| Конструкция привода фрезерного разрыхлителя землесосных снарядов |
|
На рис. 5-16 схематически показаны шесть основных компоновок привода фрезерного разрыхлителя. На схеме рис. 5-16,а двигатель установлен на палубе снаряда. Вращение валу разрыхлителя передается при помощи двух шарниров кардана, позволяющих в известных пределах изменять угол между этим валом и выходном валом редуктора. На схеме рис. 5-16,6 мотор также расположен на ![]() Рис. 5-16. Различные схемы привода рыхлителя. палубе снаряда, но передача осуществлена посредством вала, ось которого совмещена с осью вращения рамы грунтозаборного устройства, благодаря чему рама может совершенно беспрепятственно изменять угол своего наклона. Привод по схемам рис. 5-16, а и б применяется в тех случаях, когда вращение валу разрыхлителя должно быть передано от одного общего двигателя, установленного на снаряде. На рис. 5-16,в электродвигатель установлен на раме разрыхлителя так, что его вал все время остается горизонтальным. Передача вращения валу разрыхлителя в этой схеме осуществляется при помощи червячного редуктора. К достоинствам схемы рис.5-16,в следует отнести ее относительную простоту, но, как известно, червячные редукторы отличаются небольшим коэффициентом полезного действия, при передаче больших мощностей приобретают очень большие размеры, большую стоимость. В схеме привода рис. 5-16,е ось электродвигателя расположена также параллельно оси поворотов рамы разрыхлителя, но червячный редуктор в этой схеме заменен более совершенным шестеренчатым угловым редуктором. Такое же расположение оси электродвигателя представлено на схеме рис. 5-16,д, но здесь передача осуществлена при помощи открытых шестерен. Простое и достаточно компактное решение привода разрыхлителя показано на схеме рис. 5-16,г. Вал электродвигателя параллелен валу разрыхлителя и поэтому во время работы находится в наклонном положении. Подшипники электродвигателя должны допускать нормальную работу в таком положении. Редуцирование оборотов в схеме рис. 5-16,г достигается при помощи редуктора с цилиндрическими шестернями. Иногда дополнительно к редуктору устанавливается одна открытая пара цилиндрических шевронных шестерен. Так решен приводной узел разрыхлителя землесосного снаряда 1000-80. Ряд зарубежных фирм в последнее время все чаще и чаще применяет подводные гидравлические приводы фрезерных разрыхлителей. Так, одна голландская фирма выпускает серию землесосных снарядов с диаметром напорного патрубка от 150 до 550 мм и с фрезерными разрыхлителями с гидромоторами мощностью от 30 до 220 квт. Фирма, построившая новый привод, считает, что гидравлический привод более экономичен по сравнению с подводным электрическим, так как последний предъявляет высокие требования по герметизации всей установки. Кроме того, важным преимуществом гидравлического привода является то, что крутящий момент автоматически приспосабливается к переменным условиям, в которых работает фреза. Массы и габариты гидравлических агрегатов относительно невелики. Во время работы фрезерного разрыхлителя в его валовой линии возникают довольно значительные осевые силы, направленные вниз, являющиеся следствием взаимодействия фрезы с грунтом и собственного веса фрезы и вала. На крупных землесосных снарядах осевая сила может достигать 100 кн и более. Подшипник, воспринимающий эту силу, обычно располагается у верхнего конца вала разрыхлителя, поэтому муфты, соединяющие между собой отдельные участки вала, должны быть приспособлены для передачи не только крутящего момента, но и продольной силы. Наиболее надежное решение этой задачи дают цельнокованые тарельчатые муфты. Участок вала с такими муфтами от снаряда типа 1000-80 показан на рис. 5-17,а. На снарядах типа 300-40 это соединение выполнено в виде продольно-свертных муфт (рис. 5-17,6). Продольная сила в этом соединении воспринимается при помощи шпонок
![]()
Рис. 5-17. Соединительные муфты. специальной формы и соответствующих углублений на концах шпоночных канавок. Для соединений электродвигателя с редуктором и редуктора с валовой линией разрыхлителя рекомендуется применение какой-либо эластичной муфты (рис. 5-17,в). При передаче больших крутящих моментов на крупных землесосных снарядах хорошо работают муфты типа П. Н. Гедыка. Полумуфты этого типа (рис. 5-17,г) представляют собой шестерни, обточенные по сферической поверхности. Соединительный стакан имеет внутреннюю зубчатую нарезку. Сферические поверхности допускают некоторое отклонение от соосности полумуфт, не вызывая при этом дополнительных напряжений в валовой линии. Во время работы фрезерного разрыхлителя весьма вероятны столкновения фрезы с различными непреодолимыми препятствиями. Для предохранения системы привода от возможных поломок предусматривается установка муфты максимального момента. Простейшим типом такой муфты является устройство, представленное на рис. 5-18.
