СМЕСИТЕЛЬ, СОДЕРЖАЩИЙ УЗЕЛ ЗАЖИМНОЙ МУФТЫ
MIXER CONTAINING A CLAMP ASSEMBLY

Настоящее изобретение относится в основном к области смесителей, пригодных для создания потока жидкости. Настоящее изобретение относится, в частности к области смесителей, содержащих узел зажимной муфты, выполненный c возможностью соединения ведущего вала смесителя и гребного винта смесителя между собой для передачи вращательного движения. Узел зажимной муфты имеет осевую длину зажима, причем узел зажимной муфты содержит внутреннюю зажимную втулку и внешнюю зажимную втулку, причем внутренняя зажимная втулка имеет форму трубчатой стенки, имеющей внутреннюю поверхность, примыкающую к ведущему валу, и внешнюю поверхность, примыкающую к внешней зажимной втулке, и внешняя зажимная втулка имеет форму трубчатой стенки, имеющей внутреннюю поверхность, примыкающую к внутренней зажимной втулке, и внешнюю поверхность, примыкающую к гребному винту.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Традиционные смесители содержат вращающийся гребной винт, установленный на ведущем валу смесителя, причем указанный гребной винт должен быть соединен с ведущим валом подходящим образом, который обеспечивает жесткое и невращающееся взаимное соединение. В то же время должна быть предусмотрена возможность регулировки осевого положения гребного винта по отношению к ведущему валу, чтобы регулировать положение гребного винта по отношению к неподвижному корпусу/кожуху смесителя, а также должна быть предусмотрена возможность демонтажа гребного винта с ведущего вала.
Один известный метод соединения ведущего вала смесителя и гребного винта смесителя друг с другом для передачи вращательного движения заключается в использовании шпоночного соединения, которое содержит шпонку, которая введена в противоположные шпоночные канавки в соответствующих элементах. Такое соединение зачастую является наиболее подходящим, но часто затруднительно высвободить/демонтировать элементы друг от друга без их повреждения, также трудно отрегулировать взаимное осевое положение ведущего вала и гребного винта.
Другим известным способом соединения ведущего вала и гребного винта друг с другом является использование трубчатой зажимной втулки. Зажимную втулку вставляют в центрально расположенное углубление в гребном винте, а затем ведущий вал вводят в указанную зажимную втулку. Гребной винт прижат к ведущему валу посредством болта, что приводит к зажатию зажимной втулки между гребным винтом и ведущим валом. Таким образом, посредством трения зажимная втулка будет передавать вращательное движение от ведущего вала к гребному винту.
Недостатком известных решений является то, что конкретный гребной винт, имеющий центральное отверстие заданного диаметра, соответствует только конкретному ведущему валу смесителя с использованием оптимизированной зажимной втулки. Это приводит к большому разнообразию гребных винтов производителя, единственная разница заключается в диаметре центрального отверстия гребного винта, и это увеличивает расходы для производителя.
Кроме того, некоторые узлы зажимной муфты известного уровня техники содержат внутреннюю зажимную втулку и внешнюю зажимную втулку, причем сопрягаемые поверхности внутренней зажимной втулки и внешней зажимной втулки имеют коническую форму для зацепления/зажима друг друга вследствие взаимного осевого смещения внутренней зажимной втулки и внешней зажимной втулки.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение направлено на устранение вышеуказанных недостатков и ошибок ранее известных смесителей, имеющих узлы зажимной муфты, а также на обеспечение усовершенствованного смесителя. Основной задачей настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованного смесителя первоначально определенного типа по отношению к способности передавать вращательное движение между ведущим валом смесителя и гребным винтом смесителя при одновременном отсутствии взаимного осевого смещения внутренней и внешней зажимных втулок. Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение смесителя, который позволяет одному конкретному гребному винту подходить нескольким ведущим валам, имеющим разные диаметры.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно изобретению по меньшей мере основная задача решается с помощью первоначально определенного смесителя, имеющего признаки, определенные в независимом пункте 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения дополнительно определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно изобретению обеспечен смеситель первоначально определенного типа, отличающийся тем, что как внутренняя поверхность внешней зажимной втулки, так и внешняя поверхность внутренней зажимной втулки выполнены цилиндрическими по осевой длине зажима, причем внутренняя поверхность внутренней зажимной втулки по осевой длине зажима имеет форму усеченного конуса, расходящегося в направлении к первому концу внутренней зажимной втулки, причем внешний диаметр внутренней зажимной втулки меньше внутреннего диаметра внешней зажимной втулки, когда обе не нагружены, и причем трубчатая стенка внутренней зажимной втулки содержит паз, продолжающийся по всей осевой длине внутренней зажимной втулки, а трубчатая стенка внешней зажимной втулки содержит паз, продолжающийся по всей осевой длине внешней зажимной втулки.
