Вал кривошипный сборный

Вал кривошипный сборный относится к области изготовления например буровых трехпоршневых или трехплунжерных насосов по ГОСТ 6031. Вал кривошипный бурового трехпоршневого насоса является наиболее трудоемкой и дорогостоящей деталью и предназначен для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное движение поршней или плунжеров, от надежной работы которого зависит работа насоса в целом.

Предлагаемая полезная модель позволяет:

1) повысить прочность вала и надежность за счет применения сборной конструкции эксцентриков, собранных на цилиндрическом валу из высокопрочной кованной или прокатной стали вместо сварно-литой конструкции;

2)снизить трудоемкость и себестоимость изготовления сборного коленчатого вала по отношению к сварно-литой конструкции;

3) повысить ремонтоспособность благодаря возможности свободного снятия изношенных эксцентриков со сборного кривошипного вала и установки на их место новых эксцентриков или отремонтированных.

Полезная модель относится к области изготовления кривошипных насосов [1], например буровых трехпоршневых по ГОСТ 6031.

Вал кривошипный насоса является наиболее трудоемкой и дорогостоящей деталью и предназначен для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное движение поршней или плунжеров.

Известна конструкция полого сварнолитого стального кривошипного вала с диском и/тремя эксцентриками под мотылевые головки шатунов фйг.1, который состоит из двух полых литых частей, фиг.2, сваренных на подкладном кольце определенным образом за одно целое. Радиусы эксцентриситетов, трех эксцентриков имеют углы развала 120° относительно общего центра вращения. Данная конструкция кривошипного вала применена в серийных буровых насосах ОАО «Уралмаш» типов УНБТ-950 и УНБТ-1180 и принята за прототип.

К недостаткам конструкции прототипа следует отнести следующее:

Изготовление полых эксцентриков из литой стали длительный, трудоемкий и дорогостоящий процесс. В полых эксцентриках сложной формы часто возникают дефекту, присущие литым деталям. Сварные поверхности требуют тщательной предварительной под готовки и диагностики.

Приспособления для обеспечения точности сборки и сварки эксцентриков имеют сложную уникальную конструкцию.

Эксцентрики из литых морок стали; которые должны хорошо свариваться, имеют низкие прочностные показатели по пределу текучести и прочности.

При больших радиусах эксцентриситетов (кривошипов) эксцентриков требуются специальные станки и сложные приспособления для механической обработки.

Кривошипные валы сваренные из литой стали обладают низкой надежностью из-за вероятных дефектов стального литья и сварочного шва (непровары корня шва, поры и т.д.). В эксплуатации наблюдаются их поломки, не предсказуемые инженерными расчетами.

Целью полезной модели является повышение надежности и прочности коленчатого вала за счет изменения конструкции с одновременным существенным снижением общей трудоемкости изготовления.

Предлагается полезная модель сборного кривошипного. вала. Раскрытие полезной модели сборного кривошипного вала поясняет фиг.3, которая представляет собой конструкцию, собранную из отдельных готовых элементов - вала цилиндрической формы, выполненного из кованной или прокатной стали поз.1, диска поз.3 и трех эксцентриков поз.2, установленных на равном расстоянии друг от друга с относительным развалом радиусов эксцентриситетов (радиусов кривошипов) 120° на общем валу поз.3. При этом диск устанавливается между двух эксцентриков.

На фиг.4. показан общий вал, на который устанавливаются три эксцентрика поз.5 на равном расстоянии друг от друга и диск фиг.6 между любой парой эксцентриков. Вал для обеспечения прочности и надежности при знакопеременных нагрузках изготавливают из кованной или прокатанной стали с высокими механическими свойствами по пределам прочности и выносливости.

Эксцентрик фиг.5 представляет собой колесо с наружной цилиндрической поверхностью и эксцентричной внутренней расточкой под установку на вал. Внутренняя расточка выполнена по отношению к наружной цилиндрической поверхности с эксцентириситетом, равным величине R (радиуса кривошипа

Литература

1. ГОСТ. 17398 «Насосы термины и определения»

Вал кривошипный сборный, выполненный в виде цилиндрического вала из кованной или прокатанной высокопрочной стали, на котором устанавливаются на равном расстоянии три одинаковых эксцентрика без возможности проворота с углами развала радиусов кривошипов 120° и диск из стального литья.