ПРИВОД НАСОСА ГИДРОСИСТЕМЫ ЗЕМЛЕРОЙНО-ПОГРУЗОЧНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к землеройно-погрузочным машинам, предназначенным для выполнения земляных и погрузочных работ, например, к одноковшовым гидравлическим экскаваторам или фронтальным погрузчикам, использующих в качестве механизмов исполнения рабочего начесного оборудования систему силовых гидроцилиндров.
Известен привод насоса гидросистемы землеройно-погрузочной машины ЭО-2202, содержащий насос гидросистемы, соединенный через муфту с валом отбора мощности коробки передач, который установлен в корпусе последней на подшипниках, соединен с валом приводного двигателя и имеет на конце внутренний зубчатый венец, при этом муфта выполнена в виде двух вставленных одна в другую соосных полых втулок, внутренняя из которых имеет внутреннее шлицевое соединение с валом насоса и наружный зубчатый венец, а вторая втулка муфты имеет внутренний зубчатый венец, входящий в зацепление с наружным зубчатым венцом внутренней втулки муфты, и наружный зубчатый венец, входящий в зацепление с внутренним зубчатым венцом вала отбора мощности коробки передач, причем конец наружной втулки муфты, обращенный к насосу, установлен в подшипнике в корпусе коробки передач в месте присоединения к последней насоса (RU 32796, E02F 9/22, опубл. 27.09.2003).
Недостаток данного привода заключается в том, что введение соединительно муфты в связь насоса с валом отбора мощности не решает задачи компенсанции несоосности или изгибных нагрузок из-за того, что применение шлицевого соединения для внутренней части муфты на достаточно большом участке ее длины приводит к тому, что имеет место жесткое соединение без люфтов в окружном направлении. Двойное шлицевое соединение обеспечивает ужесточение режима соосности. Но не компенсирует моменты от нагрузки. В итоге, в прототипе, муфта как бы выставляет соосность вала насоса по отношению к валу отбора мощности. Но при этом корпус насоса прикрепляется жестко к картеру на отдельных болтах и по отдельным отверстиям. В этом случае соосность системы будет обеспечена при условии очень точного положения осей отверстий по отношению к продольной оси вала насоса, которая должна при этом совпадать с осью вала отбора мощности. Так как такая система имеет больше, чем одно совпадение по осям, то она становится практически нереализуемой. Если это условие выполняется, то отпадает необходимость в муфте, так как ось вала насоса уже расположена соосно оси вала отбора мощности. Но в реальности существуют допуски и разбросы и динамические нагрузки, формирующие изгиб, при которых необходимо компенсировать либо перемещения вала насоса, либо его несоосное положение относительно оси вала отбора мощности, сформированное при монтаже.
Но для этого необходимо, чтобы в муфте был хоть один участок, в котором детали могли, не разрывая зацепление, изменять свое положение относительно друг друга в точке или зоне зацепления. Использование двойного шлицевого зацепления не позволяет это сделать в силу того, что свобода перемещения вдоль оси не востребована, а угловое перемещение сведено к нулю, так как определено длинной шлицев. Окружное перемещение так же не востребовано, так как в момент появления вращения все зазоры в окружном направлении выбираются. Кроме того, наружная втулка муфты со стороны вала отбора мощности установлена в посадочное гнездо, выполненное в части, имеющей внутренние зубчатые венцы, что исключает угловые перемещения втулки и, естественно, не компенсирует нагрузки на элементах валов, передающиеся на втулки муфты.
В связи с этим эксплуатационная надежность и долговечность такого привода обеспечивается конструкцией самого насоса, наличием в нем зазоров в зацеплении, которые позволяют шестерням занимать в зацеплении зубьев то, положение, которое обусловлено процессом компенсации несоосности и нагрузок от изгибов.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по изменению конструкции муфты и обеспечить режим компенсации несоосности и изгибных нагрузок за счет формирования самоустановки в зубчатом зацеплении.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной надежности и долговечности.
