ПРИВОД РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Полезная модель относится к приводам машин и оборудования, в частности к приводам, используемым в машинах для безогневой резки труб, и предназначена для понижения частоты вращения и повышения крутящего момента, передаваемого двигателем на выходные валы.
Из уровня техники известно приводное устройство для переключения баланса крутящего момента. Согласно изобретению приводное устройство содержит цилиндрическую и планетарные передачи, один входной вал и два выходных вала, один из которых постоянно находится в зацеплении и обеспечивает вращательное движение, второй обеспечивает поступательное движение (US 2019120358 A, F16H 37/08, 25.04.2019).
Наиболее близким аналогом к полезной модели является приводное устройство, включающее входной вал, вал подачи, вал режущего инструмента и цилиндрическую ступень (патент RU 175 841 U1, B23D 47/12, 21.12.2017).
Недостатками аналога являются: использование во входных ступенях ступенчатой зубчатой цилиндрической передачи, что снижает коэффициент полезного действия, увеличивает массу и габариты устройства.
Технической задачей полезной модели является создание конструкции приводного устройства, обеспечивающего возможность передачи вращения от двигателя на валы инструмента и подачи с расчетной скоростью и крутящим моментом при обеспечении минимальных энергозатрат привода режущего инструмента.
Техническим результатом является повышение эффективности использования привода режущего инструмента за счет конструктивного исполнения приводного устройства, обеспечивающего минимальные энергозатраты работы машины безогневой резки труб.
Указанная техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что приводное устройство содержит входной вал, вал подачи, вал режущего инструмента, цилиндрическую ступень, последовательно соединенные первую и вторую входную и выходную планетарные ступени, каждая из которых содержит водило и центральное колесо, при этом входной вал кинематически соединен с валом подачи посредством последовательно размещенных входных и выходной планетарных ступеней, и с валом режущего инструмента посредством цилиндрической ступени, при этом водило первой входной планетарной ступени является центральным колесом второй входной планетарной ступени, а водило второй входной планетарной ступени является шестерней цилиндрической ступени, выполненной с возможностью передачи вращения валу режущего инструмента и центральному колесу выходной планетарной ступени, причем приводное устройство снабжено приводным механизмом, обеспечивающим возможность механического размыкания кинематического соединения вала подачи с входным валом, при этом приводной механизм выполнен с возможностью дистанционного управления.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид приводного устройства; на фиг. 2 представлен разрез А-А приводного устройства.
На чертежах позиции имеют следующие числовые обозначения:
1 - корпус;
2 - сателлиты первой входной планетарной ступени;
3 - входной вал;
4 - вал режущего инструмента;
5 - вал подачи;
6 - водило первой входной планетарной ступени;
7 - водило второй входной планетарной ступени;
8 - шестерня;
9 - центральное колесо выходной планетарной ступени;
10 - эпицикл;
11 - свободный эпицикл;
12 - сателлиты выходной планетарной ступени;
13- сателлиты второй входной планетарной ступени;
14 - фиксатор.
Машина для безогневой резки труб содержит тележку, режущий инструмент и привод режущего инструмента.
Привод режущего инструмента состоит из двигателя, ременной передачи и приводного устройства (фиг. 1).
Приводное устройство состоит из корпуса 1, входного вала 3, двух входных планетарных ступеней (на фиг. не указаны), цилиндрической ступени (на фиг. не указана), вала подачи 5, выходной планетарной ступени (на фиг. не указана), вала режущего инструмента 4, фиксатора 14.
Первая входная планетарная ступень состоит из центрального колеса, являющегося входным валом 3, сателлитов первой входной планетарной ступени 2 и водила первой входной планетарной ступени 6, являющегося центральным колесом второй входной планетарной ступени.
Вторая входная планетарная ступень состоит из центрального колеса, являющегося водилом первой входной планетарной ступени 6, сателлитов второй входной планетарной ступени 13 и водила второй входной планетарной ступени 7.
Водило второй входной планетарной ступени 7 является шестерней цилиндрической ступени с возможностью передачи вращения шестерне 8 и центральному колесу выходной планетарной ступени 9.
