RU2002514C1 - Centrifugal separator drive - Google Patents

Abstract

Использование, изобретение относитс  к приводным механизмам вертикальных центрифуг и может быть использовано в центробежных жидкостных сепараторах, примен емых в молочной, пищевой , химической и других отрасл х промышленности Сущность: привод содержит быстроходный вал с ведомой шестерней, установленный в станине в верхней упругой опоре и нижней подшипниковой опоре, расположенной в цилиндрическом корпусе, размещенном в стакане станины, и тихоходный вал с ведущим зубчатым колесом, образующим с ведомой шестерней винтовую передачу. Корпус нижней опоры св зан со стаканом станины при помощи шарнира, который размещен так, что его центр вращени  расположен в одной горизонтальной плоскости с осью тихоходного вала, а в стенках корпуса и стакана выполнены прорези дл  зацеплени  ведущего зубчатого колеса и ведомой шестерни . Кроме того, нижн   опора может быть снабжена двум  подшипниками, один из которых установлен в корпусе над шарниром 1 зпф-лы. 5 иаUse, the invention relates to the drive mechanisms of vertical centrifuges and can be used in centrifugal liquid separators used in the dairy, food, chemical and other industries. SUBSTANCE: drive contains a high-speed shaft with driven gear installed in the frame in the upper elastic support and lower a bearing support located in a cylindrical housing located in the bed of the bed, and a low-speed shaft with a drive gear forming a helical gear with a driven gear. The lower support housing is connected to the bed glass by means of a hinge, which is positioned so that its center of rotation is located in the same horizontal plane with the axis of the low-speed shaft, and slots are made in the walls of the housing and the glass to engage the driving gear and the driven gear. In addition, the lower support can be equipped with two bearings, one of which is installed in the housing above the hinge 1 zpf-ly. 5 oia

Description

Изобретение относитс  к привадным механизмам вертикальных центрифуг и может быть использовано в центробежных жидкостных сепараторах, примен емых в молочной, пищевой, химической и в других отрасл х промышленности.FIELD OF THE INVENTION This invention relates to propulsion mechanisms of vertical centrifuges and can be used in centrifugal liquid separators used in the dairy, food, chemical and other industries.

Известен привод центробежного сепаратора , содержащий тихоходный вал с ведущим колесом, взаимодействующим с ведомой шестерней, расположенной на полой ступице, установленной с зазором коак- сиально быстроходному валу в двух радиальных подшипниках станины и передающей вращение валу через кулачковую муфту и промежуточную (ведущую) втулку, причем вертикальный быстроходный вал вращаетс  в верхней подшипниковой упругой опоре и в нижней самоустанавливающейс  подшипниковой опоре, расположенной в стакане станины.A drive of a centrifugal separator is known, comprising a low-speed shaft with a driving wheel interacting with a driven gear located on a hollow hub mounted with a clearance of a coaxial high-speed shaft in two radial bearings of the bed and transmitting rotation to the shaft through a cam clutch and an intermediate (driving) sleeve, the vertical high-speed shaft rotates in the upper elastic bearing and in the lower self-aligning bearing located in the bed of the bed.

Така  конструкци  привода обеспечивает существенное снижение небл агопри-  тного вли ни  угловых отклонений вертикального вала на работу винтовой передачи . Однако консольное расположение кулачковой муфты вызывает неравномерное нагружение радиальных подшипников, в которых установлена ступица ведомой шестерни , а угловые отклонени  вертикального вала ухудшают работу кулачковой муфты. Кроме того, нижн   подшипникова  опора вертикального вала также подвержена воздействию дополнительной периодической нагрузки от дебаланса барабана.из-за действи  двухплечевого рычага с опорой вточке контакта элементов кулачковой муфты. Указанные факторы повышают износ нижнего подшипника и кулачковой муфты, что снижает срок службы привода.This design of the drive provides a significant reduction in the adverse effect of the angular deviations of the vertical shaft on the operation of the helical gear. However, the cantilever arrangement of the cam clutch causes uneven loading of the radial bearings in which the hub of the driven gear is mounted, and the angular deviations of the vertical shaft impair the operation of the cam clutch. In addition, the lower bearing support of the vertical shaft is also subject to additional periodic load from the drum unbalance. Due to the action of the two-arm lever with the support at the contact point of the cam clutch elements. These factors increase the wear of the lower bearing and cam clutch, which reduces the service life of the drive.

