МЕХАНИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть применена в дозирующих устройствах нефтегазодобывающей, химической и пищевой промышленности. Механический привод предназначен для преобразования вращательного движения, получаемого от электродвигателя, в возвратно-поступательное движение поршня, передаваемое гидроблоку дозирующего устройства.
Известен механический привод, содержащий станину с корпусом, в котором смонтированы червячная передача, поршень с возможностью возвратно-поступательного движения, эксцентрик с торцевым выступом, упирающимся в торцевой паз червячного колеса, наклонный цилиндр и шатун. При этом в конструкции имеется втулка, а в механизме регулирования хода поршня - вал-шестерня и винт-шестерни, шарнирно установленные внутри корпуса. Принцип работы данного механического привода следующий: от вала двигателя приводится во вращение червячный вал, а от него - червячное колесо, которое передает вращение эксцентрику. В свою очередь, эксцентрик передает качательное движение головке шатуна, другая головка которого возвратно-поступательно перемещает поршень, приводя в действие рабочий механизм, например насос. Регулировка длины хода поршня осуществляется вращением маховика, при этом вращение передается через зубчатые венцы от вал-шестерни винт-шестерням, которые, вращаясь в резьбовых отверстиях ползуна, а также в отверстиях корпуса и крышки, перемещают в корпусе ползун и втулку с наклонным цилиндром вдоль оси. [Патент РФ №2243409, МПК F04B9/02, приоритет 23.04.2003 «Механический привод»]. Такой сложный механизм регулировки является основным недостатком данного механического привода. Кроме того, в нижнем положении наклонного цилиндра обеспечивается минимальный ход поршня, а в верхнем положении - максимальный, при этом нижняя часть наклонного цилиндра не имеет жесткого крепления и создает опасность разрушения механизма, так как максимальный ход поршня используется чаще.
Таким образом, к недостаткам привода можно отнести ненадежность работы при максимальных нагрузках и сложность механизма регулировки величины хода поршня.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является механический привод исполнительного механизма, содержащий станину с корпусом, эксцентрик, выполненный в виде одной детали, и наклонный коленчатый вал, включающий две коренные шейки. При этом в конструкции имеется ползун, имеющий резьбовое
соединение с винт-шестернями, и вал-шестерня, соединенный с валом исполнительного механизма. Кроме того, эксцентрик выполнен в виде одной детали, а диаметр второй коренной шейки меньше диаметра первой коренной шейки, установленной в ступице червячного колеса [Патент РФ №2243410, МПК F04B 9/02, приоритет 23.04.2003 «Механический привод исполнительного механизма»]. Принцип действия и регулировки величины хода поршня идентичен изложенному выше при описании аналога [Патент РФ №2243409, МПК F04B 9/02, приоритет 23.04.2003 «Механический привод»] принципу.
Недостатками данного механического привода являются неоправданная сложность и ненадежность механизма регулировки длины хода поршня и, как следствие, всего привода.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности конструкции и эксплуатационных характеристик привода.
Технический результат заключается в обеспечении максимального хода поршня при минимальных прочностных нагрузках на привод и упрощении механизма регулировки величины хода поршня.
Поставленная задача решается тем, что в механическом приводе, включающем червячное колесо, наклонный коленчатый вал с двумя коренными шейками, ползун, поршень и механизм регулирования хода поршня, наклонный коленчатый вал размещен таким образом, что, в отличие от прототипа, в самом нижнем его положении угол отклонения геометрической оси вала от геометрической оси червячного колеса является максимальным. Такое размещение наклонного коленчатого вала (с максимальным углом отклонения в нижнем положении вала) выбрано для того, чтобы на выходе получить максимальный ход поршня при самом нижнем положении наклонного коленчатого вала. Тем самым снижается прочностная нагрузка на конструкцию, отсутствуют дополнительные нагрузки на коленчатый вал, для которого данное положение является самым прочным и устойчивым. Кроме того, в коренной шейке, на которой установлен ползун, выполнено центральное отверстие для прохода регулировочного винта, входящего в состав механизма регулирования поршня, что существенно упрощает конструкцию привода, избавляя от необходимости использовать вал-шестерню и винт-шестерни для регулировки, а в конструкцию дополнительно может быть введена втулка, прикрепленная к нижней части наклонного коленчатого вала посредством винтов, для обеспечения устойчивости крепления наклонного коленчатого вала.
На фиг. представлен общий вид механического привода.
Привод содержит корпус 1, в котором смонтированы червячное колесо 2 и наклонный коленчатый вал 3 с коренными шейками 4 и 5, причем в коренной шейке 4 выполнено центральное отверстие 6, поршень 7 с возможностью возвратно-поступательного движения,
ползун 8, установленный на коренной шейке 4, эксцентрик 9, соединенный с одной из головок шатуна 10, при этом другая головка шатуна 10 шарнирно соединена осью 11 с поршнем 7. Кроме того, к нижней части наклонного коленчатого вала 3 прикреплена втулка 12 с помощью винтов 13, а в верхней части корпуса 1 расположен механизм регулирования хода поршня 14, включающий регулировочный винт 15, заходящий при регулировке в центральное отверстие 6 коренной шейки 4, маховик 16, вращением которого и регулируется длина хода поршня, а также гайку 17.
Привод работает следующим образом. От вала двигателя через муфту (не показаны) приводится во вращение червячный вал (не показан), который передает вращение червячному колесу 2 и, соответственно, наклонному коленчатому валу 3. Наклонный коленчатый вал 3, вращая эксцентрик 9, передает качательное движение головке шатуна 10, при этом другая головка шатуна 10, соединенная осью 11 с поршнем 7, перемещает его возвратно-поступательно, а вместе с ним приводится в действие и присоединенный к приводу рабочий механизм, например насос (не показан). Длина хода поршня 7 регулируется при помощи механизма регулирования хода 14 следующим образом. Вращение маховика 16 передается регулировочному винту 15, который, вращаясь в резьбе гайки 17 и заходя при этом в центральное отверстие 6 наклонного коленчатого вала 3, перемещает ползун 8, установленный на коренной шейке 4, и, соответственно, сам наклонный коленчатый вал 3. Одновременно с таким перемещением происходит изменение величины эксцентриситета между осью наклонного коленчатого вала 3 и осью головки шатуна 10 путем перемещения эксцентрика 9, имеющего непосредственное соединение с головкой шатуна 10. Вследствие изменения величины эксцентриситета меняется радиус колебаний головки шатуна 10 и величина хода поршня 7. Надо отметить, что при заявленном положении наклонного коленчатого вала 3 относительно геометрической оси червячного колеса 2 в самом нижнем его положении обеспечивается максимальный ход поршня 7, что позволяет использовать заявляемую полезную модель на максимальных нагрузках при самом устойчивом и прочном положении составляющих элементов конструкции. Величина хода поршня регулируется для изменения производительности насоса, причем осуществляется регулировка как во время работы привода, так и во время его простоя.