Механизм отбора мощности

Предлагаемый механизм отбора мощности относится к области транспортного машиностроения, в частности к механизмам отбора мощности от двигателей внутреннего сгорания к различному оборудованию и исполнительным механизмам, требующим передачи до 100% мощности двигателя.
Известна коробка отбора мощности (КОМ) от двигателя, установленная в картере маховика и обеспечивающая отбор мощности от коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Устройство содержит шестерню коленчатого вала, установленную между торцем коленчатого вала и маховиком, промежуточную шестерню, входящую в зацепление с шестерней и установленную с возможностью вращения на оси, вал-шестерню, которая входит в зацепление с промежуточной шестерней и которую можно соединять с рабочим механизмом промышленной машины. Промежуточная шестерня установлена на оси через роликовые подшипники и опорную втулку. Опорная втулка выполнена с лыской, которой при установке она входит в ответную полость картера маховика, что исключает проворачивание втулки вокруг оси. Для улучшения смазывания и прохождения смазки через подшипники во втулке предусмотрена проточка на внутренней поверхности и сквозное радиальное отверстие, совпадающее со сквозным радиальным отверстием оси. Вал-шестерня установлена на двух роликовых конических подшипниках. С одной стороны, она имеет зубчатый венец, входящий в зацепление с промежуточной шестерней, а с другой стороны имеет резьбовую часть, шлицевое соединение и проточку (см. патент на полезную модель №130259, опубликовано 20.07.2013 г.).
Недостаток такого решения в том, что конструкция сложная, состоит из большого числа деталей, большие габариты, большая масса, ограниченные компоновочные возможности и трудоемкий процесс сборки.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является механизм отбора мощности, состоящий из корпусной детали и установленного в нем вала, изготовленного заодно с фланцем отбора мощности и на другом конце которого закреплена шестерня привода (См. патент DE 4214799, фиг. 2, опубликован 11.11.1993 г.).
Недостатки указанной конструкции заключаются в сложности конструкции, выражающаяся в том, что шестерня привода устанавливается на вал по конусной поверхности, в этом случае ухудшается центрирование шестерни и невозможно выдержать осевой зазор при затяжке гайки, кроме этого требуется уплотнять вал со стороны фланца.
Была поставлена задача - создать более простой и надежный механизм отбора мощности, легко монтируемый и демонтируемый.
Поставленная задача решается за счет того, что в механизме отбора мощности, состоящем из корпуса, вала с шестерней привода и элемента для передачи крутящего момента, шестерня привода изготовлена заодно целое с валом, а элементом для передачи крутящего момента служат шлицы на конце вала, при этом шлицы для исключения самовыключения выполнены с изменяемой по длине толщиной и с радиусной фаской на наружном торце, для обеспечения легкости и бесшумности включения. Кроме этого дополнительно введена крышка, герметично закрывающая корпус со стороны шлицевого конца вала в случае, когда нет необходимости отбора мощности.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что шестерня привода изготовлена заодно целое с валом, а элементом для передачи крутящего момента служат шлицы на конце вала, при этом шлицы для исключения самовыключения выполнены с изменяемой по длине толщиной и с радиусной фаской на наружном торце, что обеспечивает легкость и бесшумность включения и дополнительно введена крышка, герметично закрывающая корпус со стороны шлицевого конца вала, позволила создать простой и надежный механизм отбора мощности, легко монтируемый на двигателе внутреннего сгорания и демонтируемый.
Мощность в этом случае отбирается от шестерни газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя внутреннего сгорания (ДВС). При этом отбираемая мощность не зависит от включения передачи в коробке передач и может реализовываться сразу после запуска ДВС.
Кроме того, обеспечивается присоединение и отсоединение исполнительных механизмов к потоку мощности от ДВС как на стоянке, так и при движении транспортного средства.
В случае отсутствия необходимости отбора мощности устанавливается крышка, закрывающая шлицевый конец вала, для обеспечения герметичности полости картера привода ГРМ.
Заявителю не известен механизм отбора мощности с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что позволяет предположить соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».
Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых представлены:
фиг. 1 - Механизм отбора мощности вид со стороны маховика ДВС;
фиг. 2 - Разрез А-А на фиг. 1;
фиг. 3 - Разрез В-В на фиг. 1;
фиг. 4 - Выносной элемент С на фиг. 3;
фиг. 5 - Выносной элемент У на фиг. 2.
Механизм отбора мощности содержит корпус подшипников 1, в него устанавливаются втулки 2 играющие роль подшипников скольжения, в которых установлен вал - шестерня 3, через которую передается мощность от механизма привода ГРМ ДВС, кольцо упорное 4 для предотвращения осевых смещений вала - шестерни 3, гайка 5 фиксирует вал - шестерню 3 в корпусе подшипников 1, совместно с установленными упорными кольцами 4 образуя пакет деталей готовых для установки на картер маховика ДВС.
Гайка 5 служит для предотвращения осевых смещений вала - шестерни 3 и выполняет две функции: собственно гайки и торцевого подшипника. Торец гайки 5, работающий в паре трения, имеет твердость до 62 HRC, а противоположный торец выполнен с нормальной твердостью и имеет поясок для стопорения. Основное стопорение осуществляется за счет момента затяжки, осевой зазор обеспечивается за счет размерной цепи.
Механизм отбора мощности закрывается крышкой 6 для избежания утечки масла во время эксплуатации ДВС без дополнительных исполнительных механизмов. Для обеспечения 100% герметичности механизма отбора мощности на крышке 6 изготовлены две проточки 7 и 8 для установки в них уплотнительных колец (см. Фиг. 2).
В корпусе подшипников 1 выполнены отверстия 9 для обеспечения подвода масла на втулки 2 и вал - шестерню 3 во избежание масляного голодания и износа вала - шестерни 3 и втулок 2. Так же на корпусе подшипников 1 имеется четыре отверстия 10, что предотвращает проворачивание упорных колец 4, тем самым увеличивая срок их службы. Проточка 11 служит для установки в нее уплотнительного кольца, чтобы не было утечек масла. Поверхность 12 играет немаловажную роль, она обеспечивает центрирование корпуса подшипников 1 в картере маховика ДВС (см. Фиг. 3).
Кольцо упорное 4 имеет гиб 13 для предотвращения от проворачивания, этот гиб цепляется за отверстие 10 в корпусе подшипника 1. Так же имеются канавки 14 через которые стекает масло, поступившее для смазки втулок 2 и вала - шестерни 3 (см. Фиг. 4). Благодаря этим канавкам 14 масло стекает обратно в ДВС и не образуется застой масла. С целью увеличения срока службы на кольцо упорное 4 наносится специальное напыление минимальной толщины, вследствие чего уменьшается сила трения между торцом вала - шестерни 3 и гайки 5 (см. Фиг. 5).
В корпусе механизма отбора мощности предусмотрено окно со стороны шлицев вала - шестерни 3, которое позволяет устанавливать различные варианты исполнительных механизмов. Для этого необходимо снять крышку 6. Шлицы имеют разную толщину по длине, что исключает самовыключение, а также шлицы имеют радиусную фаску на наружном торце, для плавного и бесшумного включения и уменьшения усилий включений. В результате обеспечивается надежность и комфортность управления.
Система смазки работает следующим образом: масло из системы смазки ДВС подается под давлением в отверстие 9, выполненное в корпусе подшипников 1 и смазывает втулки 2 и вал - шестерню 3 и далее стекает по канавкам 14 в картер ДВС.