Указанный технический результат достигается тем, что привод насоса гидросистемы землеройно-погрузочной машины, содержащий насос гидросистемы, соединенный через муфту с валом отбора мощности коробки передач, который установлен в корпусе последней на подшипниках и имеет на конце зубчатый венец, муфта выполнена в виде втулки с внутренними шлицами с одного конца и зубчатым венцом с другого конца, посредством которого этот вал связан с зубчатым венцом вала отбора мощности коробки передач, при этом вал муфты со стороны внутренних шлицев установлен в подшипнике, размещенном в крышке, прикрепляемой снаружи к корпусу коробки передач в месте технологического окна, выполненного напротив вала отбора мощности коробки передач, снабжен дополнительной втулкой, выполненной с разнесенными по длине двумя внутренними зубчатыми венцами, один из которых введен в зацепление с наружным венцом вала отбора мощности коробки передач, а другой - с наружным зубчатым венцом на втулке муфты, в полости которой, имеющей внутренние шлицы, размещен имеющий шлицы вал насоса гидросистемы.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 продольный разрез узла привода насоса гидросистемы землеройно-погрузочной машины.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция привода насоса гидросистемы землеройной машины, в котором компенсация несоосности или изгибов от нагружающих моментов осуществлена в зубчатом зацеплении муфты, соединяющей вал 1 насоса 2 с валом 3 отбора мощности, установленным в подшипнике 4 в стенке корпуса 5 коробки передач и выведенным наружу за стенку напротив технологического окна, являющегося окном доступа снаружи этого корпуса к валу отбора мощности. Вал 2 насоса 3 выполнен со шлицами.
Вал 3 отбора мощности коробки передач имеет на конце наружный зубчатый венец 6, посредством которого этот вал кинематически связан с валом насоса. Сама муфта выполнена из двух деталей в виде втулка каждая. Первая деталь в виде втулки 7 выполнена с внутренними шлицами 8 с одного конца и с наружным зубчатым венцом 9 с другого конца. Втулка 7 муфты со стороны внутренних шлицев 8 установлена в подшипнике 10, размещенном в крышке 11, прикрепляемой болтами 12 снаружи к корпусу 5 коробки передач в месте технологического окна, выполненного напротив вала отбора мощности коробки передач.
Вторая деталь муфты в виде дополнительной втулки 13 выполнена с разнесенными по длине двумя внутренними зубчатыми венцами 14 и 15, один 14 из которых введен в зацепление с наружным венцом 6 вала 3 отбора мощности коробки передач, а другой 15 - с наружным зубчатым венцом 9 на втулке 7 муфты, в полости которой, имеющей внутренние шлицы, размещен имеющий шлицы вал 1 насоса гидросистемы.
Привод насоса гидросистемы землеройно-погрузочной машины работает следующим образом.
При включении приводного двигателя приводится во вращение вал 3 отбора мощности коробки передач. При этом наружный зубчатый венец 6 этого вала входит в зацепление с внутренним зубчатым венцом 14 втулки 13, которая через второй внутренний зубчатый венец 15, введенный в зацепление с наружным зубчатым венцом втулки 7, приводит последнюю во вращение, в процессе которого втулка 7 приводит во вращение вал 2 насоса.
Конструктивно, как следует из практики соединения двух соосно расположенных валов, выполнение муфты составной применяется для решения вопроса компенсации несоосности соединяемых валов, обусловленной либо допуском при изготовлении либо появлением этого допуска при работе (динамическая деформация). В этом случае угловые смешения компенсируются игрой зазоров в зубчатых зацеплениях. Для компенсации грубой несоосности за счет повышения игры соединений в зубчатых зацеплениях составной муфты, то данная проблема может быть решена за счет повышения точности выполнения отверстий под крепление узлов, повышения точности соосности и за счет обеспечения зазоров в других шлицевых соединениях. Одним из таких соединений является следующее.
Тонкая компенсация осуществляется за счет смещения пятна контакта или углового положения зубьев в зацеплениях дополнительной втулки с основной втулкой и самим валом отбора мощности. Так как дополнительная втулка практически установлена свободно (с одним огранимчне6ием перемещения в сторону вала отбора мощности), то любые нагрузки, которые приводят к изменению положения осей валов, отличному от соосного, будут компенсироваться смещениями дополнительной втулки на зубьях зацепления без разрыва этих зацеплений. Для того. чтобы сформировать эту свободу перемещений на наружном венце вала отбора мощности коробки передач размещено стопорное кольцо для ограничения перемещения дополнительной втулки в сторону вала отбора мощности коробки передач, при этом расстояние между внутренними зубчатыми венцами на дополнительной втулке выполнено меньше расстояния между наружным венцом втулки с внутренними шлицами и наружным венцом вала отбора мощности коробки передач.
А для облегчения решения задачи обеспечения соосности при монтаже узла привода втулка с внутренними шлицами со стороны наружного зубчатого венца установлена в посадочном гнезде, выполненном в теле вала отбора мощности коробки передач.
Настоящая полезная модель промышленно применима, реализована и показала в режиме опытной эксплуатации повышении эксплуатационной надежности и долговечности, определяемых теперь долговечностью самого насоса.