Известен также привод центробежного сепаратора, содержащий горизонтальный тихоходный вал с ведущим зубчатым кбле- сом, взаимодействующим с ведомой шестерней , св занной с вертикальным быстроходным валом, нижн   подшипникова  опора которого включает в себ  радиаль- но-упорныйирадиальныйA centrifugal separator drive is also known, comprising a horizontal low-speed shaft with a drive gear housing interacting with a driven gear associated with a vertical high-speed shaft, the lower bearing support of which includes a radially thrust radial

самоустанавливающийс  шарикоподшипники , установленные в стакане станины, причем нижн   опора снабжена втулкой со сферическим грибком, на которую посажено внутреннее кольцо радиально-упорного подшипника, и шайбой, запрессованной в расточку шестерни и имеющей ответную вогнутую сферическую поверхность, а центры сфер втулки и наружного кольца самоустанавливающегос  подшипника точно совпадают, образу  общий центр вращени  вертикального вала.self-aligning ball bearings mounted in the bed of the bed, the lower bearing provided with a sleeve with a spherical fungus on which the inner ring of the angular contact bearing is fitted, and a washer pressed into the gear bore and having a mating concave spherical surface, and the centers of the spheres of the sleeve and the outer ring of the self-aligning bearing coincide exactly, forming the common center of rotation of the vertical shaft.

В данной конструкции привода при угловых отклонени х вертикального вала наIn this design of the drive with angular deviations of the vertical shaft on

радиально-упорный подшипник не действуют дополнительные радиальные силы ввиду наличи  зазора между валом и втулкой и возможности скольжени  шайбы по сферическому грибку втулки. Однако отклонени  вертикального вала относительно общего центра вращени  вызывают изменение межосевого рассто ни , т.е. относительные смещени  зубьев винтовой передачи, чтоangular contact bearing does not act additional radial forces due to the presence of a gap between the shaft and the sleeve and the possibility of sliding the washer on the spherical fungus of the sleeve. However, deviations of the vertical shaft relative to the common center of rotation cause a change in the center distance, i.e. relative displacements of the teeth of the helical gear that

приводит к дополнительному износу. Кроме того, при действии сил дебаланса барабана , на нижний самоустанавливающийс  подшипник также будет воздействовать дополнительна  периодическа  нагрузка изза действи  двухплечего рычага с опорой в точке контакта винтовой передачи. Указанные факторы повышают износ нижнего радиального подшипника и винтовой передачи, что снижает срок службы привода .leads to additional wear. In addition, under the influence of the unbalance forces of the drum, an additional periodic load will also act on the lower self-aligning bearing due to the action of the two-arm lever with a support at the contact point of the helical gear. These factors increase the wear of the lower radial bearing and helical gear, which reduces the service life of the drive.

Ближайшим техническим решением к предложенному  вл етс  привод центробежного сепаратора, содержащий быстроходный вал с ведомой шестерней.The closest technical solution to the proposed one is a centrifugal separator drive comprising a high-speed shaft with a driven gear.

установленный в станине сепаратора в верхней подшипниковой упругой опоре и нижней подшипниковой опоре, расположенной в цилиндрическом корпусе, размещенном в стакане станины, и тихоходный вал с веду0 щим зубчатым колесом, образующим с ведомой шестерней винтовую передачу.installed in the separator bed in the upper elastic bearing and the lower bearing located in a cylindrical housing located in the bed of the bed, and a low-speed shaft with a driving gear forming a helical gear with a driven gear.

