Привод ротационной химической машины

 

(61) Дополнительный к пятнту (22) За явлЕно 27.07,73 (21) 1947128/13 (23) Г1РНОРИТЕТ—

4 (31) 7У9б/72 (32) 28.07.72

И-) УЬония

1 ацдарстаюаы1 ааичтат

6авата Наиаираа ИУ не дааам азьбретеаай н атхрьпнб (43) Опублнновнйо 05.0о 77. Бтоллвтень Ит 21 (45} Дата опубликовании описании 06.10,77 (72) Автор . изобретения

Иностранец

Ч"акая TSIIatpoRG (Япония) иностранная фйрма

"Цукисима Кикан Лтд" (Япония) 1) 36явнт8ль (4) ПРИВОЯ РОТАЦИОЙИОЙ ХИМИЧЕСКОЙ МАМИИЫ

Изобретение относится к оборудованию для разделения жидких неоднородных систем центробежной силой, а точнее к приводам для ротационных хньическнх мапщн, например центрифуг и сепараторов.

Известен привод ротационной химической матпнны, включаю ций станину, вращающийся ротор, установленный на выходном валу, двигатель, свя33HHbIH с входным BBJIoM. IIo крайней IABp0 Одну

Обгонную муфту для передачи BpaIIIBHIга входного вала к выходному валу, корпус, установленный с

ВОзможнОстью Вращения HB выходнОм Валу, ред кционный щестеренчатый механизм, находящийся во вращающемся корпусе, и регулятор вращающего момента, снабженный тормознымн элементами.

Предлагаемый привод отличается от известного тем, что он позволяет регулировать крутятш Й момент выходного вала при поддержании постоянной скорости вращения.

Это достигается тем, что двигатель выполнен реверсивным, обгонная муфта укреплена на вхоцном валу и предназначена для взаимодействия с выходным валом и редукционным механизмом, регулятор вращающего момента состоит иэ тормозного диска, зажатого по торцовым поверхностям,по крайней мере, однан парой торма ных колол "к, н устройства управления приводом для тормозных

КОЧОДОК.

Устройство управления приводом тормозных колодок соцержнт токовый датчик нагрузки ревер:ивного электродвигателя, блок управления, блок сравнения, соединенный с блоком управления, co= леноидный клапан, связанный с датчиком нагрузки и блоком управления через блек сравнения, и

1Л средство для вертикаюпного перемещения тормозных колодок относительно торцов тормозного диска,:àïðèìåð двухходов ой пневмоцилнндр.

Кроме того, устройство управления приводо;. может состоять иэ сервоэлектродвигателя, связан15 ного с ним винтоього вала и ползунка с гаечной истью, ювинченной на винтовой вал, расположен. ный на станине с возможностью радиального скольжении вдоль тормозного диска.

Кроме того, регулятор вращающего момента

М СОСТОИТ иэ тормозного диска и лары электромаг Э нитных полюсОВ, располОженных на торцовых поверхностях тормозного диска, связанных и:Р:э блок сравнения с датчиком нагрузки.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема

Я привода ротационной химической машины; на

561495 фиг, 2,3 и 4 — привод, разрез; на фиг. 5 — кииема. тическая схема варианта выполнения привода ротационной химической машины; на фиг. 6 — то же, частичный разрез; на фиг, 7 — кинемати.аская схема варианта выполнения привода ротационной химической машины.

Привод ротационнои химической машины включает станину 1, ротор 2, закрепленный на конце вертикального вала 3 с возможностью вращения вместе с ним, установленный на выходном валу 4 двигатель 5, связанный с входным валом Ь, обгонную муфту 7, для соединения вала 3 с выходным валом 4 редукционный шестеренчатый механизм 8, находящийся во вращающемся корпусе 9, и регулятор вращающего момента, состоящий из тормозного диска 10, зажатого по торцевым поверхностям„ по крайней мере, одной парой тормозных колодок 11, и устройства для управления приводом их перемещения. Двигатель 5 вьиолнен реверсивным.

Для передачи вращения входной вал 6 соединен через одноходовые муфты 12 и 13 и компенсатор пуска 14 с выходным валом 4 н корпусом 9, при этом муфта 13 соединяет входной вал с корпусом 9, когда an вращается в одном из заданных направлений„а муфта 12 — входной вал с выходным валом 4, когда первый врап(ается s противоположном направлении.

Выходной вал 4 выполнен в блоке с солнечным зубчатым колесом 15 редукционного шестеренчатого механизма и установлен с возможностью свободного вращения в подшипниках относительно к орпуса 9.