Водило второй входной планетарной ступени 7 имеет нарезанный на внешней поверхности зубчатый венец и с шестерней 8, соединенной с валом режущего инструмента 4, образует цилиндрическую зубчатую передачу.
Выходная планетарная ступень состоит из кинематически соединенных свободного эпицикла 11, сателлитов выходной планетарной ступени 12, центрального колеса выходной планетарной ступени 9 и эпицикла 10, жестко соединенного с валом подачи 5.
Цилиндрическая ступень состоит из кинематически соединенных водила второй входной планетарной ступени 7 и шестерни 8.
Каждая планетарная ступень содержит набор взаимозацепленных зубчатых колес состоящий из эпицикла, сателлитов, опирающихся на подшипники в щеках водил и центральных зубчатых колес.
При этом каждый эпицикл, кроме эпицикла 10 и свободного эпицикла 11 выходной планетарной ступени, является частью корпуса 1, каждое водило, кроме водила цилиндрической ступени, является центральным колесом последующей планетарной ступени, а центральное колесо входной планетарной ступени объединено с входным валом 3.
Выходная планетарная ступень имеет два эпицикла с различным количеством зубьев и общие для обоих эпициклов сателлиты выходной планетарной ступени 12, при этом эпицикл 10 жестко соединен с валом подачи 5, а свободный эпицикл 11 имеет возможность свободного вращения и нарезанные на наружной поверхности пазы, в зацепление с которыми может входить фиксатор 14, имеющий ответные пазам выступы.
Введение в зацепление выступов фиксатора 14 с пазами свободного эпицикла 11 может быть осуществлено как посредством мускульной силы человека, например, вращением винтовой пары, так и с помощью приводного механизма, управляемого дистанционно.
Применение более совершенной кинематической схемы в сравнении с аналогом, в которой произведена замена ступенчатой цилиндрической зубчатой передачи на ряд последовательно установленных планетарных ступеней, позволяет повысить эффективность использования приводного устройства за счет обеспечения минимальных энергозатрат.
Машину для безогневой резки труб устанавливают на трубопровод. Ход машины для безогневой резки труб включают путем блокировки вращения свободного эпицикла 11 выходной планетарной ступени, соединенной с валом подачи 5, с помощью подачи фиксатора 14 в тело приводного устройства (фиг. 1).
Приводное устройство работает следующим образом.
Вращение от вала электродвигателя (на фиг. не показан) посредством ременной передачи через колесо зубчатой ременной передачи сообщается входному валу 3 приводного устройства, который распределяет поступивший момент между валом режущего инструмента 4 и валом подачи 5.
Вал режущего инструмента 4 постоянно находится в зацеплении и обеспечивает вращательное движение инструмента (на фиг. не показан).
Вал подачи 5 отвечает за поступательное движение машины для безогневой резки труб по телу разрезаемого трубопровода и инструмента.
Входной вал 3 сообщает вращение сателлитам первой входной планетарной ступени 2.
Сателлиты первой входной планетарной ступени 2 передают вращение на водило первой входной планетарной ступени 6. Водило первой входной планетарной ступени 6 приводит в движение сателлиты второй входной планетарной ступени 13. Сателлиты второй входной планетарной ступени 13 передают вращение на водило второй входной планетарной ступени 7.
Водило второй входной планетарной ступени 7 приводит в движение вал режущего инструмента 4 через шестерню 8 вала инструмента, и передает вращение на центральное колесо выходной планетарной ступени 9, установленной перед валом подачи 5.
При отсутствии фиксации от вращения свободного эпицикла 11 сателлиты выходной планетарной ступени 12 медленно вращают свободный эпицикл 11 и обкатываются без передачи вращения по эпициклу 10 соединенного с валом подачи 5.
При введении в зацепление выступов фиксатора 14 и впадин свободного эпицикла 11 выходной планетарной ступени происходит фиксация свободного эпицикла 11 от проворота, сателлиты выходной планетарной ступени 12, обкатываясь по эпициклу 10, передают вращение на вал подачи 5.
При введении в зацепление фиксатора 14, свободный эпицикл 11 стопорится и вращение передается на вал подачи 5, что является механическим размыканием.