Данному приводу присущи следующие недостатки.This drive has the following disadvantages.

Точка контакта винтовой передачи рас5 положена на некотором вертикальном рассто нии от центра вращени  нижней самоустанавливающейс  подшипниковой опоры, что при угловых отклонени х быстроходного вала приводит к изменению меж0 осевого рассто ни  и, как следствие, к повышенному износу места контакта винтовой передачи, а также к воздействию дополнительной периодической нагрузки от дебаланса барабана из-за действи  двух5 плечевого рычага с опорной в точке контакта винтовой передачи.The contact point of the helical gear 5 is located at a certain vertical distance from the center of rotation of the lower self-aligning bearing support, which with angular deviations of the high-speed shaft leads to a change in the axial distance and, as a result, to increased wear of the contact point of the helical gear, as well as to additional periodic load from the unbalance of the drum due to the action of the two 5 shoulder levers with support at the contact point of the helical gear.

Указанные недостатки снижают надежность работы привода.These shortcomings reduce the reliability of the drive.

Задачей, решаемой насто щим изобре0 тением,  вл етс  повышение надежности и долговечности работы привода за счет уменьшени  неблагопри тного вли ни  угловых отклонений вертикального вала на работу винтовой передачи и снижени  до5 полнительных нагрузок от действи  дебаланса на нижнюю подшипниковую опору.The object to be solved by the present invention is to increase the reliability and durability of the drive by reducing the adverse effect of the angular deviations of the vertical shaft on the operation of the helical gear and reducing the additional loads due to the unbalance on the lower bearing support.

Цель достигаетс  тем, что привод центробежного сепаратора, содержащий быстроходный вал с ведомой шестерней, установленный в станине сепаратора в верхней подшипниковой упругой опоре и нижней подшипниковой опоре, расположенной в цилиндрическом корпусе, размещенном в стакане станины, и тихоходный вал с веду- щим зубчатым колесом, образующим с ве- домой шестерней винтовую передачу, корпус нижней подшипниковой опоры св зан при помощи шарнира со стаканом станины , при этом шарнир размещен так, что его центр вращени  расположен в одной горизонтальной плоскости с осью тихоходного вала, причем стенки корпуса и стакана имеют прорези дл  зацеплени  ведущего зубчатого колеса и ведомой шестерни.The goal is achieved in that the centrifugal separator drive comprising a high-speed shaft with a driven gear installed in the separator frame in the upper elastic bearing and the lower bearing support located in a cylindrical housing located in the frame of the bed, and a low-speed shaft with a driving gear, forming a helical gear with the pinion gear, the housing of the lower bearing support is connected by a hinge to the bed frame, while the hinge is placed so that its center of rotation is located in one horizontal on the plane of the axis with the axis of the low-speed shaft, the walls of the housing and the cup having slots for engaging the driving gear and the driven gear.

В предложенном приводе нижн   под- шипникова  опора может содержать два подшипника, один из которых установлен в корпусе над шарниром, что нар ду со снижением нагрузок, также устран ет перекос внутренней обоймы шарикоподшипника от- носительно наружной обоймы при работе шарнира при угловых отклонени х вертикального вала.In the proposed drive, the lower bearing support may contain two bearings, one of which is mounted in the housing above the hinge, which, along with lowering the loads, also eliminates the misalignment of the inner race of the ball bearing relative to the outer race during operation of the joint with angular deviations of the vertical shaft .

На фиг.1 показан общий вид привода с вариантом сферического шарнира в нижней подшипниковой опоре; на фиг,2 - поперечное сечение нижней опоры; на фиг.З - 5 другие варианты выполнени  шарнира нижней подшипниковой опоры.Figure 1 shows a General view of the drive with a variant of the spherical joint in the lower bearing support; in Fig.2 - a cross section of the lower support; Figs. 3 through 5 show other embodiments of the hinge of the lower bearing support.