Таким образом, настоящее изобретение основано на понимании наличия двух взаимосвязанных зажимных втулок, соединенных последовательно между ведущим валом смесителя и гребным винтом, конкретный гребной винт, предназначенный для ведущего вала смесителя, имеющего определенный диаметр, также может использоваться вместе с ведущим валом смесителя, имеющим меньший диаметр, благодаря узлу зажимной муфты, отличающему изобретенный смеситель. Кроме того, если со временем изменяется состояние конкретной установки смесителя, то гребной винт, предназначенный для более толстого ведущего вала, может быть присоединен к более тонкому ведущему валу настоящего смесителя с использованием узла зажимной муфты, отличающего изобретенный смеситель.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения внешняя поверхность внешней зажимной втулки выполнена цилиндрической по указанной осевой длине зажима, чтобы обеспечить возможность осевой регулировки гребного винта по отношению к неподвижному корпусу смесителя.
Согласно предпочтительному варианту выполнения вся внутренняя поверхность внутренней зажимной втулки имеет форму усеченного конуса, чтобы упростить изготовление внутренней зажимной втулки.
Согласно предпочтительному варианту выполнения внешняя зажимная втулка содержит отверстие, ограниченное внутренней поверхностью внешней зажимной втулки и продолжающееся от первого конца внешней зажимной втулки ко второму концу внешней зажимной втулки, причем указанное отверстие заканчивается на первой упорной поверхности, выполненной с возможностью непосредственного или косвенного зацепления со вторым концом внутренней зажимной втулки. Таким образом, во время установки автоматически получают хорошо определенное взаимное положение внутренней зажимной втулки и внешней зажимной втулки.
Согласно предпочтительному варианту выполнения трубчатая стенка внешней зажимной втулки содержит по меньшей мере одну щель, продолжающуюся от первого конца внешней зажимной втулки ко второму концу внешней зажимной втулки, чтобы получить лучшее расширение в радиальном направлении к гребному винту. Более предпочтительно трубчатая стенка внешней зажимной втулки содержит пять щелей, которые вместе с пазом внешней зажимной втулки равномерно распределены в окружном направлении трубчатой стенки внешней зажимной втулки, чтобы получить лучшее расширение в радиальном направлении к гребному винту.
Согласно предпочтительному варианту выполнения трубчатая стенка внутренней зажимной втулки содержит по меньшей мере одну щель, продолжающуюся от первого конца внутренней зажимной втулки ко второму концу внутренней зажимной втулки, чтобы получить лучшее расширение в радиальном направлении к внешней зажимной втулке. Согласно предпочтительному альтернативному варианту выполнения трубчатая стенка внутренней зажимной втулки содержит по меньшей мере одну пару щелей, продолжающихся от первого конца внутренней зажимной втулки ко второму концу внутренней зажимной втулки, обеспечивая пальцеобразный сегмент трубчатой стенки внутренней зажимной втулки, ограниченный щелями пары щелей. Такой альтернативный вариант выполнения особенно полезен в применениях, в которых гребной винт подвержен рывкам и тому подобному, в результате чего сжимающие усилия внутренней зажимной втулки будут автоматически увеличиваться за счет таких рывков в гребном винте.
Согласно предпочтительному варианту выполнения внешняя зажимная втулка содержит вторую упорную поверхность, выполненную с возможностью зацепления верхней частью головки присоединительного винта во время демонтажа узла зажимной муфты. Таким образом, гребной винт может быть демонтирован с ведущего вала контролируемым образом без повреждения гребного винта, ведущего вала или узла зажимной муфты.
