CS202659B1

CS202659B1 - Hydropneumatic shaft coupling

Info

Publication number: CS202659B1
Application number: CS458675A
Authority: CS
Inventors: Pavol Lacko
Original assignee: Pavol Lacko
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1975-06-30
Publication date: 1981-01-30

Description

(54) Hýdropneumafleká hriadeTová spojka(54) Hydropneumaflow shaft coupling

Vynález sa týká zariadenia na pružný přenos mechanickej energie s plynule měnitelnou křivkovou charakteristikou bez tlmenia torzných kmitov a torzných nárazov v eústave hnacieho a pohádaného stroja*BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention

Doteraz známe pružné hriadel’ové spojky s kovovými, gumenými alebo s pružinami z umele j hmoty majú konštantnú priamkovú alebo křivková charakteristiku. Túto charakteristiku počas prevádzky nemóžeme měnit, je stála a taká, akú ju konstruktér pružnej hrladelovej spojky navrhol. Změnit charakteristické vlastnosti spojky mdžeme len tak, že pružný prvok nahradíme druhým o inej charakteristike. Len tak spojka móže pracovat so změněnou charakteristikou ale zasa len a konštantnou. Nakolko máme spojku s konštantnou, nemeniacou priamkovou alebo křivkovou charakteristikou nemáme možnost túto počas prevádzky plynule měnit a tým i prlspósobovat dynamické poměry hnacieho stroja k dynamike pohádaného. Táto skutočnosť má za následok a to nsjmfi pri spojkách s priamkovou charakteristikou, že pri kritických stavoch, kedy frekvencia vlastných kmitov aa rovná frekvenci! vynútených nestává zvýšenie amplitúdy zaťaženia. Toto zvýšenie namáhania strojových súčiastok má za.následok zvýšenie opotrebenia a zníženie životnosti aj předčasným únavovým lomom.The prior art flexible shaft couplings with metal, rubber or plastic springs have a constant line or curve characteristic. This characteristic cannot be changed during operation, it is stable and as designed by the flexible shaft clutch designer. We can change the characteristics of the coupling only by replacing the elastic element with another of another characteristic. Only in this way can the clutch work with the changed characteristic but still and constantly. Since we have a coupling with a constant, non-changing line or curve characteristic, we do not have the possibility to change this continuously during operation and thus to adapt the dynamic ratios of the drive machine to the dynamics of the driven one. This has the effect, in the case of couplings with a line characteristic, that in critical states where the frequency of the natural oscillations a and equals the frequency! force does not increase the amplitude of the load. This increase in stress on the machine parts results in increased wear and a reduced lifetime even by premature fatigue fracture.

Preto sa javí potrebe vyvinúť hriadelovú spojku, ktorá by výhody doteraz známých spojok zachovala, přitom by bola schopná za okamžik neregulovat takú torznú tuhost spojky, ktorá z hTadiska práce sústroja je najoptimélnejšia.Therefore, there appears to be a need to develop a shaft clutch that retains the advantages of the prior art clutches, yet is unable to regulate in a moment such torsional stiffness of the clutch that is most optimal from the set's work.

202 659202 659

Uvedený nedostatok odstraňuje hydropneumatická pružná hriadeTová spojka podTa vynálezu skladajúca sa z hnacej a poháňanej časti a z reduktora. Hnacla část spojky má osové posuvný piest opatřený ozubmi odpovedajúolmi ozubom na prírube. Spojka sa vyznačuje tým, že kompresný piestor je tvořený osové posuvným piestom, časti příruby, nábojom a Čelom hriadeTa pričom reduktor je otvorom vo spodnom veku rúrkou vedúoou cez-čerpadlo, ovládači ventil, hriadel spojovacím potrubím spojený s nábojom ústlacim do kompresního priestoru. Otvorom v hornom veku je rúrkou cez ovládací ventil a hriadel’ spojený so stredom kompresněho priestoru.This problem is overcome by the hydropneumatic flexible shaft coupling according to the invention, consisting of a driving and driven part and a reducer. The drive part of the coupling has an axial sliding piston provided with corresponding toothing on the flange. The coupling is characterized in that the compression piston is formed by an axial sliding piston, a part of the flange, a hub and a shaft face, wherein the reducer is an opening in the lower lid through a pipe through the pump, control valve. The upper lid is connected to the center of the compression chamber by a pipe through the control valve and shaft.

Na vyobrazení je v pozdížnom řeze nakreslená hydropneumatioké hriadeTová spojka s přídavnou nádržou, raduktorom a príslušenstvom.The illustration shows a longitudinal section of a hydropneumatic shaft coupling with an additional tank, a raduator and accessories.

Hydropneumatická hriadeTová spojka spája hnací hriadel’ pomocou náboja 1 s bombírovanýml zubami, ktoré nesú axiálně posunovatelný piest 4, ktorý so svojimi skrutkovite usporiadanýml ozubmi zapadajú do ozubov príruby.Jh Příruba £ je k poháňanému nábojů 3 priskrutkovaná závrtnými skrutkami a maticemi. Pohádaný hriadel’ 2 nesie pero 2 a je opatřený otvormi pre přívod vzdušiny alebo kvapaliny. Přídavný objem tvořený reduktorom sa skládá z valca 8 a přírub £ a 22· Čerpadlo 11 a ovlédacie příslušenstvo 13 zabezpečuje správný chod spojky. Těsnost piestu £ zabezpečuje memebrána 6.The hydropneumatic shaft coupling connects the drive shaft via hub 1 to the grubbed teeth which support the axially displaceable piston 4, which, with its helically arranged teeth, engages in the flanges of the flange. The propelled shaft 2 carries a pen 2 and is provided with air or liquid inlets. The additional volume formed by the reducer consists of a cylinder 8 and flanges 8 and 22. The pump 11 and the control accessories 13 ensure the correct operation of the coupling. The tightness of the piston 6 is provided by the membrane 6.

