защитное устройство для телескопических валов

Формула изобретения

1. Защитное устройство для телескопических валов, в частности карданных валов для привода или приводов в сельскохозяйственных орудиях с наружной и внутренней защитными трубами из искусственного материала, аксиально установленными одна в другой с возможностью перекрытия и с возможностью перемещения в направлении их продольной оси, по меньшей мере одна из которых имеет расположенную параллельно продольной оси канавку, а другая имеет по меньшей мере одно проходящее параллельно продольной оси и радиально выступающее направляющее ребро для взаимного зацепления с канавкой, отличающееся тем, что на внутренней поверхности наружной защитной трубы имеется по крайней мере еще две канавки, обращенные в сторону продольной оси, причем все три канавки ограничены парой ребер, размещенных параллельно продольной оси и выступающих относительно внутренней поверхности наружной защитной трубы, при этом пары ребер расположены равномерно по периметру внутренней поверхности наружной защитной трубы вокруг продольной оси, кроме того, на внутренней поверхности наружной трубы между ребрами канавок имеется по крайней мере одна направляющая перемычка, выступающая в сторону продольной оси, а количество направляющих ребер на наружной поверхности внутренней защитной трубы равно количеству имеющихся канавок наружной защитной трубы, каждая из которых расположена между ребрами, которые ограничивают канавку, с зазором в окружном и радиальном направлениях, причем ребра и направляющие перемычки выполнены по форме наружной защитной трубы, а направляющие ребра - по форме внутренней защитной трубы.

2. Защитное устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренняя защитная труба в поперечном сечении выполнена в виде круглого кольца с ребрами.

3. Защитное устройство по п.2, отличающееся тем, что наружная защитная труба выполнена в поперечном сечении в виде круглого кольца с ребрами и направляющими перемычками, которые длиннее ребер.

4. Защитное устройство по п. 2, отличающееся тем, что расстояние от внутренней поверхности наружной защитной трубы до наружной поверхности внутренней защитной трубы в зоне канавки больше соответствующего расстояния в зоне направляющих перемычек, а кривизна дуги поверхностей наружной защитной трубы в зоне между соседними канавками меньше кривизны дуги поверхностей в зоне канавок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к защитному устройству для телескопических вращающихся валов, в частности карданных валов для привода или приводов в сельскохозяйственных орудиях.

Известно защитное устройство для телескопических валов, в частности карданных валов для привода или приводов в сельскохозяйственных орудиях с наружной и внутренней защитными трубами из искусственного материала, аксиально установленными одна в другой с возможностью перекрытия и с возможностью перемещения в направлении их продольной оси, по меньшей мере одна из которых имеет расположенную параллельно продольной оси канавку, а другая имеет по меньшей мере одно проходящее параллельно продольной оси и радиально выступающее направляющее ребро для взаимного зацепления с канавкой.

Однако направленные внутрь ребра и углубления в толщине стенки не обеспечивают такого прочного соединения без возможности проворота, чтобы не происходил относительный поворот между внутренней и наружной защитными трубами.

Задача изобретения заключается в создании такого защитного устройства, которое отвечает требованиям достаточно прочного соединения без возможности проворота между внутренней и наружной защитными трубами и, помимо этого, обеспечивает по осевому пути перемещения по возможности небольшое трение при радиальной нагрузке.

Это достигается тем, что в защитном устройстве для телескопических валов, в частности карданных валов, для привода или приводов в сельскохозяйственных орудиях с наружной и внутренней защитными трубами из искусственного материала, аксиально установленными одна в другой с возможностью перекрытия и с возможностью перемещения в направлении их продольной оси, по меньшей мере одна из которых имеет расположенную параллельно продольной оси канавку, а другая имеет по меньшей мере одно проходящее параллельно продольной оси и радиально выступающее направляющее ребро для взаимного зацепления с канавкой, на внутренней поверхности наружной защитной трубы имеются по крайней мере еще две канавки, обращенные в сторону продольной оси, причем все три канавки ограничены парой ребер, размещенных параллельно продольной оси и выступающих относительно внутренней поверхности наружной защитной трубы, при этом пары ребер расположены равномерно по периметру внутренней поверхности наружной защитной трубы вокруг продольной оси, кроме того, на внутренней поверхности наружной трубы между ребрами канавок имеется по крайней мере одна направляющая перемычка, выступающая в сторону продольной оси, а количество направляющих ребер на наружной поверхности внутренней защитной трубы равно количеству имеющихся канавок наружной защитной трубы, каждая из которых расположена между ребрами, которые ограничивают канавку с зазором в окружном и радиальном направлениях, причем ребра и направляющие перемычки выполнены по форме наружной защитной трубы, а направляющие ребра - по форме внутренней защитной трубы.