Дополнительные преимущества и признаки изобретения будут очевидны из других зависимых пунктов формулы изобретения, а также из следующего подробного описания предпочтительных вариантов выполнения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Более полное понимание вышеуказанных и других признаков и преимуществ настоящего изобретения будет очевидно из приведенного ниже подробного описания предпочтительных вариантов выполнения в сочетании с прилагаемыми чертежами, в которых:
фиг. 1 представляет собой схематичный вид сбоку поперечного сечения части изобретательского смесителя;
фиг. 2 представляет собой схематичное изображение в разобранном виде сбоку поперечного сечения элементов смесителя, раскрытого на фиг. 1;
фиг. 3 представляет собой схематичный общий вид узла зажимной муфты, выполненного с возможностью соединять ведущий вал смесителя и гребной винт;
фиг. 4a представляет собой схематичный частичный вид сбоку поперечного сечения внешней зажимной втулки согласно первому варианту выполнения;
фиг. 4b представляет собой схематичный вид поперечного сечения, видимый в осевом направлении внешней зажимной втулки, раскрытой на фиг. 4а;
фиг. 5a представляет собой схематичный частичный вид сбоку поперечного сечения внешней зажимной втулки согласно второму варианту выполнения;
фиг. 5b представляет собой схематичный вид поперечного сечения, видимый в осевом направлении внешней зажимной втулки, раскрытой на фиг. 5а;
фиг. 6a представляет собой схематичный частичный вид сбоку поперечного сечения внешней зажимной втулки согласно третьему варианту выполнения;
фиг. 6b представляет собой схематичный вид поперечного сечения, видимый в осевом направлении внешней зажимной втулки, раскрытой на фиг. 6а;
фиг. 7a представляет собой схематичный частичный вид сбоку поперечного сечения внешней зажимной втулки согласно четвертому варианту выполнения;
фиг. 7b представляет собой схематичный вид поперечного сечения, видимый в осевом направлении внешней зажимной втулки, раскрытой на фиг. 7а;
фиг. 8a представляет собой схематичный частичный вид сбоку поперечного сечения внутренней зажимной втулки согласно первому варианту выполнения;
фиг. 8b представляет собой схематичный вид поперечного сечения, видимый в осевом направлении внутренней зажимной втулки, раскрытой на фиг. 8а;
фиг. 9a представляет собой схематичный частичный вид сбоку поперечного сечения внутренней зажимной втулки согласно второму варианту выполнения;
фиг. 9b представляет собой схематичный вид поперечного сечения, видимый в осевом направлении внутренней зажимной втулки, раскрытой на фиг. 9а;
фиг. 10a представляет собой схематичный частичный вид сбоку поперечного сечения внутренней зажимной втулки согласно третьему варианту выполнения;
фиг. 10b представляет собой схематичный вид поперечного сечения, видимый в осевом направлении внутренней зажимной втулки, раскрытой на фиг. 10а;
фиг. 11a представляет собой схематичный частичный вид сбоку поперечного сечения внутренней зажимной втулки согласно четвертому варианту выполнения; и
фиг. 11b представляет собой схематичный вид поперечного сечения, видимый в осевом направлении внутренней зажимной втулки, раскрытой на фиг. 11а.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к смесителю для создания потока жидкости, и данный смеситель будет главным образом описан со ссылкой на фигуры 1 и 2. Фигура 1 схематически раскрывает вид сбоку поперечного сечения части изобретательского смесителя, обозначенного в целом позицией 1, а фигура 2 раскрывает соответствующую часть смесителя 1 в разобранном виде сбоку. Даже если смеситель имеет широкую сферу применения, т.е. для создания потока жидкости, изобретательский смеситель специально выполнен с возможностью использования в очистных сооружениях или в варочном котле. Большая часть деталей смесителя удалена для простоты чтения фигур.
