Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CONTROLLABLE CONNECTION FOR ROTATING SHAFTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/190946
Kind Code:
A1
Abstract:
A controllable connection for two coaxial shafts comprises a hollow end of a transmitting shaft and a substantially profiled end of a receiving shaft, positioned inside the hollow end of the transmitting shaft. The hollow end of the transmitting shaft is provided with at least one plunger and barrel assembly with means for controlling the movement of a liquid.

Inventors:
VINNIKOV, Andrey Gennad'yevich (ul. Laureatov, 81-826Norils, Krasnoyarskiy kray 8, 663318, RU)
Application Number:
RU2014/000749
Publication Date:
December 17, 2015
Filing Date:
October 07, 2014
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
VINNIKOV, Andrey Gennad'yevich (ul. Laureatov, 81-826Norils, Krasnoyarskiy kray 8, 663318, RU)
International Classes:
F16D31/02
Foreign References:
SU584137A11977-12-15
SU26520A11932-05-31
US2930212A1960-03-29
US2136920A1938-11-15
Attorney, Agent or Firm:
SHAROV, Vasiliy Aleksandrovich (Ryazansky prospect, 75/4 1-aya bashnya, 7 etaz, Moscow 6, 109456, RU)
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 . Управляемое соединение, включающее полый конец передающего вала и, по преимуществу, профилированный конец принимающего вала, расположенный внутри полого конца передающего вала,

причем полый конец передающего вала оснащен, по меньшей мере, одной плунжерной группой, по преимуществу парой плунжеров, со средствами управления ходом жидкости.

2. Соединение по п. 1 , отличающееся тем, что конец принимающего вала профилирован аналогично подвижному звену кулачкового механизма.

3. Соединение по п. 1 , отличающееся тем, что плунжерные группы размещены соосно по окружности относительно оси симметрии передающего и принимающего валов.

4. Соединение по п. 1 , отличающееся тем, что плунжерные группы размещены по окружности радиально, относительно передающего и принимающего валов.

5. Соединение по п. 1 , отличающееся тем, что средства управления ходом жидкости плунжерной группы включают кран, двухпозиционный для пары плунжеров, оснащенный средством дозирования жидкости, например жиклёром.

6. Соединение по любому из пп. 1 -^-4, отличающееся тем, что упомянутый конец передающего вала и/или упомянутый конец принимающего вала представляют собой неразъемные части валов.

7. Соединение по любому из пп. 1 -4, отличающееся тем, что упомянутый конец передающего вала и/или упомянутый конец принимающего вала представляют собой съемные детали валов.

Description:
УПРАВЛЯЕМОЕ СОЕДИНЕНИЕ ВРАЩАЮЩИХСЯ ВАЛОВ

Предлагаемое изобретение относится к области гидравлики.

В качестве ближайшего аналога предлагаемого изобретения может быть выбрано устройство для управляемого соединения двух соосно вращающихся валов, описанное в заявке на изобретение RU2007134125, опубликованной 20.03.2009. В RU2007134125 описано соединение, образованное профилированными концами передающего и принимающего вала, один из которых может быть выполнен полым, принимающим ответную часть соединения, и оснащенное плунжерами обеспечивающими управление положением валов друг относительно друга. Автором технического решения RU2007134125 предложено устройство обеспечивающее управление вращением соосных валов для большого перечня объектов техники, характеризующееся при этом излишне сложной конструкцией (в особенности конструкцией средств подачи и размещения рабочей жидкости), следствием чего станет невысокая надежность управляемого соединения. В свою очередь, предлагаемое техническое решение позволит устранить указанный выше недостаток и предложить для практического использования управляемое соединение вращающихся валов, использование которого будет ограничено исключительно предельными прочностными характеристиками валов. В результате чего соединение сможет быть использовано в условиях резкой перемены нагрузок, как по вектору направления, так и по модулю величины.

Указанный выше технический результат достигается при использовании управляемого соединения, включающего полый конец передающего вала и, по преимуществу, профилированный конец принимающего вала, расположенный внутри полого конца передающего вала. Полый конец передающего вала оснащен, по меньшей мере, одной плунжерной группой, по преимуществу парой плунжеров, со средствами управления ходом (перетоком) жидкости. Конец принимающего вала может быть профилирован аналогично подвижному звену кулачкового механизма. Плунжерные группы могут быть размещены как радиально, по окружности, так и соосно, относительно оси симметрии передающего и принимающего валов. Исполнительными элементами средства управления ходом жидкости для пары плунжеров могут быть: кран, двухпозиционный кран, жиклер. Привод исполнительных элементов может быть реализован на любом известном принципе: пневматическом, электрическом, механическом, инерционном. Конец передающего вала и/или конец принимающего вала могут представлять собой неразъемные части валов либо съемные детали валов.