Преимуществом в этой конструкции является то, что с помощью предусмотренных пар ребер наружной защитной трубы и входящих между ними направляющих ребер внутренней защитной трубы достигается достаточно прочное соединение без возможности проворота. Помимо этого, направляющие перемычки способствуют тому, чтобы между внутренней защитной трубой и наружной защитной трубой имелись только небольшие поверхности прилегания, так что, с одной стороны, обеспечено достаточно точное центрирование, а с другой стороны - незначительное воздействие трения. Обе защитные трубы могут легко перемещаться друг к другу в направлении продольной оси. Помимо этого, предусмотренный окружной промежуток в форме зазора между ребрами и направляющим ребром способствует тому, что не может произойти также заклинивание. При чрезмерной радиальной нагрузке дополнительно обеспечено то, что ребра и направляющее ребро обеспечивают достаточное опирание обеих защитных труб друг на друга и функционирование с защитой от повреждений. Кроме того, благодаря тому что ребра наружной защитной трубы выступают от внутренней поверхности, обеспечивается то, что получается в значительной степени гладкая наружная поверхность, которая обеспечивает эффективную защиту от наматывания и тем самым незначительную опасность травмирования при прикосновении обслуживающего персонала, например тракториста. Защита от наматывания за счет формы обеспечивается в том случае, когда, например, забыли предохранить защитное устройство от вращения при сцеплении с трактором, которое служит в качестве неподвижной защиты, при этом одежда проходящего вблизи персонала не может наматываться. Обычно такие защитные устройства служат в качестве неподвижной защиты, так как они устанавливаются в точке закрепления орудия, например, с помощью цепи, троса или подобных элементов. Вследствие наличия ребер и направляющего ребра каждой пары обеспечено то, что защитные трубы и присоединенные к ним защитные раструбы эффективно фиксируются от вращения.

Ребра и направляющие ребра, а также направляющие перемычки могут изготавливаться непосредственно при выдавливании защитных труб или формоваться при отдельной операции производственного процесса.

В качестве материала для таких труб во внимание принимается предпочтительно HDPE - "High density Polyethylene" - полиэтилен высокой плотности.

Внутренняя защитная труба может быть выполнена в поперечном сечении в виде круглого кольца с ребрами.

Наружная защитная труба может быть выполнена в поперечном сечении в виде круглого кольца с ребрами и направляющими перемычками, которые длиннее ребер.

Расстояние от внутренней поверхности наружной защитной трубы до наружной поверхности внутренней защитной трубы в зоне канавки может быть больше соответствующего расстояния в зоне направляющих перемычек, а кривизна дуги поверхностей наружной защитной трубы в зоне между соседними канавками меньше кривизны дуги поверхностей в зоне канавок.

Преимуществом является то, что достигается гладкая поверхность без выступов при одновременном сведении до минимума промежуточного пространства относительно внутренней трубы, чтобы уменьшить возможность проникновения грязи.

Концы направляющих перемычек служат в качестве распорок для наружной защитной трубы с ребрами относительно наружной поверхности внутренней защитной трубы и концевая поверхность направляющих ребер служит в качестве распорки относительно участка внутренней поверхности наружной защитной трубы между обоими ребрами соответствующей пары.

Сущность изобретения поясняется ниже с помощью чертежей, на которых показано на фиг. 1 - продольный разрез сельскохозяйственного карданного вала; на фиг. 2 - предпочтительный вариант выполнения защитного устройства с обеими защитными трубами, в котором поперечное сечение наружной защитной трубы отличается от круглого сечения, в соответствии с линией разреза II-II на фиг. 1, причем, однако, представлены только внутренняя и наружная защитные трубы, и на фиг. 3 - поперечное сечение в соответствии с фиг. 2 другого варианта выполнения, в котором наружная и внутренняя защитные трубы представляют в поперечном сечении круглое кольцо.

На фиг. 1 представлен карданный вал 1, который предназначен, например, для привода сельскохозяйственного орудия с помощью вала отбора мощности трактора. На его обоих концах расположены карданные шарниры 2, один из которых имеет вилку карданного шарнира для соединения с валом отбора мощности и другой - вилку карданного шарнира для соединения с приводным валом. Профильные трубы 3, 4 соединены друг с другом без возможности проворота, но с возможностью изменения длины, так что крутящий момент может передаваться между соединительными вилками шарниров 2 и дополнительно может происходить изменение расстояния между ними. Наружная профильная труба 3 соединена с внутренней вилкой одного из двух карданных шарниров 2, например с представленным на фиг. 1 правым карданным шарниром 2, тогда как вставленный в нее внутренний профиль 4 соединен с представленным на чертеже слева карданным шарниром 2. Обе профильные трубы 3, 4 имеют поперечное сечение, отличающееся от круглого сечения, например в форме двухреберной трубы, так что возможна передача крутящего момента между обоими карданными шарнирами 2. С целью изменения длины между обоими карданными шарнирами 2 обе профильные трубы 3, 4 могут вдвигаться друг в друга в направлении продольной оси 5.