Смеситель, точнее, погружной смеситель или смеситель для сточных вод, предназначен и выполнен с возможностью работать в погруженной конфигурации/положении, т.е. во время работы располагаться полностью под поверхностью жидкости резервуара. Таким образом, рабочее положение погружного смесителя находится внутри резервуара, а рабочее положение погружного смесителя в предпочтительном варианте выполнения находится в нижней области резервуара. Следует учитывать, что погружной смеситель во время работы не должен полностью располагаться под поверхностью жидкости, а может постоянно или иногда частично располагаться над поверхностью жидкости в резервуаре. Смесители, упомянутые в настоящем документе, содержат электродвигатель, расположенный в непроницаемом для жидкости корпусе, предпочтительно выполненном из металла, и ведущий вал, продолжающийся от электродвигателя. Гребной винт соединен с ведущим валом и приводится во вращение указанным ведущим валом и электродвигателем во время работы погружного смесителя. Электродвигатель питается через электрический кабель, проходящий от верхней части резервуара. Погружной смеситель содержит непроницаемый для жидкости ввод для электрического кабеля. Погружной смеситель может также содержать блок управления, такой как интеллектуальный привод или частотно-регулируемый привод, расположенные внутри непроницаемого для жидкости корпуса. Компоненты смесителя обычно охлаждаются с помощью жидкости, окружающей смеситель. Следует также отметить, что смеситель может быть выполнен с возможностью опускания в резервуар и поднимания из него с помощью направляющего узла.
Смеситель 1 содержит неподвижный корпус 2 и ведущий вал 3, выступающий из указанного неподвижного корпуса 2. Ведущий вал 3 выполнен с возможностью приведения во вращение двигателем (не раскрывается), расположенным в указанном неподвижном корпусе 2. Указанный двигатель является предпочтительно электродвигателем. Смеситель 1 содержит гребной винт 4, имеющий ступицу и лопатки/лопасти, продолжающиеся в радиальном направлении от указанной ступицы. Кроме того, смеситель 1 содержит узел зажимной муфты, расположенный между ведущим валом 3 и гребным винтом 4, соединяя их друг с другом для передачи вращательного движения от ведущего вала 3 смесителя к гребному винту 4.
Ведущий вал 3 представляет собой свободный конец, имеющий форму усеченного круглого конуса, сходящегося в дистальном направлении. Ведущий вал 3 образует первый элемент смесителя, который должен быть соединен. Гребной винт 4 обеспечен центральным сквозным отверстием 5, аксиально продолжающимся через ступицу гребного винта 4. Центральное сквозное отверстие 5 имеет первый участок 5a, имеющий первый диаметр, и второй участок 5b, имеющий второй диаметр, причем второй диаметр меньше первого диаметра. При переходе между первым участком 5а и вторым участком 5b гребной винт 4 имеет упорную поверхность 6, обращенную к первому участку 5а центрального сквозного отверстия 5. Первый участок 5а центрального сквозного отверстия 5 предпочтительно имеет цилиндрическую форму. Гребной винт 4 образует второй элемент смесителя, который должен быть соединен.
Узел зажимной муфты содержит внутреннюю зажимную втулку 7 и внешнюю зажимную втулку 8, которые выполнены с возможностью последовательного соединения и соединения ведущего вала 3 и гребного винта 4 для передачи вращательного движения. Внутренняя зажимная втулка 7 имеет форму трубчатой стенки 9, имеющей внутреннюю поверхность 10, примыкающую к ведущему валу 3, и внешнюю поверхность 11, примыкающую к внешней зажимной втулке 8, а внешняя зажимная втулка 8 имеет форму трубчатой стенки 12, имеющей внутреннюю поверхность 13, примыкающую к внутренней зажимной втулке 7, и внешнюю поверхность 14, примыкающую к гребному винту 4. Узел зажимной муфты выполнен с возможностью расположения в первом участке 5а центрального сквозного отверстия 5 гребного винта 4.
Узел зажимной муфты имеет осевую длину L зажима, указанная осевая длина L зажима аксиально продолжается, причем ведущий вал 3 примыкает к внутренней поверхности 10 внутренней зажимной втулки 7, внешняя поверхность 11 внутренней зажимной втулки 7 примыкает к внутренней поверхности 13 внешней зажимной втулки 8, и внешняя поверхность 14 внешней зажимной втулки 8 примыкает к гребному винту 4, когда смеситель готов к работе. Таким образом, вдоль осевой длины L зажима четыре элемента примыкают друг к другу и перекрывают друг друга. Стоит отметить, что внешняя зажимная втулка 8 может примыкать к гребному винту 4 вдоль более длинного осевого продолжения, чем указанная осевая длина L зажима, и что внутренняя зажимная втулка 7 может примыкать к внешней зажимной втулке 8 вдоль более длинного осевого продолжения, чем указанная осевая длина L зажима. Таким образом, другими словами, внешняя поверхность 14 внешней зажимной втулки 8 выполнена с возможностью примыкать к гребному винту 4 по меньшей мере вдоль указанной осевой длины L зажима, а внутренняя поверхность 10 внутренней зажимной втулки 7 выполнена с возможностью примыкать к ведущему валу 3 по меньшей мере вдоль указанной осевой длины L зажима.