Ak kompresný priestor hydropneumatickej hriadeTovej spojky naplníme vzdušinou o počiatočnom přetlaku, tento udržiava piest 4 v prírube £ v základnéj polohe ako to vidíme na obrázku. Pri zvyšovaní momentu krútiaceho v smere stúpania skrutkovice závitu ozubov nastáva axiálny posuv piestu 4, ktoré vyvolává kompresiu vzdušiny v kompresnom priestore spojky úmernú zataženiu, čo má za následok pružný přenos momentu krútiaceho s premenlivou torznou tuhosťou danou polytropickou stavovou změnou pre určitý počiatočný a konečný stav. Ak kompreaný objem apojky vymedzený čelom piestu £, válcovitou častou příruby £ a nábojom 2 naplníme kvapallnou spojka aa stává nepružnou zubovou spojkou, kedy sa polytropa mění na iaochreolekú atavovú změnu danú objemem kompresního priestoru spojky. Tak plynule maníme množstve plynného média v kompresnom objeme spojky přečerpáváním kvapaliny zo spojky do reduktora, alebo opačné čím plynule meníme torznú tuhost sústavy. Teda dostáváme krivkovú charakteristiku přenosu momentu krútiaceho v závislosti na pootočení hnacieho voči poháňanému nábojů apojky a plynule měnitelnou torznou tuhosťou pre určitý nominálny moment krútiaci.If the compression space of the hydropneumatic clutch shaft is filled with air of initial overpressure, this keeps the piston 4 in the flange 6 in the initial position as shown in the figure. As the torque in the direction of helical thread pitch increases, axial displacement of the piston 4 occurs, causing the compression of the air in the clutch compression space proportional to the load, resulting in a flexible torque transmission with variable torsional stiffness due to the polythropic state change for a certain initial and final state. If the compact volume of the connector and the delimitation defined by the piston face 6, the cylindrical portion of the flange 6 and the hub 2 are filled with a liquid coupling and becomes an inelastic toothed coupling, where Thus, we continuously drift the amount of gaseous medium in the clutch compression volume by pumping fluid from the clutch into the reducer, or vice versa, thereby continuously changing the torsional rigidity of the system. Thus, we obtain a torque transmission curve of the torque as a function of the rotation of the drive relative to the driven hubs and couplings and the continuously variable torsional stiffness for a particular nominal torque.

Túto vlastnost doteraz v praxi užívané spojky nepoznajú.This feature has not been known to date in practice.

r Přenos mechanickéj energie hydropneumatickou hriadeTovou spojkou nám umožňuje plynule počas prevádzky sústroja nastavit takú torznú tuhost, ktorá je z hlediska dynamiky spoluzviazaných strojov najvýhodnéjšia, t.j. nastavit takú vlaatnú fřekvenciu sústavy, ktorá je rdzne od fřekvencie přenášeného momentu krútiaceho. Ak sústrojenstvo pracuje v nadkritickej oblasti máme ho možnost preniest za krátký čas. Hydropneumatickou hriadeTovou spojkou chráníme sústrojenstvo před nebezpečným /rezonančným/ kmitáním, ktoré velmi nepriaznivo zatažuje strojové súčiastky a často spdsobuje aj únavové lomy. Hydropneumatickou hriadeTovou spojkou podlá vynálezu zvyšujeme technická úroveň a prevádzkovú spolahlivosť strojov a zariadeni.r The transfer of mechanical energy by the hydropneumatic shaft coupling allows us to adjust the torsional stiffness which is most advantageous in terms of the dynamics of the coupled machines, ie. to set such a sweeping sequence of the system that is different from the transmitted torque. If the set works in the supercritical area we have the possibility to transfer it in a short time. With a hydro-pneumatic shaft coupling we protect the assembly against dangerous / resonant / oscillations, which are very detrimental to machine parts and often also cause fatigue fractures. The hydropneumatic shaft coupling according to the invention increases the technical level and operational reliability of the machines and equipment.

Spojka podlá vynálezu mdže byt pre jeden směr otáčania pružná s plynule měnitelnouThe coupling according to the invention can be flexible with a continuously variable direction for one direction of rotation

202 ose torznou tuhosťou, tedy je ladičom vlastnej frekvencie sústavy· Pre obidva směry otáčania může byt nepružnou spojkou naklápacou, čo jej umožňuje uloženie hnacej časti v bonjbírovaných zuboch. Spojka pre jeden směr otáčania je aj poistnou zubovou, čím chrání sústrojenstvc před nedovoleným přetažením. Spojka umožňuje axiálně, radiálně a uhlová odchýlky 5 a spájených hrisdeTov.202 can be a non-resilient tilt clutch for both directions of rotation, allowing it to accommodate the drive portion in the toothed teeth. The clutch for one direction of rotation is also a safety gear, thereby protecting the assembly against unauthorized overloading. The coupling allows axial, radial and angular deviations 5 and brazed pitches.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A hydropneumatic shaft coupling comprising a drive and driven part and a reducer in which the drive part has an axial sliding piston provided with a corresponding tooth on the flange, characterized in that the compression space is formed by an axial sliding piston (4), a flange part (5), hub / 3 / and shaft face / 2 /, add? > g # uktor is connected through a hole in the lower lid (10) through a pipe (11) through the pump (11) controlling the valve (13), the shaft (2) and via a connecting pipe connected to the hub (3) 9) is connected via a pipe via a control valve (13) and a shaft (2) to the center of the compression chamber.