![]()
Рис. 5-18. Муфта предельного момента. Диаметр пальца 1 подбирается так, чтобы при достижении некоторого предельного значения передаваемого момента он оказался бы срезанным. Для того чтобы при срезывании пальца не повреждалась муфта, служат втулки 2, изготовляемые из твердой стали. Пробка 3 предохраняет палец и втулки от выскакивания. На торцах полумуфт делается канавка 4, которая служит для предохранения поверхностей торцов полумуфт от повреждения половинками срезанного пальца. Недостатком таких муфт является затрата сравнительно большого времени на смену пальца и недостаточно точная работа. Более сложные самовосстанавливающиеся пружинные муфты предельного момента в землесостроении распространения не получили. Подшипники валовой линии фрезерного разрыхлителя, несмотря на весьма медленное вращение, работают в очень тяжелых условиях. Особенно, это относится к нижнему или, как его обычно называют, головному подшипнику. Этот подшипник работает в абразивной среде и, кроме того, должен быть рассчитан на восприятие огромных усилий, возникающих при папильонировании. Все подшипники, работающие ниже горизонта воды, обычно делают с водяной смазкой, которая, осуществляя непрерывную промывку зазора между валом и вкладышем, создает надежную защиту этого зазора от износа частицами грунта. На небольших снарядах удовлетворительно работают чугунные вкладыши с водяной смазкой. Количество воды должно быть достаточным для того, чтобы обеспечить надежную промывку подшипника. Важное значение имеет правильная организация подвода воды, обеспечивающая равномерное распределение ее по всей поверхности вкладышей. На крупных землесосных снарядах для промежуточных подшипников вала разрыхлителя с успехом применяются лигнофолевые или резиновые вкладыши с водяной смазкой. Для изготовления вкладышей может быть применен и ряд других древеснослоистых пластиков. Хорошо работают на водяной смазке резиновые подшипники. Коэффициент трения резиновых подшипников при обильной водяной смазке значительно ниже значений коэффициентов для древеснослоистых пластиков. Допускаемое удельное давление для подшипников из мягкой резины равно 1,4 Мн/м2 и для твердой резины может доходить до 4,0 - 5,0 Мн/м2. Конструкция головного подшипника земснаряда «Гидротехник» с резиновым вкладышем показана на рис. 5-19. Концевой участок вала целиком защищен от коррозии бронзовой
![]()
Рис. 5-19. Головной подшипник с резиновым вкладышем. 1 - вал; 2 -защитная рубашка вала; 3 - втулка; 4 - резиновые вкладыши; 5 - разъемное кольцо; 6 - разъемное кольцо со стороны фрезы; 7 - отверстие для подвода воды. рубашкой. Резина работает в паре с бронзой. Из-за большой длины подшипника (в рассматриваемом примере 1 760 мм) втулка 3 с резиновой облицовкой 4 разрезана по длине на две части, которые вставляются с двух сторон в корпус подшипника. С обоих торцов подшипник защищен разъемными кольцами 5 и 6. Вода для смазки и промывки подшипника подводится к отверстию 7. В крупных землесосных снарядах корпус головного подшипника целесообразно выполнять в виде одной массивной отливки вместе с всасывающим патрубком и диском, закрывающим фрезу сверху. Для удобства эксплуатации целесообразно головные подшипники делать разъемными, что облегчает замену износившихся вкладышей. Сейчас имеется несколько удачных конструкций, сочетающих в себе оба упомянутых условия. В качестве примера может быть приведен разъемный головной подшипник (рис. 5-20),
![]()
Рис. 5-20. Разъемный головной подшипник от земснаряда 350-50т. 1 - корпус подшипника; 2 - крышка подшипника; 3 - вкладыши постоянные; 4 - сменные обрезиненные вкладыши; 5 - распределительные водяные кольца; 6 - уплотнительные прокладки; 7 - винт крепления обрезиненных вкладышей: 8 - сменное кольцо. применяющийся на земснарядах 350-50Т. Шкундин Б.М. Оборудование гидромеханизации земляных работ. Учебник для учащихся гидроэнергетических, энергетических и энергостроительных техникумов.М.,"Энергия",1970.240 с. |
Земснаряды
Конструкция привода фрезерного разрыхлителя землесосных снарядов