УПАКОВОЧНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к упаковочному оборудованию и может найти применение во всех отраслях народного хозяйства, где требуется упаковка длинномерных и объемных предметов с помощью металлической ленты, например труб, листового металла, поддонов с кирпичами и т.д.
Известна упаковочная машина, наиболее близкая к полезной модели по технической сущности и производимому эффекту и взятая в качестве прототипа /см. ТУ 3137-001-75464817-2005 Машина упаковочная ПМУ, с комплектом конструкторской документации ПМУ.001 ТП (ПМУ.001 мТП, ПМУ.002ТП)/, содержащая пневмодвигатель, двухступенчатый планетарный редуктор и червячную передачу, при этом двухступенчатый планетарный редуктор представляет собой цельнометаллический корпус с размещенными в нем быстроходной и тихоходной ступенями, выполненными на основе простых трехзвенных передач, каждая из которых состоит из водила, снабженного в радиальном направлении под углом 120° к его оси сателлитами, и двух центральных колес, солнечного - с внешними и корончатого - с внутренними зубьями, ось вращения которых совпадает с осью вращения водила, при этом водило быстроходной ступени установлено в корпусе на двух шарикоподшипниках, а водило тихоходной ступени - на двух шарикоподшипниках по краям и одном подшипнике скольжения посредине. Кроме того, корончатые колеса обеих ступеней выполнены в виде закрепленных на внутренней стороне корпуса редуктора для каждой ступени кольца с внутренними зубьями.
Недостатком известной полезной модели является сложность сборки главного передаточного звена упаковочной машины, а именно сборки в цельнометаллический корпус быстроходной и тихоходной ступеней планетарного редуктора, а также низкая надежность конструкции, т.к. при длительной эксплуатации упаковочной машины имеет место смещение отдельных колец с зубьями относительно обода корончатого колеса, что ведет к
выкрашиванию зубьев и выходу из строя зацепления (проскальзыванию сателлитов относительно зубьев корончатого колеса) и поломке машины.
Также недостатком в известной упаковочной машине является низкая быстроходность и мощность машины, от которой зависит усилие натяжения ленты, т.к. применение радиальных подшипников, на которых установлено водило, ограничивает возможность колебаний хвостовика водила быстроходной передачи в радиальном направлении, лишая его само установки зубьев сателлитов относительно внутренних зубьев корончатого колеса (неравномерность зазоров во внутренних зацеплениях), т.е. не обеспечивается равномерность нагрузки на зубчатые колеса, что приводит их также к преждевременному износу.
Кроме того, в известной машине не обеспечивается надежного центрирования осей планетарного редуктора относительно оси червячной передачи из-за отсутствия в конструкции машины фиксаторов, которые надежно удерживали бы эти оси от излишнего осевого смещения, предохраняя от износа зубья червячной передачи.
Задачей полезной модели является повышение надежности, быстроходности и мощности упаковочной машины и увеличения срока ее эксплуатации.
Техническим результатом является создание оптимальной технологичной по сборке конструкции, обеспечивающей улучшение условий работы зубчатых передач путем самоустановки хвостовика водила первой ступени относительно сателлитов тихоходной ступени и равномерности нагрузки на них с обеспечением центрирования планетарного редуктора относительно узла червячной передачи при уменьшении осевых и радиальных габаритов машины.
Поставленная цель достигается тем, что в известной упаковочной машине, включающей пневмодвигатель, двухступенчатый планетарный редуктор и червячную передачу, двухступенчатый планетарный редуктор, содержит размещенные в металлическом корпусе последовательно соединенные
между собой быстроходную и тихоходную ступени, выполненные на основе простых трехзвенных планетарных передач, каждая из которых состоит из установленного на подшипниках водила, с размещенными на нем в радиальном направлении сателлитами, и двух центральных колес, солнечного - с внешними и корончатого - с внутренними зубьями, ось вращения которых совпадает с осью вращения водила, согласно полезной модели, металлический корпус выполнен из двух жестко скрепленных между собой при помощи резьбовой втулки секций, верхней для размещения быстроходной передачи и нижней - для тихоходной, при этом верхняя секция выполнена в виде цилиндра с буртиком в средней части с двумя резьбовыми участками для стыковки с пневмодвигателем - с одной стороны и с нижней секцией корпуса - с другой, а нижняя секция также выполнена в виде цилиндра с буртиком в средней части, резьбовым участком для стыковки с верхней секцией - с одной стороны и резьбовым участком и центрирующим пояском для стыковки с узлом червячной передачи - с другой стороны, причем внутренние зубья корончатого колеса быстроходной ступени сформированы непосредственно на внутренней поверхности верхней секции корпуса, за одно целое с ним, а солнечным колесом быстроходной ступени является хвостовик ротора пневмодвигателя, сформированный в виде вала-шестерни, нижняя же часть водила, являющаяся выходным валом быстроходной ступени, выполнена также в виде вала-шестерни, оканчивающегося хвостовиком, на котором за одно целое с ним сформированы зубья солнечного колеса для тихоходной ступени, кроме того, водило быстроходной ступени закреплено в верхней части секции с помощью радиально-сферического подшипника, зафиксированного на водиле стопорным кольцом, а хвостовик водила самоустанавливается по сателлитам водила тихоходной ступени, при этом само водило тихоходной ступени выполнено в виде сформированного за одно целое с выходным валом тела вращения ступенчатой конфигурации с боковыми гнездами для монтажа сателлитов, причем в верхней части водила выполнена расточка для размещения в ней
солнечного колеса, а внутренние зубья корончатого колеса сформированы на внутренней поверхности нижней секции корпуса редуктора, выходной же вал тихоходной ступени представляет собой червяк, находящийся в зацеплении с червячным колесом узла червячной передачи, при этом водило тихоходной ступени установлено на двух разнесенных по высоте подшипниках, причем верхний радиально-упорный подшипник служит одновременно и опорой верхнего конца водила и центрирует относительно друг друга быстроходную и тихоходную ступени редуктора, а нижний подшипник качения или скольжения служит опорой для выходного вала-червяка.