Теперь следует сослаться на фигуру 3, раскрывающую вид в перспективе предпочтительного варианта выполнения узла зажимной муфты.
Для настоящего изобретения важно, чтобы как внутренняя поверхность 13 внешней зажимной втулки 8, так и внешняя поверхность 11 внутренней зажимной втулки 7 были цилиндрическими вдоль указанной осевой длины L зажима, причем внешний диаметр внутренней зажимной втулки 7 был меньше внутреннего диаметра внешней зажимной втулки 8, когда обе не нагружены, чтобы обеспечить неограниченное взаимное телескопическое перемещение внутренней зажимной втулки 7 и внешней зажимной втулки 8 при монтаже и демонтаже гребного винта 4. Кроме того, внутренняя поверхность 10 внутренней зажимной втулки 7 вдоль указанной осевой длины L зажима имеет форму усеченного конуса, расходящегося в сторону первого конца внутренней зажимной втулки 7, для посадки на свободный конец ведущего вала 3 и зацепления с ним. Угол внутренней поверхности 10 внутренней зажимной втулки 7 должен соответствовать углу усеченного конуса свободного конца ведущего вала 3. Кроме того, трубчатая стенка 9 внутренней зажимной втулки 7 содержит паз 15, продолжающийся по всей осевой длине внутренней зажимной втулки 7, а трубчатая стенка 12 внешней зажимной втулки 8 содержит паз 16, продолжающийся по всей осевой длине внешней зажимной втулки 8, для получения равномерного расширения внутренней зажимной втулки 7 и внешней зажимной втулки 8 в радиальном направлении вдоль указанной осевой длины L зажима. Внешняя поверхность 14 внешней зажимной втулки 8 является предпочтительно цилиндрической вдоль указанной осевой длины L зажима, но согласно альтернативному варианту выполнения внешняя поверхность 14 внешней зажимной втулки 8 имеет форму усеченного конуса вдоль указанной осевой длины L зажима.
Во время монтажа смеситель 1 ориентирован в вертикальном направлении, т.е. имеет ведущий вал 3, выступающий вверх из неподвижного корпуса 2 (корпуса сальника), как показано на фигурах 1 и 2.
Внутренняя зажимная втулка 7 установлена на ведущем валу 3 таким образом, что наклонная внутренняя поверхность 10 внутренней зажимной втулки 7 примыкает к коническому свободному концу ведущего вала 3. После этого присоединительный/крепежный винт 17, имеющий внешнюю резьбу, свободно направляется через трубчатую стенку 9 внутренней зажимной втулки 7 и входит в зацепление с аксиально продолжающимся центральным отверстием 18, имеющим внутреннюю резьбу и расположенным в свободном конце ведущего вала 3. Головка присоединительного винта 17 выполнена с возможностью взаимодействовать со вторым концом внутренней зажимной втулки 7, как непосредственно, так и косвенно через шайбу 19. Присоединительный винт 17 еще не затянут, но головка присоединительного винта 17 может контактировать с ведущим валом 3 или шайбой 19.
Внешняя зажимная втулка 8 содержит отверстие 20, ограниченное внутренней поверхностью 13 внешней зажимной втулки 8 и продолжающееся от первого конца внешней зажимной втулки 8 ко второму концу внешней зажимной втулки 8. Указанное отверстие 20 заканчивается на первой упорной поверхности 21, выполненной с возможностью взаимодействовать со вторым концом внутренней зажимной втулки 7, как непосредственно, так и косвенно через шайбу 19. Таким образом, внешняя зажимная втулка 8 установлена на внутренней зажимной втулке 7 таким образом, что второй конец внутренней зажимной втулки 7 примыкает к первой упорной поверхности 21 внешней зажимной втулки 8 через указанную шайбу 19. Указанная первая упорная поверхность 21 ограничивает внутреннюю выемку 22, выполненную с возможностью принимать/ вмещать головку присоединительного винта 17. Указанное внутреннее углубление 22 доступно со второго конца внешней зажимной втулки 8 с помощью подходящего инструмента (не показан), выполненного с возможностью управлять присоединительным винтом 17. Инструмент является предпочтительно ключом-шестигранником.
