ТЯГА СО СФЕРИЧЕСКИМ ШАРНИРОМ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в различных механизмах, содержащих соединенные между собой валы с пересекающимися осями, в частности, в механизмах разъединителей и заземлителей.
Известны тяги, содержащие резьбовой стержень, корпус с отверстием, сферический шарнир, устанавливаемый в отверстие корпуса с зазором между шарниром и отверстием и армируемый в указанном зазоре пластической массой (пластмассой), которая образует после затвердевания наружное кольцо, в котором поворачивается шарнир (см. Руководство по эксплуатации «Разъединители серии РГ на напряжение 220 кВ» ИВЕЖ.674215.021 РЭ, рис. А.4, ЗАО «ЗЭТО», 2002 г.).
Шарниры применяются в тягах, соединяющих валы, оси которых в общем случае не параллельны друг другу. При этом такой шарнир в плоскости, перпендикулярной продольной оси шарнира, может вращаться (поворачиваться) без ограничения угла поворота с разворотом относительно этой плоскости на некоторый угол (на угол поворота шарнира, обычно до 15°).
Шарнир обычно изготавливается из нержавеющей стали или бронзы (латуни). Такие тяги с шарнирами просты по конструкции и технологии.
-5
-5
Недостатком таких тяг является то, что при заливке (армировке) пластической массы в зазор между стенками корпуса и сферическим шарниром пластическую массу нагревают до температуры плавления (примерно до 230°С), при этом она увеличивается в объеме. При остывании она, уменьшаясь в объеме, охватывает сферический шарнир на величину, определяемую коэффициентом линейного расширения ее материала. Например, у композиции полиамидов марки ПА-610 с повышенными физико-механическими свойствами, износостойкостью и теплостойкостью этот коэффициент составляет 3,5-Ю1/°С. При остывании эта композиция стремится уменьшить свой размер (диаметр). Например, после армировки шарнира диаметром 20 мм из нержавеющей стали, у которой коэффициент линейного расширения p=1,0·10 1/°С, размер, на который уменьшится линейный размер (диаметр) композиции при остывании ее до 20°С, составит:
5
5
Д=204(3,5·10--1,0·10-) · (230-20)=0,105 мм
Кроме того, отрицательный эффект вносится также некоторой несферичностью шарнира при его изготовлении.
Это приводит к затиранию шарнира и необходимости его прокручивания для того, чтобы шарнир приработался. Однако, эта операция трудоемкая, т.к. необходимо, чтобы выработался определенный слой пластмассы.
Задачей настоящей полезной модели является создание тяги со сферическим шарниром, свободной от указанных недостатков, т.е. чтобы шарнир в тяге не заклинивало, не затирало, а трудоемкость изготовления ее была меньше.
Решение этой задачи достигается тем, что в тяге, содержащей резьбовой стержень, корпус с отверстием, сферический шарнир, устанавливаемый в отверстие корпуса с зазором и армируемый в указанном зазоре пластической массой, образующей наружное кольцо указанного сферического шарнира,
наружная поверхность сферического шарнира, контактирующая с указанным наружным кольцом, до армировки имеет покрытие материалом с низкой адгезией с материалом сферического шарнира, например, эмалью.
На фиг.1 изображена предлагаемая тяга, со сферическим шарниром, общий вид; на фиг.2 - то же, что на фиг.1, вид сверху; на фиг.3 - часть шарнира в увеличенном масштабе.
Тяга содержит резьбовой стержень 1, корпус 2 с отверстием 3 и сферический шарнир 4. Шарнир 4 устанавливается в отверстие 3 корпуса 2, при этом наружная поверхность 5 шарнира 4, контактирующая с наружным кольцом 6 из пластической массы 7, имеет покрытие материалом 8 с низкой адгезией к материалу шарнира 4, т.е. с низкой сцепляемостью с материалом шарнира. Таким покрытием, в частности, может быть эмаль, наносимая обычным способом.
Шарнир 4 армируется в отверстии 3 пластической массой 7, например, полиамидом, причем пластическая масса 7 заполняет образующийся зазор между корпусом 2 и шарниром 4 под давлением в расплавленном виде. После остывания пластическая масса, таким образом, образует наружное кольцо 6 сферического шарнира со слоем покрытия 8, например, эмали.
Покрытие 8 легко удаляется после нескольких проворотов шарнира 4 в кольце 6: при необходимости покрытие может быть смочено специальным растворителем для улучшения удаления. При этом диаметр сферического шарнира уменьшается на величину толщины покрытия и, таким образом, он свободно вращается и поворачивается во все стороны, т.к. отсутствуют заклинивающие усилия. Изменяя число слоев покрытия или толщину слоя можно достичь необходимой легкости вращения при различных пластических массах и разных диаметрах и материалах сферического шарнира.
Предлагаемая тяга со сферическим шарниром проста в изготовлении и обладает хорошими функциональными свойствами, т.к. шарнир в ней вращается легко, без затираний.
В настоящее время изготовлены образцы тяг; испытаны и получены положительные результаты работы тяг в различных разъединителях.