Трехступенчатый двухпоточный цилиндрический редуктор

ТРЕХСТУПЕНЧАТЫЙ ДВУХПОТОЧНЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ РЕДУКТОР Изобретение относится к области нефтяного машиностроения и, в частности, может быть использовано в качестве передаточного механизма (редуктора) механического привода скважинных насосов. Трехступенчатый двухпоточный цилиндрический редуктор, содержащий корпус, ведущий вал, установленный своими концами в корпусе на двух первых подшипниках качения,ведущую шестерню, симметрично расположенную относительно первых подшипников качения и жестко закрепленную на ведущем валу посредством шпоночного соединения, симметрично расположенные относительно опор ведомые зубчатые колеса, первые подшипники скольжения,смонтированные на оси с обеих сторон корпуса внутри двух полых ведомых валов, установленных на двух вторых подшипниках качения, подшипниковые гнезда ведущего и ведомых валов,выполненные в корпусе, двухвенцовые блоки шестерен, симметрично установленные на вторых подшипниках скольжения, смонтированных на ведущем валу; трехвенцовый блок шестерен,установленный между ведомыми зубчатыми колесами на третьих подшипниках скольжения,смонтированных на оси, при этом ведущая шестерня ведущего вала входит в зацепление с центральным зубчатым колесом трехвенцового блока, боковые зубчатые колеса, расположенные по обе стороны от указанного центрального зубчатого колеса, находятся в зацеплении с ведомыми шестернями двухвенцовых блоков, а ведущие шестерни этих блоков входят в зацепление с ведомыми зубчатыми колесами ведомых валов редуктора. Абдуллаев Аяз Идаят оглы, Наджафов Али Мамед оглы (AZ) 017053 Изобретение относится к области нефтяного машиностроения и, в частности, может быть использовано в качестве передаточного механизма-редуктора механического привода скважинных насосов. Известна конструкция цилиндрического трехступенчатого редуктора с шевронными зубчатыми передачами станка-качалки, наиболее близкого по технической сущности, являющегося прототипом предложенного "цилиндрического двухпоточного трехступенчатого редуктора" (ИжМСК. Редукторы для станков-качалок. Редукторы для станков-качалок шевронных трехступенчатые типа ЦЗНШ-450. Internethttp:/www.izhmsk.udm.ru/rstk.htm-прототип). Известная конструкция содержит корпус, ведущий вал, установленный своими концами в корпусе редуктора на двух подшипниках качения, жестко закрепленную с ведущим валом посредством шпоночного соединения шестерню и симметрично расположенные относительно опор зубчатые колеса. Известный цилиндрический трехступенчатый редуктор скважинных насосов с симметричным расположением зубчатых колес относительно опор предназначен для увеличения вращающего момента и уменьшения частоты вращения в приводах станков-качалок. Однако описанная конструкция цилиндрического трехступенчатого редуктора имеет сравнительно низкую надежность, технологичность, повышенную металлоемкость, а также невысокий КПД. Это связано с наличием в конструкции кроме ведущего и ведомого валов двух промежуточных валов, установленных в подшипниках качения, что приводит к увеличению металлоемкости, уменьшению уровня надежности, КПД, технологичности и унификации; повышению уровня шума, вибрации и расхода материалов на передачу требуемого вращающего момента тихоходного вала трехступенчатого редуктора. Задачей изобретения является повышение надежности и передаточного отношения, уменьшение потребления электроэнергии, уровня шума и веса редуктора. Задача изобретения решена тем, что трехступенчатый двухпоточный цилиндрический редуктор содержит корпус, ведущий вал, установленный своими концами в корпусе на двух первых подшипниках качения; ведущую шестерню, симметрично расположенную относительно первых подшипников качения и жестко закрепленную на ведущем валу посредством шпоночного соединения; симметрично расположенные относительно опор ведомые зубчатые колеса; первые подшипники скольжения, смонтированные на оси с обеих сторон корпуса внутри двух полых ведомых валов, установленных на двух вторых подшипниках качения; подшипниковые гнезда ведущего и ведомых валов, выполненные в корпусе; двухвенцовые блоки шестерен, симметрично установленные на вторых подшипниках скольжения,смонтированных на ведущем валу; трехвенцовый блок шестерен, установленный между ведомыми зубчатыми колесами на третьих подшипниках скольжения, смонтированных на оси, при этом ведущая шестерня ведущего вала входит в зацепление с центральным зубчатым колесом трехвенцового блока, боковые зубчатые колеса, расположенные по обе стороны от указанного центрального зубчатого колеса, находятся в зацеплении с ведомыми шестернями двухвенцовых блоков, а ведущие шестерни этих блоков входят в зацепление с ведомыми зубчатыми колесами ведомых валов редуктора. Вышеперечисленное способствует уменьшению металлоемкости и повышению уровня надежности редуктора за счет исключения из данной механической системы двух промежуточных валов и двух пар подшипников качения; обеспечению технологичности и унификации, поскольку зубчатые колеса и двухвенцовые блоки шестерен, входящие в состав редуктора во всех его ступенях, имеют одинаковые геометрические размеры; уменьшению шума и вибрации за счет использования в двухвенцовых блоках шестерен более точных и качественных двойных подшипников скольжения; обеспечению уравновешенности системы за счет симметричного расположения тяжело нагруженных зубчатых колес вблизи опор выходного вала; уменьшению габаритных размеров и массы редуктора