RU2403472C1 - Vertical parallel-shaft reduction gear unit lubrication - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: device includes crankcase lubrication by submersing the teeth of low-speed wheel into liquid lubricant and forced lubrication of high-speed wheels with spring-loaded plunger. Plunger is arranged in oil bath in the bore of the crankcase bottom and is brought into action with cam installed on the shaft of low-speed step. Plunger includes filter installed before suction channels and shutoff valves installed in pressure lines. At plunger stroke the liquid lubricant from plunger compression cavity is supplied via pipelines to engagement zone of wheel teeth and to support assemblies of high-speed shafts of reduction gear unit.

EFFECT: increasing service life and improving operating reliability of vertical parallel-shaft reduction gear unit.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для смазывания зубчатых передач жидким смазочным материалом, и может найти применение для смазывания опорных узлов передач.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to devices for lubricating gears with liquid lubricant, and can find application for lubricating the support gear nodes.

Известны устройства вертикальных цилиндрических редукторов с картерным смазыванием (см., например, В.И. Парубец. Серия ES: вертикальные редукторы 5МЦ 2В, 5МЦ 3В - их ждали в России три десятилетия! / Редукторы и приводы. №1, 2 (11), 2008, С.4…10).Known devices of vertical cylindrical gearboxes with crankcase lubrication (see, for example, V.I. Parubets. ES Series: vertical gearboxes 5MTs 2V, 5MTs 3V - they have been waiting for them in Russia for three decades! / Gearboxes and drives. No. 1, 2 (11) , 2008, p. 4 ... 10).

Смазывание зацепления зубьев колес осуществляется погружением тихоходного колеса в масляную ванну. Зубья колеса зачерпывают масло и благодаря силам адгезии и вязкости переносят смазочный материал в зону зацепления колес. Масло, отбрасываемое зубьями тихоходного колеса на стенки корпуса, образует масляный туман, который смазывает подшипники редуктора. Начиная с некоторой скорости (быстроходные ступени редуктора) масло не удерживается на зубьях колес до момента вступления их в зацепление, что вызывает нагрев передач редуктора и старение смазочного материала. Создаются условия, снижающие работоспособность колес и подшипников быстроходных ступеней редуктора.The gear teeth are lubricated by immersing a low-speed wheel in an oil bath. The teeth of the wheel scoop up the oil and, thanks to the adhesion and viscosity forces, transfer the lubricant to the gearing area of the wheels. The oil cast by the teeth of the low-speed wheel onto the housing walls forms an oil mist that lubricates the gearbox bearings. Starting at a certain speed (high-speed gear stages), the oil is not retained on the teeth of the wheels until they engage, which causes the gears to heat up and the lubricant to age. Conditions are created that reduce the performance of the wheels and bearings of high-speed gear stages.

Известно устройство принудительного смазывания подшипников вала вертикального редуктора, включающее подпружиненный плунжер, постоянно контактирующий с неподвижной поверхностью с кулачком, цилиндр плунжера, вращающийся вокруг вала смазываемых подшипников, каналы для всасывания жидкого смазочного материала в полость плунжера и нагнетания из полости плунжера к подшипникам вала (см. Япония, патент №54-30468, кл. F16Н 57/04 от 24.06.75). Пульсирующая подача жидкого смазочного материала в зону работы подшипников требует точного размещения канала нагнетания, а забивка каналов всасывания и нагнетания продуктами изнашивания может исключить подведение смазочного материала в требуемую зону и нарушить работоспособность подшипникового узла и редуктора в целом.A device for the forced lubrication of bearings of a shaft of a vertical gearbox is known, including a spring-loaded plunger constantly in contact with a fixed surface with a cam, a plunger cylinder rotating around a shaft of lubricated bearings, channels for sucking liquid lubricant into the plunger cavity and forcing from the plunger cavity to the shaft bearings (see Japan, patent No. 54-30468, CL F16H 57/04 from 06.24.75). The pulsating supply of liquid lubricant to the bearing area requires precise placement of the discharge channel, and clogging of the suction and discharge channels with wear products can eliminate the supply of lubricant to the desired zone and disrupt the operation of the bearing assembly and gearbox as a whole.

Цель изобретения - повышение ресурса и эксплуатационной надежности вертикального цилиндрического редуктора путем обеспечения постоянного подведения жидкого смазочного материала в зону зацепления зубьев колес и к подшипникам валов быстроходных ступеней редуктора.The purpose of the invention is to increase the resource and operational reliability of a vertical cylindrical gearbox by providing a constant supply of liquid lubricant to the gearing zone of the teeth of the wheels and to the shaft bearings of the high-speed gear stages.