Соосно с солнечным зубчатым колесом 15 раз мешено второе солнечное зубчатое колесо 16, выполненное в блоке с полым валом 17, установленным с воэможностью вращения в игольчатых подшипниках, размещенных на выходном валу 4, причем один конец полого вала 17 выступает наружу иэ корпуса 9, а на нем закреплен прн помощи фланца 18 тормозной диск 10.

Планетарные паразитные шестерни 19 и 20 насажены во вращающемся корпусе 9 на промежуточный вал 21, при этом шестерня 19 зацеплена с солнечным зубчатым колесом 15, шестерня 20 — c солнечным зубчатым колесом 16, а промежуточныв вал 21 установлен с возможностью вращения в игольчатых подппшниках22, размещенных вкор пусе 9, Устройство управления приводом для перемещения тормозных колодок состоит из токового датчика нагрузки 23, реверсивного двигателя, блока управления 24, блока сравнения 25, соединенного с блоком управления и соленоицного клапана 26, связанного с датчиком нагрузки и блоком

- управления через блок сравнения 25, и средства 27 для вертикального перемещения тормозных колодок опюсительно торцов тормозного диска, наприме р двухходового цилиндра.

Токовый датчик 23 определяет амплитуды тока нагрузки двигателя 5 для вращения входного ваl0

iá

Ы

60 ла б, блок 24 управляет прижагием тормозных колодок 1i к тормозному диску 10 с заданной силой и блок 25 сравнения сравнивает вепичнну, определенную токовым датчиком 23 нагрузки с заданной блоком 24 управления и генерирует соответствующий сигнал.

В процессе работы сепаратора влажный твердый материал осаждается на внутренней поверхности ротора 2 и затем раэгружается скребком (на чертеже не показан), лри этом на выходном валу 4 при помощи регулятора вращающего момента создается оптимальный момент.

Блоком 24 управления задаются параметры регулирования, определяемые влажностью обрабатываемого вещества, размером частиц, вязкостью, относительной влажностью после обработки и временем обработки, затем включается двигатель 5, и в соленоидный клапан 26 поступает сигнал, соответствующий заданному значению, при этом последний открывается, в результате чего тормозные колодки 11 прижимаются к тормозному диску 10 с необходимым усилием, и врацающнй момент выходного вала 4 соответствует заданному, определяемому параметрами регулирования.

В случае возникновения перегрузки двигателя 5 соленоидный клапан 26 приводится в действие сигналом токового датчика 23 нагрузки, что предотвращает передачу перегрузки на двигатель и тем самым на весь привод.

Устройство учравления приводом для перемещения тормозных колодок (фиг. 3) может также включать серводвигатель 28, непосредственно связанный с ним винтовой вал 29 и ползунок 30 с гаечной частью 31, Гаечная часть навинчена на винтовой вал 29, смонтированный вдоль тормозного диска 10.

Серводвигатель 28 соединен с блоком?5 сравнения и контролируется его сигналом.

При помощи устройства управления приводом тормозные колодки 11 могут свободно перемепрться вдоль радиуса тормозного диска 10, регулируя при этом в широких пределах вращающий момент на выходном валу 4.

Регулятор вращающего момента (фиг. 4) может быть выполнен с электрическим тормозом вместо механического, при этом электрический индукционный тормоз содержит пару электромагнитных полюсов 32, расположенных на торцовых поверхностях тормозного диска 10. Электромагнитные полюса 32 соединены через блок 25 сравнения с токовым датчиком 23 нагрузки и блоком 24 управления.

Вихревые точки вокруг тормозного диска 10 генерируются при помощи магнитного потока, создаваемого полюсами 32, при этом на тормозный диск действует реактивный вращающий момент, в результате чего он затормаживается. Величина вращающего момента, приложенного к выходному валу 4, может меняться в зависимости от ампчиту561495

«)>1 ды управляющего сигнала возбуждения полюсов 32.

Привод может содержать приводное распреде. лительное колесо 33, приводимое во вра«цение от реверсивного двигателя 5, установленного на станине 1, при помощи ведушего колеса 34 и ременной передачи 35.

11а внутренней поверхности вращаюшегося корпуса 9 редукпионного 11«естеренчя г«)1 о механизма имеются ободы 36 и 37, а зубчатая передача формируется по всей внутренней окружности поверхности ободов в виде первого и второго зубчатых венцов 38 и 39 соответственно. По обоим торцам корпуса 9 установлены и)рмозные диски 10, зубчатые венцы 38 и 39 образуют планетяр«гый редуктор.

Один конец выходного вала 4, устанс)в «егчогo по центру корпуса 9,смонтирован в упорном подшипнике 40, а другой его конец выступяе г наружу с другой стороны кор««уся 9 и c«)e I!IIIek«с вялом 3 ротора муфтой 7.

