ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

72-042-05

Наименование проекта

Волновые редукторы с промежуточными телами качения

Назначение

Для оснащения электроприводов, устройств для размыва донных отложений, угольных комбайнов, устройств дозирования ферросплавов и другой продукции

Рекомендуемая область применения

В нефтяной, газовой, нефтехимической и др. отраслях промышленности.

Описание

Результат выполнения НИОКР.

Эта передача отличается от традиционной волновой передачи с гибким звеном тем, что в ней нет деформируемых звеньев. Все звенья передачи представляют собой жесткие тела, выполненные с высокой точностью. При работе передачи между звеньями практически отсутствует трение скольжения, а присутствует трение качения.

Эта передача многократно превосходит червячную передачу: по удельному крутящему моменту на единицу веса, по износостойкости, по точности, по плавности хода и другим характеристикам.

Например, при одинаковых номинальных нагрузках и скоростях движения рабочего звена электроприводы, оснащенные роликовым волновым редуктором, по сравнению со своим аналогом, имеющим червячный редуктор, позволили добиться следующих преимуществ: в четыре раза снизить вес (128 кг против 568 кг); в два раза уменьшить габариты (392х402х392 против 1070х820х790); в 1,9 раза снизить мощность электродвигателя (4 кВ против 7,5 кВ); в 12 раз повысить гарантированную наработку (36000 циклов против 3000 циклов); в 2,5 раза увеличить срок службы (30 лет против 12 лет)

Электроприводы для запорной арматуры магистральных нефтепроводов, оснащенные такими редукторами, эксплуатируются уже более 12 лет в условиях сибирской тайги при температурах -56°С, акваториях Черного и Балтийского морей с влажностью воздуха до 98% и в степях Северного Казахстана с песчаными бурями.

Волновая передача с промежуточными телами качения (шариками, роликами) состоит из генератора выполненного в виде эксцентрика, вращающегося вокруг оси О 1. На этой же оси установлен несущий сепаратор с радиальными пазами, в которых с возможностью радиального перемещения, размещены тела качения (шарики или ролики). Эти тела качения постоянно соприкасаются с рабочими поверхностями зубьев венца, описанных совокупностью укороченных гипоциклоид.

При вращении генератора он своей поверхностью взаимодействует на тело качения и перемещает его по радиальному пазу сепаратора. Тело качения, в свою очередь, воздействует на наклонную поверхность зуба венца, чем вызывает возникновение радиальной силы, заставляющей поворачиваться несущий сепаратор, если заторможен венец, и, наоборот, поворачивается венец, если заторможен сепаратор. В этой передаче используется волновой принцип движения, где за один оборот входного звена (генератора) выходное звено (cепаратор) поворачивается на один зуб. Устанавливая на одном генераторе последовательно два или три ряда тел качения можно почти кратно повышать несущую способность передачи.

При заторможенном венце, передаточное отношение передачи i=z, а при заторможенном сепараторе i=z+1, где z - число тел качения. Основные детали передачи изготавливаются из высоколегированных сталей, имеют твердость от 48 до 63 единиц по шкале Роквелла и обработаны с высокой точностью и чистотой.

Передаточное отношение одной ступени для надежной работы можно задавать в пределах от 4 до 80. К.п.д. передачи достигает 0,9, она имеет очень высокую несущую способность, точность, плавность хода и малые массо-габаритные показатели. Созданы передачи, в которых мертвый ход выходного звена составляет всего две угловых минуты. Особое достоинство - это высокая износостойкость передачи из-за отсутствия в ней трения скольжения, поскольку фактически передача представляет собой подшипник с волнообразной беговой дорожкой.

В передаче используются специальные авиационные смазки ЭРА-12 (бывшая ВНИИ НП 286М) или AEROSELL, которые работают в интервале температур от -60° до +120° С, не гигроскопичны, не разлагаются от действия внешней среды, устойчивы к действию агрессивных сред, длительное время (годы) сохраняют свои свойства на всем сроке службы изделия без замены.

Такие смазки обеспечивают высокую надежность выпускаемых электроприводов, устройств для размыва донных отложений и остальной продукции. В отличие от традиционной волновой передачи с гибким звеном, эта передача не имеет гибких деформирующих звеньев и практически не имеет упругого закручивания входного вала относительно выходного даже при максимальных нагрузках

Преимущества перед известными аналогами

Снижение веса, уменьшение габаритных размеров, снижение мощности электродвигателя, увеличение срока службы.

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике изделия (устройства)

Технико-экономический эффект

Увеличение срока службы в 2,5 раза, в 12 раз повышена гарантированная наработка, в 1,9 раза снижена мощность электродвигателя.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

24.08.2005

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)