Предлагается устройство для смазывания вертикального цилиндрического редуктора, включающее картерное смазывание путем погружения зубьев тихоходного колеса в жидкий смазочный материал и принудительное смазывание быстроходных ступеней подпружиненным плунжером, размещенным в масляной ванне и постоянно взаимодействующим с кулачком, установленным на валу тихоходной ступени, отличающееся тем, что плунжер содержит фильтр, размещенный перед всасывающими каналами, и запирающие клапаны на линиях нагнетания смазочного материала к зубчатым колесам и опорам быстроходных ступеней, при этом смазочный материал подводится в углубления с цилиндрическим дном во впадинах зубьев быстроходных колес перед входом зубьев в зацепление.A device is proposed for lubricating a vertical cylindrical gearbox, including crankcase lubrication by immersing the teeth of a low-speed wheel in a liquid lubricant and forcing high-speed stages with a spring-loaded plunger placed in an oil bath and constantly interacting with a cam mounted on a low-speed stage shaft, characterized in that the plunger contains a filter placed in front of the suction channels and shut-off valves on the lubricant discharge lines to the gear wheels and bearings of high-speed stages, while the lubricant is fed into the recesses with a cylindrical bottom in the cavities of the teeth of the high-speed wheels before the teeth enter the gearing.

Решение технической задачи поясняется чертежами, на которых представлены: фиг.1 - трехступенчатый цилиндрический вертикальный редуктор с картерным и принудительным смазыванием передач и подшипников; фиг.2 - устройство принудительного смазывания с подпружиненным плунжером; фиг.3 - подвод жидкого смазочного материала в зону входа зубьев колеса в зацепление.The solution to the technical problem is illustrated by drawings, on which: 1 - a three-stage cylindrical vertical gearbox with crankcase and forced lubrication of gears and bearings; figure 2 is a forced lubrication device with a spring-loaded plunger; figure 3 - the supply of liquid lubricant into the zone of entry of the teeth of the wheel into gearing.

Устройство смазывания поясняется конструктивной схемой вертикального редуктора (фиг.1) с моноблочным корпусом 1, в котором размещены модуль 2 входного вала, входной вал - шестерня 3, колесо 4 первой ступени, вал-шестерня 5 второй ступени, колесо 6 второй ступени, вал-шестерня 7 третьей ступени (тихоходной), колесо 8 третьей ступени, выходной вал 9, дно 10 картера с расточкой для подпружиненного плунжера 11. На выходном валу 9 установлен кулачок 12. В расточке 13 дна 10 размещен подпружиненный плунжер 11 (фиг.2). Система принудительного смазывания включает нагнетательные клапаны 14, каналы нагнетания - трубопроводы 15 и 16, фильтр 17.The lubrication device is illustrated by the design of the vertical gearbox (Fig. 1) with a monoblock case 1 in which the input shaft module 2 is located, the input shaft is gear 3, the wheel 4 is the first stage, the gear shaft 5 is the second stage, the wheel 6 is the second stage, the shaft gear 7 of the third stage (low-speed), wheel 8 of the third stage, output shaft 9, bottom 10 of the crankcase with a bore for a spring-loaded plunger 11. A cam 12 is mounted on the output shaft 9. A spring-loaded plunger 11 is placed in the bore 13 of the bottom 10 (Fig. 2). The forced lubrication system includes discharge valves 14, discharge channels - pipelines 15 and 16, filter 17.