Следует отметить, что внутренняя выемка 22 внешней зажимной втулки 8 доступна снаружи гребного винта 4 через второй участок 5b центрального сквозного отверстия 5 гребного винта 4. Указанный второй участок 5b центрального сквозного отверстия 5 гребного винта 4 закрыт с помощью крышки 23 на фигуре 1.
После этого гребной винт 4 надевают на внешнюю зажимную втулку 8, т.е. внешнюю зажимную втулку 8 вставляют в первый участок 5а центрального сквозного отверстия 5 гребного винта 4 до тех пор, пока второй конец внешней зажимной втулки 8 не будет примыкать к упорной поверхности 6. Осевое расстояние между ступицей гребного винта 4 и неподвижной частью 2 смесителя 1 теперь наименьшее, до затяжки присоединительного винта 17. Если требуется большее осевое расстояние, то одна или несколько прокладок могут быть расположены поверх второго конца внешней зажимной втулки 8 перед установкой гребного винта 4 таким образом, что указанные прокладки будут расположены между упорной поверхностью 6 центрального сквозного отверстия 5 гребного винта 4 и вторым концом внешней зажимной втулки 8.
После этого присоединительный винт 17 затягивают с использованием предписанного крутящего момента и последовательности затяжки. При затяжке присоединительного винта 17 внутренняя зажимная втулка 7 прижимается к ведущему валу 3, в результате чего внутренняя зажимная втулка 7 расширяется в радиальном направлении, т.е. внешний диаметр внутренней зажимной втулки 7 увеличивается. Внутренняя зажимная втулка 7 входит в зацепление с внешней зажимной втулкой 8, и дальнейшее затягивание присоединительного винта 17 приводит к расширению внутренней зажимной втулки 7 и внешней зажимной втулки 8 в радиальном направлении, т.е. внешний диаметр внешней зажимной втулки 8 увеличивается и зажимает/фиксирует гребной винт 4.
Согласно предпочтительному варианту выполнения внешняя зажимная втулка 8 содержит вторую упорную поверхность 24, выполненную с возможностью зацепления верхней частью головки присоединительного винта 17 во время демонтажа гребного винта 4. Вторая упорная поверхность 24 расположена во внутренней выемке 22 внешней зажимной втулки 8. Точнее, в большинстве случаев при ослаблении присоединительного винта 17 трение между ведущим валом 3 и внутренней зажимной втулкой 7 может препятствовать автоматическому смещению внутренней зажимной втулки 7 в направлении от неподвижной части 2 смесителя 1, т.е. гребной винт 4 все еще зажат на ведущем валу 3. В таких случаях присоединительный винт 17 дополнительно ослабляют до тех пор, пока головка присоединительного винта 17 не будет примыкать ко второй упорной поверхности 24. При дальнейшем ослаблении присоединительного винта 17 внешняя зажимная втулка 8 вместе с гребным винтом 4 и внутренней зажимной втулкой 7 выталкиваются в направлении от неподвижной части 2 смесителя 1, в результате чего внутренняя зажимная втулка 7 и внешняя зажимная втулка 8 сжимаются, после чего гребной винт 4 разжимается/освобождается.
Различные варианты выполнения и дополнительные признаки внутренней зажимной втулки 7 и внешней зажимной втулки 8, соответственно, теперь будут описаны со ссылкой на фигуры 4a-11b. Фигуры 4a-7b раскрывают четыре примерных варианта выполнения внешней зажимной втулки 8, а фигуры 8a-11b раскрывают четыре примерных варианта выполнения внутренней зажимной втулки 7. Следует отметить, что явно раскрытые варианты выполнения являются лишь примерами, и другие варианты выполнения, удовлетворяющие ограничениям независимых пунктов формулы изобретения, также представляются возможными.