Проведенные исследования по источникам патентной и научно-технической информации показали, что предлагаемая полезная модель неизвестна и не следует явным образом из изученного материала, т.е. соответствует критерию «новизна».
Предлагаемая упаковочная машина может найти применение во всех отраслях народного хозяйства, где требуется упаковка длинномерных и объемных предметов с помощью металлической ленты, например труб, листового металла, поддонов с кирпичами и т.д. Она может быть изготовлена с использованием оборудования и материалов, как отечественной, так и зарубежной промышленности, следовательно, отвечает критерию « промышленная применимость».
Отличительными существенными признаками предлагаемой полезной модели от, указанной выше, известной, наиболее близкой к ней, является то, что металлический корпус редуктора выполнен из двух жестко скрепленных между собой при помощи резьбовой втулки секций, верхней для размещения быстроходной передачи и нижней - для тихоходной, что облегчает сборку каждой ступени, а выполнение верхней секции корпуса в виде цилиндра с двумя резьбовыми участками для стыковки с пневмодвигателем - с одной стороны и с нижней секцией корпуса - с другой, а также выполнение нижней секции корпуса в виде цилиндра, с резьбовым участком для стыковки с верхней секцией - с одной стороны и резьбовым участком
с центрирующим пояском для стыковки с узлом червячной передачи - с другой стороны, обеспечивает технологичность сборки упаковочной машины, с существенным сокращением длины самого корпуса.
Формирование внутренних зубьев корончатых колес быстроходной и тихоходной ступеней непосредственно на внутренних поверхностях верхней и нижней секций корпуса, за одно целое с ними, предотвращает такие зубья от смещений и поломок (как в прототипе), что повышает надежность зубчатых передач и срок службы упаковочной машины.
Конструктивное исполнение и кинематическое соединение многофункциональных элементов упаковочной машины, таких как, как хвостовик ротора пневмодвигателя, сформированный в виде вала-шестерни, которая является одновременно и солнечным колесом быстроходной ступени, а нижняя часть водила, являющаяся выходным валом быстроходной ступени, выполненная также в виде вала-шестерни, оканчивающегося хвостовиком, на котором за одно целое с ним сформированы зубья солнечного колеса для тихоходной ступени; выполнение водила тихоходной ступени в виде сформированного за одно целое с выходным валом тела вращения ступенчатой конфигурации с боковыми гнездами для монтажа сателлитов, причем в верхней части водила выполнена расточка для размещения в ней солнечного колеса; выходной же вал тихоходной ступени представляет собой червяк, находящийся в зацеплении с червячным колесом узла червячной передачи, что позволяет свести их общее количество до минимально возможного и сократить осевые и поперечные размеры машины.
Кроме того, водило быстроходной ступени закреплено в верхней части секции с помощью радиально-сферического подшипника, зафиксированного на водиле стопорным кольцом, а хвостовик водила самоустанавливается по сателлитам водила тихоходной ступени, при этом само водило тихоходной ступени установлено на двух разнесенных по высоте подшипниках, причем верхний радиально-упорный подшипник служит одновременно и опорой верхнего конца водила и центрирует относительно друг
друга быстроходную и тихоходную ступени редуктора, а нижний подшипник качения или скольжения служит опорой для выходного вала-червяка, что обеспечивает сокращение числа подшипников, необходимых для установки водил в верхней и нижней секциях, упрощает сборку и улучшает условия работы зубчатых передач.
Таким образом, совокупность существенных признаков полезной модели позволяет достичь технического результата, а именно создания оптимальной технологичной по сборке конструкции, обеспечивающей улучшение условий работы зубчатых передач путем самоустановки хвостовика водила первой ступени относительно сателлитов тихоходной ступени и равномерности нагрузки на них с обеспечением центрирования планетарного редуктора относительно узла червячной передачи при уменьшении осевых и радиальных габаритов машины.
На фиг 1 изображен общий вид упаковочной машины с планетарной передачей в разрезе, вид спереди.
Упаковочная машина содержит пневмодвигатель, двухступенчатый планетарный редуктор, червячную передачу и отрезное устройство (на черт. не показано).