На тихоходном горизонтальном валу 1 закреплено ведущее зубчатое-колесо 2, наход щеес  в зацеплении с ведомой шестерней 3 вертикального быстроходного вала 4, вращающегос  в верхней подшипниковой упругой опоре 5 и нижней подшипниковой опоре 6. Нижн   опора снабжена цилиндрическим корпусом 7, в котором закреплена наружна  обойма подшипника 6. Цилиндрический корпус 7, охватывающий с зазором ведомую шестерню 3, соединен со стаканом 8 станины 9 посредством шарнира 10, образованного сферическими поверхност ми цилиндрического корпуса 7 и стакана 8 с центром вращени , расположенным в одной горизонтальной плоскости с осью тихо- ходного вала 4. Стенки цилиндрического корпуса 7 и стакана 8 имеют прорези 11 и 12 дл  прохода ведущего зубчатого колеса 2 дл  эа цеплени  его с ведомой шестерней 3.A leading gear-wheel 2 is fixed on a slow-moving horizontal shaft 1, which is engaged with the driven gear 3 of the vertical high-speed shaft 4, rotating in the upper elastic bearing 5 and the lower bearing 6. The lower bearing is provided with a cylindrical housing 7 in which the outer cage is fixed the bearing 6. The cylindrical housing 7, covering the driven gear 3 with a clearance, is connected to the cup 8 of the frame 9 by means of a hinge 10 formed by the spherical surfaces of the cylindrical housing 7 and the cup 8 rotation center situated in the same horizontal plane with the axis of the shaft 4. Tikhonov's Khodnev walls of the cylindrical body 7 and the nozzle 8 are provided slits 11 and 12 for passage of the drive gear 2 for ea tsepleni it with the driven gear 3.

На фиг.З изображен вариант выполне- ни  шарнира 10 посредством сферической поверхности цилиндрического корпуса 7 иFIG. 3 shows an embodiment of the hinge 10 by means of the spherical surface of the cylindrical body 7 and

внутренней цилиндрической поверхности стакана 8 с установкой в корпусе 7 над шарниром второго подшипника 13.the inner cylindrical surface of the glass 8 with installation in the housing 7 above the hinge of the second bearing 13.

В конструкции шарнира, представленного из фиг.4 и 5, цилиндрический корпус 7 подшипниковой опоры с подшипниками 6 и 13 при помощи двух цапф 14 и 15, расположенных по диаметрально противоположных сторонам корпуса 7, соединен с вилкой 16, котора  другой парой цапф 17 и 18, расположенных по одну сторону диаметрально противоположно прорези 11 корпуса 7, соедин етс  со стаканом 8. Оси цапф взаимно перпендикул рны и наход тс  в одной горизонтальной плоскости с осью тихоходного вала ,.In the design of the hinge shown in FIGS. 4 and 5, the cylindrical housing 7 of the bearing support with bearings 6 and 13 is connected to a fork 16, which is another pair of pins 17 and 18, with two pins 14 and 15 located on diametrically opposite sides of the housing 7 located on one side diametrically opposite the slot 11 of the housing 7 is connected to the cup 8. The axles of the trunnions are mutually perpendicular and are in the same horizontal plane with the axis of the low-speed shaft.

Привод работает следующим образом.The drive operates as follows.

Вращение тихоходного вала 1 через ведущее зубчатое колесо 2, проход щее через прорези 11 и 12, передаетс  ведомой шестерне 3, св занной с вертикальным быстроходным валом 4, на котором размещен барабан сепаратора, При угловых отклонени х вертикального вала 4 вместе с ним в шарнире 10 поворачиваетс  и цилиндрический корпус 7. При этом из-за расположени  центра шарнира .в одной горизонтальной плоскости с осью тихоходного вала 1 и ликвидации тем самым нижнего плеча рычага межосевое рассто ние между валами 1 и 4 практически не измен етс , что и уменьшает относительные смещени  зубьев винтовой передачи и устран ет дополнительную периодическую боковую силу от дебаланса барабана, снижа  нагрузки-на подшипники нижней подшипниковой опоры сепаратора.The rotation of the low-speed shaft 1 through the drive gear 2, passing through the slots 11 and 12, is transmitted to the driven gear 3 connected to the vertical high-speed shaft 4, on which the separator drum is placed, With angular deviations of the vertical shaft 4 with it in the hinge 10 The cylindrical housing 7 also rotates. In this case, due to the location of the center of the hinge. in the same horizontal plane with the axis of the low-speed shaft 1 and thereby elimination of the lower lever arm, the center distance between the shafts 1 and 4 is practically unchanged, as shaet relative displacement of the helical gear teeth and eliminates the additional periodic lateral force from the unbalance of the drum, reducing the load-bearing lower support bearing separator.