С обеими внутренними вилками карданных шарниров 2 сопряжено соответственно кольцо подшипника 7, которое установлено в пазу внутренних вилок карданных шарниров с возможностью вращения. Сопряженное с представленным на чертеже слева карданным шарниром 2 соединительное бандажное кольцо 6 предназначено для установки и центрирования наружной защитной трубы 8, а также защитного раструба 10, а сопряженное с представленным на фиг. 1 справа карданным шарниром 2 соединительное бандажное кольцо 6 предназначено для центрирования и установки внутренней защитной трубы 9. Внутренняя защитная труба 9 входит в наружную защитную трубу 10 с возможностью перемещения вдоль продольной оси 5. На фиг. 1 карданный вал 1 представлен в укороченном положении. Начиная от этого положения, оба карданных шарнира 2 могут раздвигаться, причем профильные трубы 3, 4 и обе защитные трубы 8, 9 совершают относительное перемещение вдоль продольной оси.

С правым карданным шарниром 2 также сопряжен защитный раструб 10, который расположен на относящемся к этому карданному шарниру соединительном бандажном кольце 6. Обе защитные трубы 8, 9 и защитные раструбы 10 служат в качестве защиты от прикосновения обслуживающего персонала, т.е. они неподвижны тогда, когда происходит вращение карданного вала вокруг продольной оси 5. Таким образом вращаются только карданные шарниры 2 и обе профильные трубы 3, 4.

На фиг. 2 представлено поперечное сечение внутренней и наружной защитных труб 8, 9 в соответствии с линией разреза II-II на фиг. 1. Обе профильные трубы 3, 4 не показаны. Этот вариант выполнения представляет собой предпочтительный вариант выполнения. Наружная защитная труба 8 имеет три пары расположенных распределенно по периметру ребер 13, 14, которые выступают от ее внутренней поверхности 12 в направлении к продольной оси 5. Таким образом соответственно между двумя ребрами 13, 14 каждой пары образуются канавки 11. Внутренняя поверхность 12 наружной защитной трубы 8 обозначена в зоне между обоими ребрами 13, 14 каждой пары позицией 12". Участок стенки 8" между двумя следующими по окружности друг за другом парами ребер 13, 14 имеет примерно в середине радиально выступающую внутрь в направлении к продольной оси 5 направляющую перемычку 15, которая заканчивается на конце 18. Концом 18 перемычки является поверхность, которая расположена напротив наружной поверхности 17 внутренней защитной трубы 9 и предназначена для опирания наружной защитной трубы 8 на внутренней трубе 9 или для центрирования внутренней защитной трубы 9 в наружной защитной трубе 8. Внутренняя защитная труба 9 выполнена в поперечном сечении в виде круглого кольца за исключением направляющих ребер 16, которые выступают радиально наружу от ее наружной поверхности 17 и расположены распределенно в соответствии с канавками 11 и входят между удаленными друг от друга ребрами 13, 14 каждой пары с окружным и радиальным зазорами, т.е. концевые поверхности 19 направляющих ребер 16 удалены от участка 12" внутренней поверхности между соответственно обоими ребрами 13, 14. Точно так же концевые поверхности ребер 13, 14 удалены от наружной поверхности 17 внутренней защитной трубы 9.

Кроме того, можно видеть, что наружная защитная труба 8 имеет в зоне между парами ребер 13, 14 участок 8" стенки, который в соответствии с участком 8"" стенки между соответственно двумя ребрами 13, 14 пары и для прохождения стенки внутренней защитной трубы 9 имеет меньшее искривление. Таким образом получается, что наружная защитная труба 8 на участке 8"" стенки, который соответственно имеет выступающие от внутренней поверхности 12 внутрь ребра 13, 14, расположена на большем расстоянии от наружной поверхности внутренней защитной трубы 9, чем в зоне участка 8" стенки и, в частности, в зоне направляющих перемычек 15.

В зависимости от встречающихся производственных допусков это расстояние может быть различным. Однако с помощью направляющих перемычек 15 должно быть обеспечено то, чтобы даже при наименьшем зазоре только концевые поверхности 18 направляющих перемычек 15 соприкасались с наружной поверхностью 17 внутренней защитной трубы 9, если имеет место нормальный режим работы. При нагрузке снаружи ребра 13, 14 могут также соприкасаться с наружной поверхностью 17 внутренней защитной трубы 9.

Можно видеть, что наружная поверхность наружной защитной трубы 8 выполнена в основном круглой и таким образом не создает такой поверхности, которая могла бы сделать возможным наматывание одежды или могла бы вызвать иную опасность травматизма.

На фиг. 3 показан вариант выполнения, в котором как внутренняя защитная труба 9, так и наружная защитная труба 8a выполнены в поперечном сечении в основном в виде круглых колец. Внутренняя защитная труба 9 выполнена в соответствии с внутренней защитной трубой в соответствии с фиг. 2. Наружная защитная труба 8a имеет ребра 13", 14", которые выступают в направлении к продольной оси 5, длина которых меньше длины направляющих перемычек 15", благодаря чему при наименьших монтажных допусках только направляющие перемычки 15" соприкасаются с наружной поверхностью 17 внутренней защитной трубы 9.