Шпиндель привода валка прокатного стана

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено для соединения валков прокатных станов с приводом и передачи крутящего момента с компенсацией осевых, радиальных и угловых перемещений. Цель изобретения - повышение долговечности, а также снижение габаритов и массы. Передача крутящего момента от ведущей зубчатой муфты 1 к ведомой зубчатой муфте 2 осуществляется посредством шпиндельного вала 3. Каждая муфта содержит втулку с наружным зубчатым венцом и обойму с внутренним зубчатым венцом, сопряженные между собой. Втулка 16 ведомой муфты снабжена планками 18, контактирующими с хвостовиком валка. Шпиндельный вал зафиксирован от осевого смещения со стороны привода жестким стержнем 13, а с другой стороны пружиной сжатия 22. Новым в конструкции является то, что обойма 15 ведомой муфты 2 посредством фланцевой втулки закреплена на шпиндельном валу 3, а зубчатые венцы втулки 16 и обоймы 15 этой муфты в положении зацепления находятся в пределах расточки втулки 16, охватывающей хвостовик валка. Жесткий стержень 13 имеет по торцам шарики 12 с ответными поверхностями опор 10 и 11. Планки 18 выполнены клиновыми, закреплены Т-образными шпонками к втулке 16, имеют возможность осевого перемещения и подпружинены. Соединения обойм 5 и 15 с фланцевыми втулками 4 и 14 имеют торцовые шпонки. Это позволяет разместить геометрический центр шарнира в зоне хвостовика валка, снизить радиальные колебания шпинделя, улучшить условия перевалки и осевой фиксации шпинделя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 21 В 35/14

3"Е0631М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю 7 4

1Ю 1d

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4459867/23-02 (22) 12.07.88 (46) 15.04.90. Бюл. № 14 (71) Производственное объединение «Уралмаш» (72) А. А. Курзюков (53) 621.771.2.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 839108, кл. В 21 В 35/14, 1979.

Королев А. А. Прокатные станы и оборудование прокатных цехов (альбом). М.: Металлургия, 1981, рис. VIII †. (54) ШПИНДЕЛЬ ПРИВОДА ВАЛКА

ПРОКАТНОГО СТАНА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть применено для соединения валков прокатных станов с приводом и передачи крутящего момента с компенсацией осевых, радиальных и угловых перемещений. Цель изобретения — повышение долговечности, а также снижение габаритов и массы. Передача крутящего момента от ведущей зубчатой муфты 1 к ведомой зубчатой муфте 2 осуществляется посредством шпиндельного вала 3. Каждая муфта содержит втулку с наружным зубчатым венцом

„„SU„„1556779 д 1 и обойму с внутренним зубчатым венцом. сопряженные между собой. Втулка 16 ведомой муфты снабжена планками 18, контактирующими с хвостовиком валка. Шпиндельный вал зафиксирован от осевого смещения со стороны привода жестким стержнем 13, а с другой стороны пружиной 22 сжатия.

Новым в конструкции является то, что обойма 15 ведмой муфты 2 посредством фланцевой втулки закреплена на шпиндельном валу 3, а зубчатые венцы втулки 16 и обоймы 15 этой муфты в положении зацепления находятся в пределах расточки втулки 16, охватывающей хвостовик валка. Жесткий стержень 13 имеет по торцам шарики 12 с ответными поверхностями опор 10 и 11.

Планки 18 выполнены клиновыми, закреплены T-образными шпонками к втулке 16, имеют возможность осевого перемещения и подпружинены. Соединения обойм 5 и 15 с фланцевыми втулками 4 и 14 имеют торцовые шпонки. Это позволяет разместить геометрический центр шарнира в зоне хвостовика валка, снизить радиальные колебания шпинделя, улучшить условия перевалки и осевой фиксации шпинделя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1556779

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения валков прокатных станов с приводом и передачи крутящего момента с компенсацией осевых, радиальных и угловых перемещений.

Цель изобретения — повышение долговечности, а также снижение габаритов и массы шпинделя.

На фиг. 1 изображен предлагаемый шпиндель, общий вид, в продольном разрезе; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4— разрез  — В на фиг. 3.

Шпиндель содержит ведущую 1 и ведомую 2 зубчатые муфты, кинематически связанные между собой шпиндельным валом 3. Ведущая муфта 1 состоит из фланцевой втулки 4, насаживаемой на конец вала а привода. Со втулкой 4 неподвижно с помощью болтов соединена зубчатая обойма 5, которая входит в зацепление с зубчатым венцом b втулки 6, неподвижно скрепленной с концом вала 3. В кольцевой проточке зубчатой обоймы 5 размещены два полукольца 7, коническую поверхность которых охватывает фланец 8 с элементами 9 уплотнения. На фланцевой втулке 4 у торца вала а закреплена опора 10, а на торце вала 3 — опора 11. В опорах 10 и 11 размещены шарики 12, на которые опирается жесткий распорный стержень 13 с вогнутыми сферическими поверхностями íà его торцах.

Радиус этих сфер выполнен большим, чем радиус шариков.