При вращении входного вала 6 в направлении стрелки А (фиг, 6) его вращение передается на прямую па корпус 9 релукционного шес «ере»«чатого механизма, связанного с выходным валом 4, вследствие чего последний также врашается в направлении стрелки А. При эт )м вал 3 ротора, сое.)иненный с выходным валом 4, вращается с низким крутящим моментом и высокой скоростью, что необходимо для отделения твердых составля«о«««их суспензий от жидкости.

После завершения сепарации жидкости привод переключается на вра»пение с высоким моментом и низкой скоростью для раэгруэки шлама из ротора разгрузочным скребком, при этом переключение осуществляется сигналом блока управления (1«я чертежах не показаны), Высокий вращающий момент и низкая скоро ть вращения достигаются следую«цим образом.

Электродвигатель 5 переключается на обратный ход по получении управляюшего сиг««аля из блока управления и одновременно с этим открывается соленоидный клапан 26, подающий рабочую жидкость в пневмоцилиндр для перемещения тормозных колодок, в результате чего последние прижиМаЮтСя К тсрМОЗН>>Му дИСКу 10 С ЗядяШ«ЫМ уСИЛИем, и диск ограни «ивает врашение корпуса 9.

При вра»цении входного вала 6 в направлении стрелки Б первая планетарная шестерня 41, находящаяся в зацепле««ии с солнечным колесом 42, врашается в противоположном направлении относительно входного вала 6 вокруг первого промежуточного вала 43.

Первая планетарная шестерня 41 врашается «о часовой стрелке вокруг выходног0 вала 4 Ilo внугренней пер »ферической поверхности перв«и о зуб гатого вен««а 38 в направлении стрелки h. н рсэу:«ьтате чего рьнга« 44 пс)нижяюшего 1)э;lа ше верни 45>

»«ЕСу«»«СГО 1»ер»»у»0 Il:Гаl«Е»1»р««уи) «ПЕС)с. !)Н«с) 41, Н!)яц«аегся в и;арявлеiIIII ">редки 1). но )гм)»r>)« >)i. согп«ечное K()!1> .:Î 4 э»;)к же н)>я)1«ас)с>с . ) )lян! 1>н:Iс. нии стрелки Б, а вращающий момент -- в направлении сте:«ки А, вращающий вторую плянетарнук) шестерню 47, находя«цуюся в зацеплении со вторым солнечным колесом 46. Под действием этого врашаклце го момента расде»«ляется муфта 48. вторая 1»г«анетарнал шестерня 47 свободно вра»цаетсл в направ:«е нш» стрслси А> и ее вращение преобразуется в крутяший момент для врашения корпуса 9 в направлении стрелки А через второй зубчатый венец 39. Однако в этом случае врашение корпуса ограничено тормозными элементами, и он не врашается, а врашается вторая планетарная шестерня 47 в направлении стрелки b по внут ренней окружной поверхности зубчатого

1б всипа 39, в результате чего рычаг 49 вращается в направлении стрелки Ь, а следовательно, и выходной вал 4 в этом же направлении с пониженной скоростью, при этом удаляется оса;и к с внутрен»«ей поверхности ротора 2 сепаратора.

1!ривод может содержагь три одноходовых .луфты 50, 5) и 52 и врашаю«цийся корпус 9 релукпионного шестеренчатого механизма 8.

Редукпионный шестеренчатый механизм 8 соединен при помощи однохоловых муфт 50, 51 и 52 с выходным валом 4 высокоскоростнь«м ведомым

> распреgQJ««IT@.!!I Hb»»«колесом 53 и низкоскоростным входным валом 54, на котором смонтировано ведомое колесо 55, кинематически соединеш«ое с ведуна»ь»и распределительнь»м««колесами 56 и 57, установленными на ведущем валу 58, соединенном не >l i и )средстве»«ио с,>гвигателем 5 так же, ка»: и высокоскоростное распредст«гельное вел>»мое колесо 53 при»гомоши V-образных передач 59 и 60 соответственно. Регулятор вращающего момента выполнен

8> а»«Я»»ОГИс«НО «10 КОНСТРУКЦИИ.

В ротор 2 сепаратора (фиг. 7«заливается жидкая суспензия, например шлам, которая при ег0 врашенил разделяется на жидкость и осадок. При этом приводной двигатель 5 вращает ведушес раснределительное колесо 56 B направлении стрелки А так, что e« o вра«пение передается на высокоскоростное ведомое колесо 53, врашаемое через ременную передачу в направлении стрелки А. При этом м>фта 50, установленная между колесом 53 и в««хг)д»«ым валом 4, соединяет их, а муфта 51, усганон;«синая между редукционным шестеренчагым ь»еха»изь»сэм и выходным валом 4, расцепляет Ili)сленине.