Перед работой выходы нагнетательных каналов для подачи смазочного материала размещают в зоне входа зубьев колес 4 и 6 в зацепление - около 30° до входа (фиг.3).Before work, the outputs of the injection channels for supplying lubricant are placed in the area of the input of the teeth of the wheels 4 and 6 meshing - about 30 ° to the entrance (figure 3).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При вращении входного вала 3 движение через колесо 4 первой ступени передается колесу 6 второй ступени и далее - колесу 8 третьей (тихоходной) ступени. Зубья колеса 8, погруженные в жидкий смазочный материал, зачерпывают и благодаря силам адгезии удерживают его на рабочих поверхностях зубьев, что определяет удовлетворительный срок службы зубчатого зацепления третьей ступени, работающей в режиме граничной смазки (см., например, Детали машин. Трение, износ, смазка // Машиностроение: энциклопедия. - Т. IV - I/ ред. Д.Н. Решетов и др. - М.: Машиностроение, 1995. - 864 с.). Одновременно при вращении вала тихоходной ступени кулачок 12 взаимодействует с торцовой поверхностью плунжера 11. Плунжер под действием пружины прижимается к цилиндрической части кулачка и занимает крайнее верхнее положение ≈3/4 оборота кулачка. В этом положении плунжера жидкий смазочный материал затекает через фильтр 17 и каналы а в полость б. Этому способствует связь полости б каналами в и г с газовой средой картера редуктора. При действии кулачка на плунжер он совершает рабочий ход и смазочный материал через клапаны 14 и трубопроводы 15 и 16 подается в зону входа зубьев колес второй и первой ступеней в зацепление. Для удержания смазочного материала до входа зубьев колес в зацепление во впадинах между зубьями колес выполнены углубления 18 - ванночки с дном, представляющим собой часть цилиндра. Под действием центробежных сил смазочный материал из углублений 18 подается на рабочие поверхности зубьев в зоне их зацепления.When the input shaft 3 rotates, the movement through the wheel 4 of the first stage is transmitted to the wheel 6 of the second stage and then to the wheel 8 of the third (low-speed) stage. The teeth of the wheel 8, immersed in a liquid lubricant, are scooped up and, thanks to the adhesion forces, hold it on the working surfaces of the teeth, which determines the satisfactory service life of the gearing of the third stage operating in the boundary lubrication mode (see, for example, Machine parts. Friction, wear, lubricant // Mechanical Engineering: Encyclopedia. - T. IV - I / ed. D.N. Reshetov et al. - M.: Mechanical Engineering, 1995. - 864 p.). At the same time, when the shaft of the low-speed stage rotates, the cam 12 interacts with the end surface of the plunger 11. The plunger is pressed against the cylindrical part of the cam under the action of a spring and occupies the extreme upper position ≈3 / 4 of the cam revolution. In this position of the plunger, liquid lubricant flows through the filter 17 and channels a into the cavity b. This is facilitated by the connection of the cavity b with channels c and d with the gas medium of the gear housing. When the cam acts on the plunger, it makes a stroke and lubricant through the valves 14 and pipelines 15 and 16 is fed into the gear teeth entry zone of the second and first stages. To keep the lubricant until the teeth enter the gears in the cavities between the teeth of the wheels, recesses 18 are made in the bath with a bottom, which is part of the cylinder. Under the action of centrifugal forces, the lubricant from the recesses 18 is fed to the working surfaces of the teeth in the area of their engagement.

При остановке движения входного вала клапаны 14 запирают нагнетательные трубопроводы 15 и 16, смазочный материал остается в трубопроводах. При запуске устройства первый оборот кулачка 12 обеспечивает подачу смазочного материала в смазываемые зоны.When the movement of the input shaft stops, the valves 14 lock the discharge pipes 15 and 16, the lubricant remains in the pipes. When starting the device, the first revolution of the cam 12 provides the supply of lubricant to the lubricated zone.

Таким образом, размещение плунжера в масляной ванне редуктора обеспечивает затекание смазочного материала через фильтр в полость под плунжером, а при совершении рабочего хода плунжера от кулачка на тихоходном валу смазочный материал подается в зону зацепления быстроходных колес и опор валов, что способствует повышению ресурса и эксплуатационной надежности быстроходных ступеней и вертикального цилиндрического редуктора в целом.Thus, the placement of the plunger in the oil bath of the gearbox allows the lubricant to flow through the filter into the cavity under the plunger, and when the plunger travels from the cam on a low-speed shaft, the lubricant is fed into the engagement zone of high-speed wheels and shaft supports, which increases the resource and operational reliability high-speed steps and a vertical cylindrical gearbox as a whole.

Claims (1)

Смазывание вертикального цилиндрического редуктора, включающее картерное смазывание путем погружения зубьев тихоходного колеса в жидкий смазочный материал и принудительное смазывание быстроходных ступеней подпружиненным плунжером, размещенным в масляной ванне и постоянно взаимодействующим с кулачком, установленным на валу тихоходной ступени, отличающееся тем, что плунжер содержит фильтр, размещенный перед всасывающими каналами, и запирающие клапаны на линиях нагнетания смазочного материала к зубчатым колесам и опорам быстроходных ступеней, при этом смазочный материал подводится в углубления с цилиндрическим дном во впадинах зубьев быстроходных колес перед входом зубьев в зацепление. Lubrication of a vertical cylindrical gearbox, including crankcase lubrication by immersing the teeth of a low-speed wheel in liquid lubricant and forced lubrication of high-speed stages by a spring-loaded plunger placed in an oil bath and constantly interacting with a cam mounted on the shaft of the low-speed stage, characterized in that the plunger contains a filter placed in front of the suction channels, and shut-off valves on the lubricant discharge lines to the gears and high-speed bearings x steps, while the lubricant is supplied in a cylindrical recess in the bottom of the depressions of the teeth of teeth-speed front wheel engages.

Images