Предложенное изобретение поясняется чертежами.

Фиг. 1 - Общий вид соединения (на пример пары плунжеров).

Фиг. 2 - Поперечный разрез соединения (на пример пары плунжеров).

Предложенное управляемое соединение (фиг. 1) вращающихся валов по существу представляет собой управляемую муфту - ограничитель разности угловых скоростей, обеспечивающую управляемое соединение и передачу усилия между соосными валами (передающим валом / {1 , фиг. 2} и принимающим валом // {4, фиг. 2}), в том числе кратковременную блокировку крутящего момента между валами. Соединение состоит из полого конца передающего вала / и, по преимуществу, профилированного конца принимающего вала //. Конец передающего / вала и/или конец принимающего // вала могут представлять собой неразъемные части валов либо съемные детали валов. Под передающим / и принимающим // валами понимаются валы, соответственно, передающий / и принимающий // крутящий момент. Конец принимающего вала // расположен внутри полого конца передающего / вала. Предпочтительно будет выбрано профилирование аналогично кулачку - подвижному звену кулачкового механизма. Полый конец передающего вала / оснащен плунжерными группами 8 (в отработанном варианте {фиг. 2} плунжерной парой 8) с необходимыми средствами управления ходом жидкости (для пары плунжеров 2 двухпозиционный кран 3, оснащенный жиклёром). Отдельные плунжеры 2 группы 8 соединяются между собой каналами 5 перепуска рабочей жидкости. Плунжерные группы 8 размещают по окружности радиально или соосно, равномерно относительно оси симметрии передающего / и принимающего // валов. Благодаря управляемой подаче рабочей жидкости между плунжерами 2, появляется возможность полного управления передачей крутящего момента на принимающий вал //. Использование гидравлического управления совместно с профилированием принимающего вала // обеспечит, как надежность, так и точность управления, например, управление дискретными поворотами валов /, // с временным высвобождением от вращения принимающего вала //.

Работа предложенного управляемого соединения вращающихся валов /, // основана на использовании торможения одного вала относительно другого препятствиями - плунжерными группами (плунжерными парами) 8, расположенными радиально и/или соосно валам /, // и сообщающимися, между собой каналами 5 с жидкостью, перекрываемыми жиклёрами, клапанами, кранами с любым приводом (электрическим, гидравлическим, пневматическим и т.д.), иными средствами управления потоком рабочей жидкости. Использование предложенного соединения на практике может быть пояснено на примере соединения оснащенного плунжерными парами 8 (см. фиг. 2). При возникновении разности силовых моментов между передающим 1 и принимающим 4 валами возникает их смещение относительно друг друга. Смещаясь, принимающий вал 4, благодаря своему кулачковому профилю, воздействует на плунжерные пары 8, которые приводят в движение жидкость, находящуюся в каналах 5, соединяющих отдельные плунжеры 2. Двухпозиционный кран 3 с калиброванным жиклером (с толкателем 6 и пружиной 7) в своем теле обеспечивает строго лимитированное в единицу времени перемещение объема жидкости по каналам 5 между плунжерами 2, что обеспечивает строго ограниченный предел по разности скоростей вращения между валами /, //. В результате, разница скоростей вращения валов 1 и 4 варьируется от нуля до величины ограниченной пропускной способностью жиклера. В предельном случае, при переводе крана из позиции «жиклер» в позицию «закрыто» происходит полная блокировка перемещения валов 1 , 4 относительно друг друга, и как результат - 100%-ная синхронность момента вращения.

Таким образом, управляемое соединение вращающихся валов предложенной конструкции обеспечивает:

- мягкую работу устройства, исключающую появление ударных нагрузок в момент срабатывания из-за отсутствия контролирующих и исполнительных элементов;

з - молниеносность срабатывания, по причине отсутствия систем относительного контроля;

- высочайшую надежность и отказоустойчивость в режимах «в натяг» и «в раскачку»;

- возможность работы с большими величинами моментов сил;

При использовании в конструкциях автомобилей и тракторов:

- снижение опасности «срыва» второго колеса в момент блокировки на скользкой дороге;

- уменьшение габаритов механизма сцепления, упрощение и увеличение вариаций управления сцеплением;

- полное устранение эффектов «замасленные диски» и «сгоревшие диски», «пробуксовка» в механизмах сцепления.

В итоге, перечисленные выше преимущества обеспечат управляемое соединение вращающихся валов, в первую очередь в автотракторной технике в качестве межколесной и межосевой блокировки, а также в качестве альтернативы существующим механизмам сцепления, в чье назначение входит кратковременное разобщение силового агрегата и коробки передач. Данная область использования не исключает применения изобретения в иных областях техники, где требуется управление движением вращающихся валов.