В этом случае низкоскоростное ведомое рас5Э прсделиге:«ьное колесо 55 вращяе»сл в том же направлении, что и высокоскоростное 1)я «lре >

1«е»»итель»«ое колесо 53, а однохоловал муфта между валом 54 и 1)c;«yKI«««o!IIII I » 11«естерснчят».»м

МЕХа««1«ЭМГ)«с«, НЕ ВКЛК)1;>Е«СЯ, ПрсдптВр.,«I«3ii ВХО;«Пс)Е

1»г)ашсш)е ляля 54 в направлении стрелки А, вслс.l 1 ЬЧ1С ЧЕ ГГ) ОН Вра!1ИTiл яХОЛОС Гу»с) НО u 11>ОШЕНИИ l релукииош«ому шее гср:нс«я»ому мех;сн)»зму. В «)

> .. .: Ië )е ) I>) I » I)) ) k(> ill»ii 1»J!I 4 в .111«яе I> )«с и«>«с > i. >1.

::(>1 с>С)1,1>1, lii>.IУ>»ЯЯ !1(>;111«С H««Е Н>.11»С РС!«С»11 ii> с)»1 и », гя >., ill>11 ))ом )якжс с I)I ) 11), с)й (кс>1>1>»> i

561495 вращается ротор 2 сепаратора в направлении стрелки А в течение заданного времени, необходимого для отделения жидкости от твердого материала, находящегося в роторе. Затем приводной двигатель 5 переключается на обратны . ход с помощью сигнала, подаваемого блоком управления (не показан), при этом одновременно тормозной диск 10 притормаживается с заданным усилием, определяемым сигналом блока управления. После этого колесо 53 вращается в направлении, противоположном направлению стрелки А, при этом муфта 50 расцепляется, и колесо 53 вращается вхолостую.

Поскольку зкоск ростное ведомое распр.делительное колесо 55 и входной вал 54 вращаются в направлении, противоположном стрелке А, то последний и редукционный шестеренчатый механизм 8 соединяются одноходовой муфтой 52, при этом включается муфта 51, и выходной вал 4 соединяется с редукционным шестеренчатым механизмом 8, а корпус 9 вследствие ограничения его вращения через тормозной диск 10, не вращается. В результате вращения муфты 51 в направлении, противоположном стрелке А, соединяются вал 4 и редукционный шестеренчагый механизм Й.

Таким образом, вращение с низкой скоростью, переданное на вал 54, еще больше понижается через редукционный шестеренчатый механизм и передается на вал 4 для его вращения с низкой скоростью и высоким вращающим моментом, пропорциональ ным силе, ограничивающей вращение корпуса 9.

Формула изобретения

1. Привод, например ротационной химической машины, включающий станину, вращающийся ро. тор, установленный на выходном валу, двигатель, связанный с входным валом, по крайней мере, одну обгонную муфту для передачи вращения входного вала к выходному валу, корпус, установленный с возможностью вращения на выходном валу, редукционный шестеренчатый механизм, находящийся во вращающемся корпусе, и регулятор вращаницего момента, снабженный тормозными элементами, о тл и ча ющи йс я тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования крутящего момента выходного вала при сохранении постоянной скорости его вращения, двигатель выполнен реверсивным, обгонная муфта укреплена на входном валу и предназначена для взаиьюдействия с выходным валом и редукционным механизмом, а регулятор вращаняцего момента состоит иэ тормозного диска, зажатого по торцовым поверхностям, по крайней мере, одной парой тормозных колодок, и устройства управления приводом тормозных колодок.

2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что устройство для управления приводом тормозных колодок содержит токовый датчик нагрузки реверсивного электродвигателя, блок управления, блок сравнения, соединенный с блоком управления, соленоидный клапан, связанный с датчиком нагрузки и блоком управления через блок сравнения, и средство для вертикального перемещения тормозных колодок относительно торцов тормозного диска. у 3, Привод по п. 1, отличающийся тем, что устройство для управления приводом тормозных колодок состоит иэ сервоэлектродвигателя, связанного с ним винтового вала и ползуна с гаечной частью, навинченной на винтовой вал, расположен80 ный на станине с возможностью радиального скольжения вдоль тормозного диска.

4. Приводпоп. 1, о тличающи и с я тем, что регулятор вращающего момента состоит из тормозного диска и пары электромагнитных полюсов, расположенных на торцовых поверхностях тормозного диска, связанных через блок сравнения с датчиком нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

40 1. Руденко Н.Ф, "Планетарные передачи", Машгиз, 1947 r., стр. 417, фиг. 445.

1684/1б0 Тираж 794 Подлисное

ЦНИИПИ 1 осударстзенного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раутвская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП Патент", г. Уятород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Карамышева

Редактор 3, Смирагина Техред A. Демьинова Корректор С. Ямалова