СИСТЕМА СМАЗКИ ЗУБЧАТОГО РЕДУКТОРА
REDUCTION GEAR UNIT LUBING SYSTEM

Предлагаемое изобретение относится к области редукторостроения, в частности к системам смазки зубчатых редукторов с зубчатыми соединительными и обгонными муфтами.
Известна система смазки планетарных ступеней редуктора, когда при высоких окружных скоростях в зацеплении масло подается во внутреннюю полость зубчатого колеса, затем по радиальным сверлениям поступает во впадины каждого зуба солнечной шестерни или сателлита (см., например, книгу: Пыж О.А., Гаркави Л.М. и др. «Редукторы судовых турбоагрегатов». Изд. «Судостроение», Ленинград, 1975, стр.263…265).
Известны системы смазки зубчатых муфт, встроенных в редуктор, где масло подается на зубья нагруженных муфт из специальных форсунок, к которым оно поступает под действием центробежных сил из вращающихся полостей, выполненных во фланце муфты, внутренней расточке вала или зубчатого колеса (см., например, книгу: В.Н. Кудрявцев и др. «Конструкции и расчет зубчатых редукторов». Изд. «Машиностроение», Ленинград, 1971, стр. 290…295, рис.III. 15, стр.181) - прототип.
Предлагаемое изобретение решает задачу повышения надежности работы зубчатого редуктора с соединительными и обгонными муфтами за счет оптимизации и улучшения подачи масла смазки к внутренним зацеплениям соединительных и обгонной муфт ведущего вала редуктора.
Для достижения указанного технического результата в предлагаемой системе смазки зубчатого редуктора, содержащего корпус с масляным картером, установленные в подшипниках валы, в том числе ведущий, состоящий из последовательно соединенных зубчатыми муфтами ведущей шестерни, торсиона и входного вала с установленной на нем обгонной муфтой и полумуфтой (фланцем) на выходном конце, зубчатые колеса, шестерни, соединительные муфты, насосы смазки с приводом от валов редуктора, маслопроводы, каналы подачи масла и разбрызгиватели, фильтры и маслоохладители, согласно изобретению в выполненном внутри ведущего вала с возможностью подачи в него масла от насоса смазки осевом канале, сквозном в ведущей шестерне и торсионе и несквозном во входном вале со стороны торсиона и с установленным в нем на выходе из шестерни дросселем, на торцах торсиона и на обращенном к нему торце входного вала с обгонной муфтой выполнены кольцевые распределители масла в виде буртов, выступающих внутрь сквозного канала, причем на торцах торсиона равного диаметра, возможно также, что в кольцевых распределителях масла на торсионе выполнены сквозные отверстия, по два или более, с диаметром окружности центров этих отверстий, равным диаметру сквозного канала плюс их диаметр.
Отличительными признаками предлагаемого изобретения является то, что в выполненном внутри ведущего вала с возможностью подачи в него масла от насоса смазки осевом канале, сквозном в ведущей шестерне и торсионе и несквозном во входном вале и с установленным в нем на выходе из шестерни дросселем, на торцах торсиона и на обращенном к нему торце входного вала с обгонной муфтой выполнены кольцевые распределители масла в виде буртов, выступающих внутрь сквозного канала, причем на торцах торсиона равного диаметра, возможно также, что в кольцевых распределителях масла на торсионе выполнены сквозные отверстия, по два или более, с диаметром окружности центров этих отверстий, равным диаметру сквозного канала плюс их диаметр.
На фиг.1 представлена схематично система смазки зубчатого судового редуктора с ведущим валом с зубчатыми соединительными и обгонной муфтами, представленным (в разрезе) на фиг.2, 3.
В корпусе 1 зубчатого редуктора (см. фиг.1) выполнены масляный картер 2, установленные в подшипниках ведущий 3 и ведомый 4 валы с зубчатыми колесами и шестернями. Снаружи корпуса 1 выполнены насос смазки 5 с приводом 6 (от ведущего вала 3 посредством вала 4). Всасывающий патрубок насоса смазки 5 соединен трубопроводом 7 с фильтром (сетчатым), установленным в масляном картере 2. Нагнетательный патрубок насоса смазки 5 соединен трубопроводом 8 с установленными в нем фильтром 9 (тонкой очистки) и маслоохладителем 10 с системой элементов смазки и охлаждения 11 узлов редуктора - разбрызгивателями, каналами подачи масла и т.д. (на фиг.1 изображены условно). Нагнетательный трубопровод 8 подведен также к торцу ведущего вала 3 с противоположной присоединению двигателя стороны.