Двухступенчатый планетарный редуктор содержит размещенные в разъемном секционном корпусе, последовательно соединенные между собой быстроходную и тихоходную ступени и элементы осевой и радиальной фиксации звеньев ступеней.
Быстроходная и тихоходная ступени редуктора выполнены на основе простых трехзвенных планетарных передач, каждая из которых состоит из водила, с установленными на нем сателлитами и двух центральных колес (солнечного и корончатого) с внешними и внутренними зубьями, ось вращения которых совпадает с осью вращения водила.
Корпус редуктора состоит из двух секций верхней 1 и нижней 2, жестко скрепленных между собой при помощи резьбовой втулки 3.
Верхняя секция 1 выполнена в виде цилиндра для размещения быстроходной передачи и нижней 2 - для тихоходной, при этом верхняя секция 1 выполнена в виде цилиндра с буртиком в средней части с двумя резьбовыми участками для стыковки с пневмодвигателем - с одной стороны и с нижней секцией 2 корпуса - с другой.
Нижняя секция 2 также выполнена в виде цилиндра с буртиком в средней части с резьбовым участком для стыковки с верхней секцией 1 - с одной стороны и резьбовым участком и центрирующим пояском для стыковки с узлом червячной передачи - с другой стороны.
Быстроходная ступень редуктора содержит водило 4 с установленными на его осях 5 на игольчатых подшипниках 6 тремя расположенными в радиальном направлении сателлитами 7 под углом 120° к его оси, находящимися в одновременном зацеплении с солнечным 8 и корончатым 9 колесами.
Зубья корончатого колеса 9 быстроходной ступени сформированы непосредственно на внутренней поверхности верхней секции корпуса 1 (за одно целое с ним).
Нижняя часть водила 4, являющаяся выходным валом быстроходной ступени, выполнена в виде вала-шестерни, оканчивающегося хвостовиком, на котором за одно целое с ним сформированы зубья солнечного колеса для тихоходной ступени.
Солнечным колесом 8 быстроходной ступени служит хвостовик ротора пневмодвигателя, сформированный в виде вала-шестерни.
Водило 4 с сателлитами 7 закреплено в верхней части секции 1 с помощью радиально-сферического подшипника 10, зафиксированного на водиле 4 стопорным кольцом 11, а хвостовик водила 4 самоустанавливается относительно водила 12 тихоходной ступени по сателлитам 13.
Тихоходная ступень редуктора включает в себя водило 12, с установленными на нем тремя равнорасположенными в радиальном направлении
сателлитами 13, под углом 120° к его оси, находящимися в одновременном зацеплении с солнечным 14 и корончатым 15 колесами.
Водило 12 тихоходной ступени выполнено в виде сформированного за одно целое с выходным валом тела вращения ступенчатой конфигурации с боковыми гнездами для монтажа осей 16 с сателлитами 13.
В верхней части водила 12 выполнена центральная расточка для размещения в ней солнечного колеса 14. Боковые гнезда под сателлиты 13 выполнены в теле водила 12.
Выходной вал 17 тихоходной ступени выполнен в виде червяка, находящегося в зацеплении с червячным колесом узла червячной передачи пневмомашины.
Водило 12 тихоходной ступени установлено на двух разнесенных по высоте подшипниках.
Верхний радиально-упорный подшипник 18 служит одновременно и опорой верхнего конца водила 12 и центрирует относительно друг друга быстроходную и тихоходную ступени редуктора. Нижний подшипник качения либо скольжения 19 служит опорой для выходного вала-червяка. Конструктивное исполнение быстроходной ступени с водилом 4, закрепленным в радиально-сферическом подшипнике 10, зафиксированном от осевого перемещения в верхней части и самоустанавливающимся хвостовиком в нижней части, обеспечивает сокращение числа подшипников, необходимых для установки водила 4 в верхней секции 1, улучшает условия работы зубчатых передач.
Работа упаковочной машины осуществляется следующим образом.
Вращение от пневмодвигателя через хвостовик ротора, сформированный в виде вала-шестерни, являющейся солнечным колесом 8 для быстроходной ступени редуктора, передается на сателлиты 7 водила 4. Так как сателлиты 7 находятся в одновременном зацеплении и с корончатым колесом 9, то они совершают планетарное движение, вращаясь вокруг собственных
осей и одновременно с водилом 4 вокруг общей оси входного и выходного валов.
При этом совместно с водилом 4 быстроходной ступени вращается с той же угловой скоростью и солнечное колесо 14, от которого вращение передается находящимся в зацеплении с ним сателлитам 13 тихоходной ступени редуктора.
Поскольку сателлиты 13 находятся одновременно в зацеплении и с корончатым колесом 15 тихоходной ступени, то они же совершают сложное планетарное движение, вращаясь вокруг общей оси входного и выходного валов.
Вращение с выходного вала тихоходной ступени, сформированного в виде червяка, передается далее через червячное колесо узла червячной передачи исполнительному механизму.
По сравнению с прототипом предлагаемая полезная модель обладает повышенной надежностью, быстроходностью и мощностью, создающими качественное натяжение металлической ленты, и увеличивает срок эксплуатации упаковочной машины.