Узел вращения
Узел вращения содержит корпус (1), установленный на оси (4) в подшипниковых узлах (2) с образованием полости (5) между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью оси, и оболочку (8), деформируемую под действием разности давлений, расположенной в указанной полости и сообщенной с атмосферой. Оболочка сообщена с атмосферой посредством канала, выполненного в оси. Узел может быть снабжен защитным перфорированным кожухом (9), в котором расположена указанная оболочка. Конструкция заявляемого устройства ликвидирует причину попадания пыли в его внутреннюю полость, что уменьшает износ его деталей, увеличивая срок службы устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Заявляемое изобретение касается узла вращения, которое найдет применение, например, в ленточных конвейерах, эксплуатируемых в запыленной атмосфере угольного, горного или строительного производства.
Известны ролики ленточных конвейеров, включающие герметичный цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения вокруг полого вала в подшипниковых узлах, снабженных наружными уплотнениями. Наружные уплотнения подшипниковых узлов обеспечивают защиту последних от абразивного истирания частицами угля, горных пород, компонентов строительных материалов, присутствующих в атмосфере того или иного промышленного производства.
Для защиты подшипниковых узлов уплотнительные элементы выполняют в виде пакета колец из упруго-деформируемого, разного по плотности пористого материала, содержащего смазочную жидкость (RU 2278069 С1, опубл. 20.06.2006).
Для защиты подшипниковых узлов полости между корпусом ролика ленточного конвейера и узлом трения заполняют композитом, состоящим из стружки антифрикционного самосмазывающегося материала, пластичной смазки и твердой смазки (RU 2238901, опубл. 27.10.2003).
Указанные технические решения не обеспечивают надежную защиту подшипниковых узлов от абразивного воздействия твердых частиц, присутствующих в атмосфере эксплуатации указанных устройств.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является узел вращения, представляющий собой ролик ленточного конвейера, описанный в RU 2260553 С2, опубл. 10.09.2004. Указанное устройство содержит герметичный цилиндрический корпус, установленный в подшипниковых узлах с возможностью вращения вокруг полого вала и содержащий кольцеобразную полость, образованную внутренними стенками корпуса и внешней стенкой полого вала. Подшипниковые узлы имеют наружные уплотнения, при этом между указанными уплотнениями и подшипниками образованы камеры, содержащие пористый материал, пропитанный маслом. Защита от проникновения абразивной пыли атмосферы в подшипники роликов конвейера при этом осуществляется следующим образом. В случае образования перепада давления между атмосферой внешней среды и внутренними полостями ролика, запыленный воздух преодолевает наружные уплотнения и попадает в вышеуказанные камеры, где пыль удерживается пористым материалом, пропитанным маслом.
Указанное техническое решение также не обеспечивает надежную защиту подшипника от истирания абразивной пылью окружающей атмосферы, так как не исключает перепад давления в подшипниковом узле, который провоцирует в любом варианте защиты перемещение абразивных частиц и попадание их в подшипник.
Все вышеперечисленные патенты частично решают проблему увеличения срока службы устройства за счет очистки от пыли воздуха, поступающего во внутреннюю полость ролика из-за разницы давлений.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение срока службы устройства за счет ликвидации причины, снижающей срок службы - за счет предотвращения поступления воздуха с пылью во внутреннюю полость корпуса устройства.
Задача решается тем, что узел вращения, содержащий корпус, установленный на оси в подшипниковых узлах с образованием полости между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью оси, снабжен оболочкой, деформируемой под действием разности давлений, расположенной в указанной полости и сообщенной с атмосферой.
Предпочтительно указанная оболочка сообщена с атмосферой посредством канала, выполненного в оси.
Узел может быть снабжен защитным перфорированным кожухом, в котором расположена указанная оболочка.
Из-за способности оболочки изменять свой объем, а следовательно, свободный объем внутренней полости корпуса, давление внутренней полости корпуса в предлагаемом устройстве всегда будет равным атмосферному независимо от изменения температуры. При равенстве давлений внутри и снаружи корпуса пыльный воздух не будет поступать во внутреннюю полость корпуса устройства, а следовательно, не будет заносить абразивную пыль в подшипниковый узел, что приведет к увеличению срока службы устройства.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображено продольное сечение предлагаемого устройства, на фиг.2 - поперечное сечение полого вала.
Ниже описан один из возможных примеров конкретной реализации предложенного узла вращения. Узел вращения содержит цилиндрический корпус 1, установленный посредством подшипниковых узлов 2 с лабиринтными уплотнениями 3 на оси 4 с образованием кольцеобразной внутренней полости 5. Внутри оси 4 вдоль нее расположена трубка с выходом в атмосферу. Патрубок 7 выполнен Г-образным и одним из своих концов герметично соединен с трубкой 6, а второй его конец герметично закрыт оболочкой 8, имеющей внутреннюю полость и выполненной в виде резиновой диафрагмы. Часть патрубка 7 с оболочкой 8 закрыта защитным перфорированным кожухом 9, закрепленным на внешней поверхности оси 4.
При использовании узла вращения в качестве ролика ленточного конвейера он работает следующим образом.
При включении конвейера или рольганга оператором происходит вращение цилиндрического корпуса 1 вокруг оси 4. При вращении повышается температура во внутренней полости 5, что должно бы приводить к повышению давления в полости 5 при условии сохранения свободного объема указанной полости постоянным. Однако этого не происходит, т.к. при возрастающем давлении оболочка 8 начинает сужаться, вытесняя воздух из своей внутренней полости через патрубок 7 трубку 6 в атмосферу и тем самым увеличивая свободный объем внутренней полости 5 корпуса 1. В результате давление во внутренней полости 5 будет равно атмосферному.
При выключении конвейера или рольганга оператором вращение корпуса 1 прекращается, и температура во внутренней полости 5 понижается, что должно бы приводить к снижению давления в полости 5 при условии сохранения свободного объема указанной полости постоянным. Однако этого не происходит, т.к. при снижающемся давлении оболочка 8 начинает расширяться за счет поступления воздуха из атмосферы в его внутреннюю полость через трубку 6 и патрубок 7, и тем самым уменьшая свободный объем внутренней полости 5 корпуса 1. В результате давление во внутренней полости 5 будет равно атмосферному, и пыльный воздух не будет проникать во внутреннюю полость 5 корпуса устройства.
Таким образом, давление во внутренней полости 5 устройства всегда будет стремиться к уровню атмосферного.
Конструкция заявляемого устройства ликвидирует причину попадания пыли в его внутреннюю полость, что уменьшает износ его деталей, увеличивая срок службы устройства.
1. Узел вращения, содержащий корпус, установленный на оси в подшипниковых узлах с образованием полости между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью оси, отличающийся тем, что снабжен оболочкой, деформируемой под действием разности давлений, расположенной в указанной полости и сообщенной с атмосферой.
2. Узел по п.1, отличающийся тем, что указанная оболочка сообщена с атмосферой посредством канала, выполненного в оси.
3. Узел по п.1, отличающийся тем, что снабжен защитным перфорированным кожухом, в котором расположена указанная оболочка.