Ведомая муфта 2 состоит из фланцевой втулки 14, насаженной на второй конец ш п индел ь ного вала 3. Со втул кой 14 неподвижно с помощью болтов соединена зубчатая обойма 15, которая входит в зацепление с зубчатым венцом с втулки 16. В кольцевой проточке обоймы 15 размещены два полукольца 7, коническую поверхность которых охватывает фланец 8 с элементами

9 уплотнения. В пазах расточки втулки 16 размещены с возможностью осевого смещения с помощью пружин 17 две клиновые планки 18, взаимодействующие с лопастью хвостовика валка d. Расположенные диаметрально противоположно планки 18 соединены со втулкой 16 Т-образными шпонками 19, каждая из которых скреплена с соответствующей планкой. Продольный ход планки 18 ограничен упором 20. На торце втулки

16 закреплена шайба 21, с которой взаимодействует конец пружины 22 сжатия. Второй конец пружины 22 взаимодействует с торцом шпиндельного вала 3 в выточке 0.

Втулка 16 имеет возможность осевого перемещения относительно зубчатой обоймы

15 в пределах зазора f между торцами зубчатого венца с и полуколец 7. Зубчатый венец с втулки 16 размещен в пределах длины ее расточки, охватывающей хвостовик валка d. Между фланцами втулок 4 и 14 и

35 соответственно обоймами 5 и 15 размещены не менее, чем по две, диаметрально расположенные, торцовые шпонки 23, воспринимающие крутящий момент, передаваемый шпинделем.

Шпиндель работает следующим образом.

При отсутствии прокатного валка d в соединении со шпинделем планки 18 занимают под действием пружин !7 крайнее выдвинутое из втулки 16 положение, ограниченное упорами 20, при этом раствор между планками 18 становится большим, чем при рабочем положении, что облегчает вход хвостовика валка d во втулку при перевалке валка. Втулка 16 под действием пружины 22 находится в положении, прижатом к торцу полуколец 7 зубчатым венцом с, т.е. зазор f равен нулю, что обеспечивает соосность без перекоса втулки с осью шпинделя. Шпиндель поддерживается в положении для перевалки валка механизмом уравновешивания (не показан).

При завалке валка d в прокатную клеть (не показана) валок хвостовиком входит в расточку втулки 16. В момент касания буртами валка торцов планок 18 последние начинают перемещаться вместе с валком вдоль оси шпинделя и одновременно сближаются между собой за счет их движения по наклонным поверхностям в пазах втулки 16 до полного зажима планками 18 поверхностей на лысках хвостовика валка.

Дальнейшее перемещение валка вызывает совместное перемещение планок 18 со втулкой 16, создавая в крайнем положении валка необходимый рабочий зазор f между торцами зубчатого венца с, втулки 16 и полуколец 7.

При вращении шпинделя и передачи им крутящего момента от привода к прокатному валку шпиндель неизбежно испытывает радиальные колебания в пределах зазоров по зубчатым зацеплениям и цилиндрической части сочленения втулки 16 с валком. Радиальные перемещения вала шпинделя относительно втулки 16 воспринимаются упругой деформацией пружины 22 без трения скольжения по торцовым поверхностям контакта сопрягаемых элементов, а относительно втулки 4 сопровождается трением качения по контактным поверхностям стержня 13 с шариками 2.

Выполнение фланцевого соединения обойм 5 и 15 со втулками 4 и 14 с применением торцовых шпонок 23 и размещение геометрического центра шарнира в зоне хвостовика валка позволяет сократить габариты шпинделя и его массу, снизить радиальные колебания шпинделя и сопутствующие им вибрации и тем самым повысить долговечность шпинделя. Выполнение планок 18 выдвижными за счет соединения их со втулкой Т-образными шпонками

1556779 улучшает условия перевалки прокатного валка. Выполнение средства осевой фиксации шпиндельного вала 3 в виде пружины 22 сжатия с одного конца вала и распорного стержня 13, опертого на два шарика, — с другого, исключает трение скольжения в этом средстве, что повышает долговечность шпинделя.

Формула изобретения

1. Шпиндель привода валка прокатного стана, содержащий соединенные шпиндельным валом ведущую и ведомую зубчатые муфты, каждая из которых содержит втулку с наружным зубчатым венцом, сопряженную с обоймой с внутренним зубчатым венцом с возможностью их взаимного осевого смещения, расположенную в ведомой муфте пару планок, контактирующих с лопастью хвостовика валка, а также устройство осевой фиксции шпиндельного вала, включающее со стороны привода жесткий стержень, размещенный между шпиндельным валом и стенкой обоймы, а со стороны ведомой муфты — пружину сжатия, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности, а также снижения габаритов и массы, обойма ведомой муфты посредством фланцевой втулки неподвижно закреплена на соответствующем конце шпиндельного вала, при этом сопряжение зубчатых венцов втулки и обоймы размещено в пределах длины расточки втулки, охватывающей хвоствик валка, а жесткий стержень по торцам выполнен с вогнутыми сферическими поверхностями, которые сопряжены через шарики со шпиндельным валом и стенкой обоймы, имеющих ответные им поверхности.

2. Шпиндель по п. 1, отличающийся тем, что планки ведомой муфты выполнены клиновыми, размещены с возможностью осевого смещения в пазах расточки втулки, соединены с ней Т-образными шпонками и подпружинены.

3. Шпиндель по п. 1, отличающийся тем, что соединения зубчатых обойм с соответствующими фланцевыми втулками снабжены торцовыми шпонками.

1556779

> псЫрнут

Составитель И. Зуев

Редактор А. Ре вин Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Заказ 679 Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101