Согласно предпочтительному варианту выполнения трубчатая стенка 12 внешней зажимной втулки 8 содержит по меньшей мере одну щель 25, продолжающуюся от первого конца внешней зажимной втулки 8 к первой упорной поверхности 21 внешней зажимной втулки 8. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна щель 25 продолжалась в сторону указанной первой упорной поверхности 21. В показанных вариантах выполнения продольное удлинение каждой щели 25 является параллельным аксиальной оси внешней зажимной втулки 8, как видно снаружи внешней зажимной втулки 8. Однако, продольное удлинение щелей 25 может быть любой другой подходящей формы, например, спиральной, зигзагообразной и т.д. Четвертый вариант выполнения согласно фигурам 7а и 7b не содержит такой щели.
Согласно наиболее предпочтительному варианту выполнения внешней зажимной втулки 8, показанной на фигурах 4а и 4b, трубчатая стенка 12 внешней зажимной втулки 8 содержит пять щелей, которые вместе с пазом 16 внешней зажимной втулки 8 равномерно распределены в окружном направлении трубчатой стенки 12 внешней зажимной втулки 8. Чем больше щелей 25, тем меньшее усилие необходимо для расширения сегментов трубчатой стенки 12, имеющих определенную толщину в радиальном направлении. Однако предпочтительно, чтобы расширение каждого сегмента трубчатой стенки 12 в окружном направлении, взятое на внутренней поверхности 13 внешней зажимной втулки 8, было больше его радиальной толщины, т.е. длина внутренней дуги сегмента трубчатой стенки была больше радиальной толщины. Если длина внутренней дуги станет слишком малой, жесткость внешней зажимной втулки 8 уменьшится. Согласно альтернативному варианту выполнения по меньшей мере одна дополнительная щель (не показана) может продолжаться от второго конца внешней зажимной втулки 8 к первому концу внешней зажимной втулки 8.
Согласно предпочтительному варианту выполнения трубчатая стенка 9 внутренней зажимной втулки 7 содержит по меньшей мере одну щель 26, продолжающуюся от первого конца внутренней зажимной втулки 7 ко второму концу внутренней зажимной втулки 7. В показанных вариантах выполнения продольное удлинение каждой щели 26 является параллельным аксиальной оси внутренней зажимной втулки 7, как видно снаружи внутренней зажимной втулки 7. Однако продольное удлинение щелей 26 может быть любой другой подходящей формы, например, спиральной, зигзагообразной и т.д. Четвертый вариант выполнения согласно фигурам 11а и 11b не содержит такой щели. Согласно альтернативному варианту выполнения по меньшей мере одна дополнительная щель (не показана) может продолжаться от второго конца внутренней зажимной втулки 7 к первому концу внутренней зажимной втулки 7.
Согласно наиболее предпочтительному варианту выполнения внутренней зажимной втулки 7, показанной на фигурах 8а и 8b, вся внутренняя поверхность 10 трубчатой стенки 9 внутренней зажимной втулки 7 имеет форму усеченного конуса. Наклон конической внутренней поверхности 10 трубчатой стенки 9 внутренней зажимной втулки 7, по отношению к аксиальной центральной оси, предпочтительно составляет более 3° и менее 10°, и в представленном варианте выполнения приблизительно равен 6°.
Согласно предпочтительному варианту выполнения указанная трубчатая стенка 9 внутренней зажимной втулки 7 содержит по меньшей мере одну пару щелей 26, которые прилегают друг к другу и продолжаются от указанного первого конца внутренней зажимной втулки 7 к указанному второму концу. При этом получают пальцеобразной формы сегмент 27 трубчатой стенки 9, указанный сегмент 27 отклоняется в окружном направлении по отношению к соседним частям указанной трубчатой стенки 9. Термин "отклоняется" означает, что сегмент 27 может изгибаться в направлении к соседним частям, а также скручиваться по отношению к соседним частям. Термин "пальцеобразная форма" означает, что расширение сегмента 27 трубчатой стенки 9 в окружном направлении, взятое на внутренней поверхности 10 внутренней зажимной втулки 7 у основания сегмента 27, меньше его радиальной толщины, т.е. длина внутренней дуги сегмента 27 трубчатой стенки меньше радиальной толщины у основания сегмента 27.