Эффект от использовани  изобретени  про вл етс  в повышении надежности ра- богы привода и снижении расходов на обслуживание за счет увеличени  длительности межремонтных периодов эксплуатации привода.The effect of the use of the invention is manifested in increasing the reliability of the drive and reducing maintenance costs by increasing the length of the overhaul periods of the drive.

(56) Новиков О.П., Степан тов В,Е. Самораз- грузающиес  молочные сепараторы. М.: Пищева  промышленность, 1974. с.14, 16, рис.8.10(56) Novikov O.P., Stepantov V, E. Self-loading milk separators. M .: Food industry, 1974.p.14, 16, Fig. 8.10

Патент Швеции fsb 4388946. кл. В 04 В 9/00, F 16 С 35/08, опублик. 1985.Swedish patent fsb 4388946.cl. 04 V 9/00, F 16 C 35/08, published. 1985.

Промышленные жидкостные сепараторы . Отраслевой каталог. М., ЦНИИТЭИлег- пищемаш, 1985, с.105. 106, рис.3.Industrial liquid separators. Industry catalog. M., TsNIITEIleg-pishchemash, 1985, p.105. 106, fig. 3.

Claims (2)

1. ПРИВОД ЦЕНТРОБЕЖНОГО СЕПАРАТОРА , содержащий быстроходный вал с ведомой шестерней, установленный в станине сепаратора в верхней подшипнико55 вой упругой опоре и нижней подшипниковой опоре, расположенной в цилиндрическом корпусе, размещенном в стакане станины, и-тихоходный вал с ведущим зубчатым колесом, образующим с ее- домой шестерней аинтовую передачу,1. DRIVE OF A CENTRIFUGAL SEPARATOR, comprising a high-speed shaft with a driven gear installed in the cage frame in the upper bearing elastic support and lower bearing support located in a cylindrical housing located in the frame of the frame, and a low-speed shaft with a driving gear forming from it - home gear screw transmission, отличающийс  тем, что корпус нижней подшипниковой опоры св зан при помощи шарнира со стаканом станины, при этом шарнир размещен так, что его центр врапрорези дл  зацеплени  ведущего зубчатого колеса и ведомой шестерни.characterized in that the housing of the lower bearing support is connected by a hinge to the bed of the bed, while the hinge is positioned so that its center is cut so as to engage the driving gear and the driven gear. 2. Привод по п.1, отличающийс  тем, что нижний подшипникова  опора имеет2. The drive according to claim 1, characterized in that the lower bearing support has щени  расположен в одной горизонталь- 5 два подшипника, один из которых установной плоскости с осью тихоходного вала, причем стенки корпуса и стакана имеют5 bearings are located in one horizontal; two bearings, one of which is the mounting plane with the axis of the low-speed shaft, and the walls of the housing and cup прорези дл  зацеплени  ведущего зубчатого колеса и ведомой шестерни.slots for engaging the driving gear and the driven gear. 2. Привод по п.1, отличающийс  тем, что нижний подшипникова  опора имеет2. The drive according to claim 1, characterized in that the lower bearing support has лен в корпусе над шарниром.flax in the case over the hinge. $te/$ te / З гпфZ gpf 13thirteen А - АA - A фиг. 5FIG. 5 17 1817 18