ВОЛНОВАЯ ГЕРМЕТИЧНАЯ МУФТА
WAVE TIGHT COUPLING

Изобретение относится к области химического машиностроения и предназначено для передачи вращательного движения из одного изолированного объема в другой.
Известна волновая герметичная передача-муфта, содержащая ведущий и ведомый волновые генераторы в виде эллиптических кулачков и тонкостенный гибкий элемент, разделенный на две полости герметичной перегородкой, разгружающий элемент в виде стержня, закрепленного в торцах корпуса (1).
Однако, в тонкостенной герметичной перегородке возникают большие напряжения при передаче давлений между изолированными полостями, которые при определенном количестве циклов деформации гибкого элемента приводят к преждевременному повреждению герметичной перегородки.
В качестве прототипа взята волновая герметичная передача-муфта, содержащая корпус, трубчатый гибкий элемент, ведущий и ведомый генераторы, стержень с двумя кольцевыми упорами, опирающимися своими, краями в место заделки перегородки в гибкий элемент (2).
Недостатком прототипа является сложная технология его изготовления, обусловленная сложной конфигурацией гибкого элемента, выполняемого заодно с перегородкой.
Цель изобретения - упрощение технологии изготовления.
Поставленная цель достигается тем, что в известной волновой герметичной муфте, содержащей трубчатый гибкий элемент, ведущий и ведомый генераторы волн, образованные эллиптическими кулачками и подшипниками, согласно изобретению трубчатый гибкий элемент выполнен разъемным с частями в виде патрубков, снабженных фланцами, примыкающими друг к другу, внутри каждой части трубчатого гибкого элемента установлены дополнительные стаканообразные гибкие элементы, гибкие элементы соединены между собой внешними обоймами подшипников и промежуточными втулками.
Каждый из отличительных признаков необходим для достижения поставленной цели.
Так дополнительные стаканообразные гибкие элементы, изолирующие ведомый генератор волн от ведущего позволяет исключить герметичную перегородку, что упрощает форму трубчатого гибкого элемента. Отсутствие герметичной перегородки и выполнение трубчатого гибкого элемента разъемным с частями в виде патрубков, снабженных фланцами, позволяют изготовлять его штамповкой. В прототипе трубчатый гибкий элемент из-за сложности формы нельзя штамповать и он изготавливается фрезерованием, что усложняет технологию. В заявляемой муфте дополнительные стаканообразные гибкие элементы и промежуточные втулки также могут изготавливаться штампованием. Промежуточные втулки необходимы для обеспечения работоспособности муфты при выполнении трубчатого гибкого элемента разъемным, так как они передают бегущую волну от одной части трубчатого гибкого элемента к другой, а также от одного дополнительного стаканообразного гибкого элемента к другому.
Заявленная муфта отвечает критерию «существенные отличия», поскольку отличительные от прототипа признаки в исследованных аналогах не обнаружены.
Сущность изобретения пояснена чертежами, где на фиг. 1 изображена волновая герметичная муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А с торца ведущего генератора волн; на фиг. 3 - вид Б с торца ведомого генератора волн.
Волновая герметичная муфта содержит трубчатый гибкий элемент, образованный из частей 1 и 2, выполненных в виде патрубков с фланцами. Внутри частей 1 и 2 трубчатого гибкого элемента установлены дополнительные стаканообразные гибкие элементы 3, 4. Открытый торец дополнительного стаканообразного гибкого элемента 3 и прилегающий к нему торец патрубка части 1 припаяны к внешней обойме 5 шарикоподшипника 6. Открытый торец дополнительного стаканообразного гибкого элемента 4 и торец патрубка части 2 трубчатого гибкого элемента припаяны к внешней обойме 7 подшипника 8. Закрытые торцы дополнительных стаканообразных гибких элементов 3 и 4 соединены друг с другом припаянной к ним промежуточной втулкой 9. Патрубки частей 1 и 2 трубчатого гибкого элемента соединены между собой припаянной к ним промежуточной втулкой 10. Внешние обоймы 5 и 7 шарикоподшипников и промежуточные втулки 9, 10 выполнены из гибкого материала. Шарикоподшипник 6 и эллиптический кулачок 11, установленный на ведущем валу 12, образуют ведущий генератор волн. Шарикоподшипник 8 и эллиптический кулачок 13, установленный на ведомом валу 14. Фланцы частей 1 и 2 трубчатого гибкого элемента по периметру припаяны к герметизирующему кольцу 15, прижимаемому к проходке 16 опорным кольцом 17 и болтами 18.
Работает волновая герметичная муфта следующим образом. Ведущий вал 12 приводит во вращение эллиптический кулачок 11, который деформирует внешнюю обойму 5 подшипника 6. Внешняя обойма 5, в свою очередь, придает торцам части 1 трубчатого гибкого элемента и дополнительного стаканообразного гибкого элемента 3 эллиптическую форму. Возникающие при этом напряжения и упругие деформации через промежуточные втулки 9 и 10 передаются патрубку части 2 трубчатого гибкого элемента и дополнительному стаканообразному гибкому элементу 4, торцы которых приобретают форму эллипсов. Оси эллипсов торцов гибких элементов, охватывающих эллиптический кулачок 13, смещены относительно осей эллипсов торцов гибких элементов, охватывающих эллиптический кулачок 11 на 90°. Создаваемая при вращении эллиптического кулачка 11 на гибких элементах бегущая волна при взаимодействии с эллиптическим кулачком 13 приводит его во вращения.
Заявляемая муфта по сравнению с прототипом проще в изготовлении, так как все ее детали имеют простую форму и могут быть выполнены штамповкой. В прототипе трубчатый гибкий элемент изготавливают фрезерованием, что усложняет технологию. При фрезеровании из-за тонких стенок трубчатого гибкого элемента и герметичной перегородки часто происходит разрыв этих стенок. Кроме того, заявляемая муфта более надежна и долговечна, так как содержит два изолирующих элемента 3 и 4, а в прототипе только один изолирующий элемент - герметичная перегородка. Таким образом, вероятность нарушения изоляции ведущего генератора волн от ведомого в прототипе в два раза выше.
Источники информации
А.с. СССР №274595 М.кл. F16H 13/00, 1970 г.
А.с. СССР №648767 М.кл. F16Н 1/00, 1979 г.