СМАЗЫВАНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА
VERTICAL PARALLEL-SHAFT REDUCTION GEAR UNIT LUBRICATION

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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
Устройство работает следующим образом.
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.
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.
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.