Поскольку внутренняя зажимная втулка 7 расположена между ведущим валом 3 и внешней зажимной втулкой 8, пальцеобразный сегмент 27, а также соседние части трубчатой стенки 9 будут зажаты в радиальном направлении между поверхностью оболочки ведущего вала 3 и внутренней поверхностью 13 внешней зажимной втулки 8. Если гребной винт 4 подвергается высокому мгновенному сопротивлению, или ведущий вал 3 начинает вращаться рывком, или гребной винт 4 подвергается рывку, внешняя зажимная втулка 8 может проскальзывать по отношению к ведущему валу 3. При использовании внутренней зажимной втулки 7 согласно предпочтительному варианту выполнения, раскрытому на фигурах 8а и 8b, функция пальцеобразного сегмента 27 состоит в том, чтобы по меньшей мере частично следовать взаимному перемещению внешней зажимной втулки 8 относительно ведущего вала 3 и изгибаться в окружном направлении в сторону соседней части трубчатой стенки 9. Изгиб пальцеобразного сегмента 27 усиливает силу трения между внутренней зажимной втулкой 7 и внешней зажимной втулкой 8 и ведущим валом 3 соответственно за счет изменения геометрического положения пальцеобразного сегмента 27.
Предпочтительно радиальное расширение по меньшей мере одной щели 26 каждой пары щелей будет совпадать с геометрической плоскостью, которая отделена от аксиальной оси внутренней зажимной втулки 7. Другими словами, поверхности щели 26 будут находиться под углом по отношению к касательной внешней поверхности 11 трубчатой стенки 9, угол которой отличен от 90°. Когда пальцеобразный сегмент 27 согнут в сторону соседней части трубчатой стенки 9 и вступает в контакт, две примыкающие поверхности, которые наклонены по отношению к окружному направлению трубчатой стенки, заставят пальцеобразный сегмент 27 ʺвзобратьсяʺ на соседнюю часть трубчатой стенки 9 и вклиниться между соседней частью трубчатой стенки 9 и ведущим валом 3 или внешней зажимной втулкой 8 для увеличения силы трения. Это может быть сделано за счет того, что весь пальцеобразный сегмент 27 выгнут наружу и/или что пальцеобразный сегмент 27 скручен.
Предпочтительно, чтобы две щели 26 каждой пары щелей были параллельны друг другу. Однако соответствующая геометрическая плоскость, в которую включена каждая щель 26, может пересекать друг друга. Кроме того, трубчатая стенка 9 может содержать по меньшей мере две пары щелей, которые распределены по окружности указанной трубчатой стенки 9. Предпочтительно трубчатая стенка 9 содержит четыре пары щелей, которые расположены таким образом, что две противоположные щели 26 из двух разных пар щелей совпадают с одинаковой геометрической плоскостью и, таким образом, могут быть прорезаны одновременно. Следует отметить, что предпочтительно все щели 26 продолжаются от первого конца внутренней зажимной втулки 7, даже если обеспечено несколько пар щелей.
Следует отметить, что настоящее изобретение может быть менее пригодным для частой замены гребных винтов, но позволяет гибко соединять гребные винты различных размеров с ведущим валом, обеспечивая при этом очень хорошее и надежное соединение и передачу усилия/нагрузки. В случае, если используется небольшой гребной винт, т.е. гребной винт, имеющий меньший диаметр сквозного отверстия, обходятся без внешней зажимной втулки, и только внутренняя зажимная втулка используется между ведущим валом и гребным винтом.
ВОЗМОЖНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение не ограничивается только вариантами выполнения, описанными выше и показанными на чертежах, которые в первую очередь имеют иллюстративное назначение и служат в качестве примера. Настоящая патентная заявка предназначена для охвата всех настроек и модификаций предпочтительных вариантов выполнения, описанных в настоящем документе, таким образом, настоящее изобретение ограничено формулировкой прилагаемой формулы изобретения, а оборудование может быть изменено всеми видами методов в рамках прилагаемой формулы изобретения.
Также следует отметить, что вся информация о/в отношении таких терминов, как над, под, верхний, нижний и др., должны толковаться/читаться с учетом того, что оборудование ориентировано в соответствии с фигурами, а чертежи ориентированы таким образом, чтобы можно было правильно прочитать ссылки. Таким образом, такие термины указывают только на взаимоотношения в показанных вариантах выполнения, которые могут быть изменены, если изобретательское оборудование обеспечено другой структурой/конструкцией.
Следует также отметить, что даже таким образом прямо не указано, что признаки из конкретного варианта выполнения могут сочетаться с признаками из другого варианта выполнения, сочетание считается очевидным, если такое сочетание возможно.