Ведущий вал 3 выполнен (см. фиг.2, 3) в виде последовательно (и соосно) соединенных между собой ведущей зубчатой шестерни 12 со сквозным осевым каналом 13 в ней, торсиона (рессоры) 14 со сквозным осевым каналом 15 в нем и входного вала 16 с несквозным осевым каналом 17 в нем со стороны торсиона 14 и с укрепленными на нем посредством шлицевых соединений обгонной муфтой 18 и входным фланцем (полумуфтой) 19. Ведущая шестерня 12 соединена с торсионом 14 с помощью зубчатой соединительной муфты 20. Другим торцем торсион 14 соединен зубчатой соединительной муфтой 21 с обгонной муфтой 18. Внутри сквозного осевого канала 13 в торце шестерни 12, обращенном к торсиону 14, укреплена заглушка 22 с дроссельным отверстием 23 в ней. Соединительные муфты 20 и 21 установлены на концах торсиона 14 посредством шлицевых соединений и закреплены с торцов фланцами 24 и 25, соответственно. На фланцах 24 и 25 предусмотрены бурты (выступы) 26 и 27, соответственно, меньшего диаметра, чем диаметр сквозного канала 15 в торсионе 14. На внутреннем конце входного вала 16 посредством шлицевого соединения установлена винтовая гайка 28 обгонной муфты 18, а на торце вала 16 со стороны торсиона 14 выполнены бурты 29, выступающие внутрь осевого несквозного канала 17 на входе в него.
В теле входного вала 16, в месте установки на него обгонной муфты 18, выполнен ряд радиальных отверстий 30, соединяющих несквозной канал 17 с впадинами шлицевого соединения, соединяющего гайку 28 обгонной муфты 18 с входным валом 16. В винтовой гайке 28 также выполнен ряд радиальных отверстий 31, соединяющих шлицевые впадины внутри гайки 28 с впадинами ее наружной винтовой резьбы.
Между торцами шестерни 12 и торсиона 14 с муфтой 20 на нем образована полость 32, между другим торцом торсиона 14 и муфты 21 и внутренним торцем входного вала 16 образована полость 33. Внутренний конец входного вала 16 оперт через подшипник 34 на муфту 21 (по внутреннему диаметру). Внутри наружного барабана 35 обгонной муфты 18 между торцом муфты 21 и торцом обгонной муфты 18 образована полость 36.
В варианте системы смазки зубчатого редуктора по п.2 формулы в кольцевых распределителях масла (выступах) 26, 27 на торцах торсиона 14 выполнены (см. фиг.3) сквозные отверстия 37 (по два или более в каждом из выступов 26 и 27).
Работает предлагаемая система смазки зубчатого редуктора (см. фиг.1), содержащего ведущий вал с зубчатыми соединительными и обгонной муфтами (см. фиг.2) следующим образом.
При запуске двигателя (после выполнения предпусковых операций) ведущий вал 3 редуктора 1, соединенный фланцем 19 с выходным валом двигателя, начинает вращаться и приводит во вращение находящийся с ним в зацеплении ведомый вал 4, на выходном конце которого установлен привод 5 шестеренного насоса смазки 6, который по трубопроводу 7 всасывает масло из масляного картера 2 (через сетчатый фильтр установленный в нем) и нагнетает масло по трубопроводу 8 через фильтр (тонкой очистки) 9 и маслоохладитель 10 в систему подачи масла 11 редуктора 1 и через торец шестерни 12 ведущего вала 3 (вращающегося с высокой частотой) в ее осевой сквозной канал 13. Далее количество масла дозируется, проходя через дроссельное отверстие 23 в заглушке 22, и поступает в осевой канал 15 торсиона 14. При этом часть масла отсекается буртом 26, образованным фланцем 24, и отбрасывается центробежной силой в полость 32 на смазку зацепления соединительной муфты 20. Из канала 15 масло поступает (частично отсекаясь буртом 27, образованным фланцем 25) в полость 33, в которой часть масла под действием центробежной силы отбрасывается на периферию полости 33, из которой через подшипник 34 (смазывая его при этом) поступает в полость 36 и смазывает шлицевые соединения (внутренние) наружного барабана 35 обгонной муфты 18, а также винтовое зацепление между муфтой 18 и гайкой 28. Небольшая часть масла из полости 33 поступает на смазку внутреннего зацепления муфты 21. Оставшаяся часть масла (поступившего в полость 33 из канала 15) поступает (причем также отсекаемая буртом 29 в торце вала 16) в канал 17 входного вала 16, из которого масло поступает к шлицевому соединению между валом 16 и гайкой 28 и к винтовому соединению между гайкой 28 и муфтой 18 по радиальным сверлениям 30 и 31, соответственно. То есть к винтовому соединению между гайкой 28 и муфтой 18 масло поступает из канала 17 по сверлениям 30 и 31 и дополнительно из полости 36.
В случае судового зубчатого редуктора, как правило, существует дифферент и для того, чтобы избежать его влияния в выступах 24 и 27 по торцам торсиона 14 (в сквозном канале 15) выполнены отверстия 37, благодаря которым масло, (а количество его ограничено), растекшееся по цилиндрической поверхности канала 15, может поступать в полости 32 и 33 с меньшей возможностью отсечения поступления масла выступами 26 и 27.