и, следовательно, расхода материалов на передачу вращающего момента за счет исключения из механической системы двух промежуточных валов,установленных на подшипниках качения; совпадению направления вращения блоков шестерен и ведущего, и ведомого валов, что способствует появлению полезной силы трения в цилиндрических и торцевых поверхностях указанных подшипников скольжения и увеличению КПД редуктора; повышению технического уровня редуктора до современных (рекордных) образцов за счет уменьшения отношения его массы к вращающему моменту тихоходного вала. На фиг. 1 показана кинематическая схема, а на фиг. 2 - конструкция трехступенчатого двухпоточного цилиндрического редуктора. Трехступенчатый двухпоточный цилиндрический редуктор содержит корпус 1 редуктора, ведущий вал 2, установленный своими концами в корпусе 1 на двух первых подшипниках 3, 4 качения;-1 017053 ведущую шестерню 6, симметрично расположенную относительно подшипников 3, 4 качения и жестко закрепленную на ведущем валу посредством шпоночного соединения 5; симметрично расположенные относительно опор ведомые зубчатые колса 7, 8; подшипники 9, 10 скольжения, смонтированные на оси 11 с обоих сторон корпуса 1 внутри двух полых ведомых валов 12, 13, установленных на двух подшипниках 14, 15 качения, при этом корпус 1 редуктора имеет подшипниковое гнездо для ведущего и ведомых валов; двухвенцовые блоки 16, 17 шестерен, установленные с возможностью вращения на подшипниках 18, 19 скольжения, смонтированных на ведущем валу 2, при этом каждый из двухвенцовых блоков 16, 17 имеет жестко соединенные между собой и параллельные друг другу ведомую 16', 17' и ведущую 16", 17" шестерни; трехвенцовый блок 20 шестерен, установленный с возможностью вращения между ведомыми зубчатыми колесами 7, 8 на подшипниках 21, 22 скольжения, при этом трехвенцовый блок 20 имеет центральное зубчатое колесо 20' и жестко соединенные с ним боковые зубчатые колеса 20", а направление вращения блока 20 шестерен, находящихся в зацеплении с соответствующими зубчатыми колесами последующих ступеней, совпадает с направлением вращения ведущего 2 и ведомых 12, 13 валов. Как показано на фиг. 1, шестерни и зубчатые колеса в предлагаемом редукторе связаны следующим образом. Ведущая шестерня 6 ведущего вала 2 входит в зацепление с центральным зубчатым колесом 20' трехвенцового блока 20, боковые зубчатые колеса 20", расположенные по обе стороны от указанного центрального зубчатого колеса 20', находятся в зацеплении с ведомыми шестернями 16', 17' двухвенцовых блоков 16, 17, а ведущие шестерни 16", 17" этих блоков 16, 17 входят в зацепление с ведомыми зубчатыми колесами 7, 8 ведомых валов 12, 13 редуктора. Предложенный редуктор работает следующим образом. Вращение ведущего вала 2 посредством шпоночного соединения 5 передается через шестерню 6 центральному зубчатому колесу 20' трехвенцового блока 20 шестерен и через боковые зубчатые колеса 20" трехвенцового блока 20 шестерен, вращающиеся вокруг оси 11, симметрично расположенным двухвенцовым блокам 16, 17 шестерен, которые в свою очередь передают вращение ведомым зубчатым колесам 7, 8 и через них полым ведомым валам 12, 13. Тем самым осуществляется передача крутящего момента через три ступени редуктора с соответствующим передаточным отношением и частотой вращения. Предложенный пакетный редуктор может быть изготовлен на основе набора унифицированных зубчатых колес и двухвенцовых блоков шестерен в зависимости от заранее выбранного количества нечетных ступеней редуктора и его общего передаточного числа. Произведена сравнительная оценка уровня надежности, КПД и металлоемкости (габаритных размеров) предложенной и известной (прототип) конструкции. На основании экспериментальных исследований и стендовых испытаний установлено, что при прочих равных условиях повышаются на 7,4% уровень надежности предложенной конструкции и до 10% КПД редуктора. При этом габаритные размеры редуктора и расход электроэнергии уменьшаются в среднем до 25%. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Трехступенчатый двухпоточный цилиндрический редуктор, содержащий корпус (1), ведущий вал(2), установленный своими концами в корпусе (1) на двух первых подшипниках (3, 4) качения, ведущую шестерню (6), симметрично расположенную относительно первых подшипников (3, 4) качения и жестко закрепленную на ведущем валу (2) посредством шпоночного соединения (5), симметрично расположенные относительно опор ведомые зубчатые колеса (7, 8), первые подшипники (9, 10) скольжения, смонтированные на оси (11) с обеих сторон корпуса (1) внутри двух полых ведомых валов (12, 13), установленных на двух вторых подшипниках (14, 15) качения, подшипниковые гнезда ведущего (2) и ведомых (12,13) валов, выполненные в корпусе (1), двухвенцовые блоки (16, 17) шестерен, симметрично установленные на вторых подшипниках (18, 19) скольжения, смонтированных на ведущем валу (2); трехвенцовый блок (20) шестерен, установленный между ведомыми зубчатыми колесами (7, 8) на третьих (21, 22) подшипниках скольжения, смонтированных на оси (11), при этом ведущая шестерня (6) ведущего вала (2) входит в зацепление с центральным зубчатым колесом (20') трехвенцового блока (20), боковые зубчатые колеса (20"), расположенные по обе стороны от указанного центрального зубчатого колеса (20), находятся в зацеплении с ведомыми шестернями (16', 17') двухвенцовых блоков (16, 17), а ведущие шестерни(16", 17") этих блоков (16, 17) входят в зацепление с ведомыми зубчатыми колесами (7, 8) ведомых валов