитную катушку 10 подают постоянное напряжение. Под действием возникшего постоянного магнитного поля нижний стакан 8 перемещается по нижнему валу 2 вверх и входит по посадке в верхний стакан 7. При этом цилиндрическая пружина 9 сжимается. Таким образом обеспечивают стопорение универсальных шарниров 5 и 6 и жесткость карданной передачи при разгоне вращения.

Затем подают напряжение на электродвигатель 1 и придают вращение. При достижении требуемой технологической скорости вращения для данной роторной установки подачу напряжения на электромагнитную катушку 10 прекращают. Магнитное поле исчезает и под действием разжимающейся пружины 9 нижний стакан 8 перемещается вниз и выходит из верхнего стакана 7, чем обеспечивается расстопорение универсальных шарниров 5 и 6.

После завершения технологического процесса, осуществляемого установкой, вновь подают постоянное напряжение на электромагнитную катушку 10. Под действием возникшего постоянного магнитного поля нижний стакан 8 перемещается вверх по валу 2 и входит в зацепление с верхним стаканом 7, сжимая цилиндрическую пружину 9. Таким образом обеспечивают стопорение универсальных шарниров 5 и 6 и жесткость карданной передачи при торможении вращения до полной остановки.

Благодаря тому что обеспечивают временное стопорение универсальных шарниров 5 и 6, колебания, возникающие на резонансных частотах вращения при разгоне и торможении вращения, не будут проявляться. Это позволяет предотвратить касания и удары ротора с сопрягаемыми частями корпуса и опорных деталей установки.

После остановки вращения прекращают подачу напряжения на электромагнитную катушку 10. Магнитное поле исчезает, и под действием разжимающейся цилиндрической пружины 9 нижний стакан 8 перемещается вниз в исходное положение и выходит из верхнего стакана 7.

Привод вертикальных роторных установок, содержащий двигатель и карданную передачу, состоящую из трех валов - нижнего, среднего и верхнего, последовательно соединенных между собой с возможностью пересечения осей посредством универсальных шарниров, при этом один из валов выполнен телескопическим, отличающийся тем, что содержит механизм стопорения универсальных шарниров, состоящий из верхнего стакана, дном вверх жестко закрепленного на верхнем валу и боковой стенкой охватывающего универсальные шарниры, нижнего стакана, дном вниз установленного на нижнем валу с возможностью осевых перемещений и имеющего диаметр, больший или меньший диаметра верхнего стакана, цилиндрической пружины сжатия, коаксиально расположенной на нижнем валу и верхним концом жестко прикрепленной к валу, а нижним концом жестко соединенной с дном нижнего стакана, и плоской электромагнитной катушки, коаксиально расположенной на нижнем валу под дном нижнего стакана.