Устройство автоматического сцепления шпинделя с прокатным валком

 

Использование приводные линии про катных станов. Сущность изобретенияустройство содержит зубчатые обойму и втупку сочлененные в шарнир посредством роли ков; колпак, прикрепленный к зубчатой втулке; направляющую оправку, смонтированную на лопасти прокатного валка; стаканы с подпружиненными фиксаторами, установленными с возможностью взаимодействия с направляющей оправкой Стаканы установлены в колпаке, направляющая оправка имеет боковые плоскости, а центр шарнира расположен на лопасти валка. Это позволяет повысить надежность устройства и снизить трудоемкость при замене валков. 3 ил,, 1 табл. ю

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 В 35/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф СО

1(р

О фь. ! 3 » (21) 4778249/27 (22) 04.01.90 (46) 23.07.92, Бюл. ¹ 27 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) А,Н.Комаров, В.П.Галицкий, Ю,А.Динник, Е.И.Фурманский, А,П.Корж, Н.А.Богданов, Е.Ф.Л ысов, Ю, В, Грин, И.А.Самсонов и

Ю.В. Гридин (56) 1. Королев А.А. Механическое оборудование прокатных и трубных цехов: Учебник для вузов. — 4 изд., перераб. и доп. — M.:

Металлургия, 1987, 480 с.

2, Авторское свидетельство СССР

¹ 242099, кл. В 21 В 35/14, 1969;

3, Авторское свидетельство СССР № 329918, кл. В 21 В 35/14, 1972.

4. Выложенная заявка ФРГ № 2362524, кл. В 21 В 35/14, 1975.

5, Экономический патент ГДР

¹ 253383, кл, В 21 В 35/14, 1986.

Изобретение относится к прокатному производству и, в частности, к механическому оборудованию приводных линий прокатных станов.

Известны универсальные, шарнирные, зубчатые, шариковые (роликовые) шпиндели, предназначенные для передачи крутящего момента рабочим валкам прокатных станов (1). Роликовые шпиндели по сравнению с зубчатыми имеет преимущество в стойкости и нагрузочной способности.

Универсальный шпиндель с соединительным валом, обоймой и головкой, в канавках которых размещены тела качения, может иметь ролики бочкообразной (2) или

„„. Ж, „1748894 А1 (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

СЦЕПЛЕНИЯ ШПИНДЕЛЯ С ПРОКАТНЫМ

ВАЛКОМ (57) Использование: приводные линии прокатных станов, Сущность изобретения: устройство содержит зубчатые обойму и втулку, сочлененные в шарнир посредством роликов; колпак, прикрепленный к зубчатой втулке; направляющую оправку, смонтированную на лопасти прокатного валка; стаканы с подпружиненными фиксаторами, установленными с возможностью взаимодействия с направляющей оправкой. Стаканы установлены в колпаке, направляющая оправка имеет боковые плоскости, а центр шарнира расположен на лопасти валка. Это позволяет повысить надежность устройства и снизить трудоемкость при замене валков.

3 ил,. 1 табл. цилиндрической (3) формы. Шпиндель обладает высокой долговечностью, однако при замене валков требуются значительные затраты времени на рассоединение и соединение его с валками, что снижает производительность стана.

Известно также соединение на плоских цапфах для прокатной клети, содержащее смонтированные в муфте стаканы с подпружиненными фиксаторами, взаимодействующими с цапфой (лопастью) валка (4).

Регулированием силы пружин достигается требуемая осевая сила для автоматического, без участия человека, соединения и рассоединения шпинделя с валком. К

1748894. колпак 9, прикрепленный к втулке 1 и име10 ющий радиальные отверстия Е, в которые

20

При работе крутящий момент передается от вала 17 и ступицы 8 кулачками к обойме

25 6, от нее через ролики 7 — к втулке 1 и на

35 ков до требуемого положения происходит

40 благодаря наличию боковых плоскостей С . направляющей оправки 3, которая в основаQ =n Р tg(a+p), 50

55 недостаткам соединения относятся низкая стойкость шарнира вследствие быстрого износа йкладышей и интенсивная выработка соединения из-за того. что центр шарнира лежит вдали от лопасти валка, 5

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство автоматического сцепления шпинделя с прокатной клетью, содержащее соединенные между собой зубчатые обойму и втулку, колпак, прикрепленный к обойме, направляющую оправку, смонтированную на лопасти валка, и фиксатор, взаимодействующий . с направляющей оправкой (5), Для соедине- . ния и рассоединения шпинделя с валком необходимо вручную поворачивать фиксатор, что вносит дополнительные трудозатраты, Зубчатые соединения шарниров имеют неудовлетворительную стойкость ввиду трения скольжения на контактных поверхностях зубьев. Вследствие того, что центра шарнира лежит на конце направляющей оправки и значительно удален от места ее крепления к прокатному валку, возникает большой изгибающий момент от неуравновешенных сил при работе шпинделя. действующий на направляющую оправку и часто приводящий к разрушению соединения ее с валком, Поэтому направляющую оправку выполняют массивной со сложным креплением к валку, Целью изобретения является повышение надежности устройства при снижении трудоемкости замены валков.

Цель достигается тем, что в устройстве автоматическото сцепления шпинделя с прокатным валком, содержащем зубчатую обойму, сочлененную в шарнир посредством роликов с зубчатой втулкой, колпак, .прикрепленный к зубчатой втулке, направляющую оправку. смонтированную íà лопасти прокатного валка, стаканы с подпружиненными фиксаторами, установленными с возможностью взаимодействия с направляющей оправкой, стаканы установ- 4 лены в колпаке, направляющая оправка имеет боковые плоскости, а центр шарнира расположен на лопасти валка.

Сйижение трудоемкости замены валка достигается автоматической, безучастия человека, фиксацией валка и шпинделя, э повышение надежности, в том числе стойкости. применением роликового шарнира и переносом центра шарнира на лопасть валка.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2-сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 — схема взаимодействия фиксаторов с направляющей оправкой.

Устройство содержит зубчатую втулку 1, в которую свободно входит лопасть валка 2, имеющая боковые плоскости В; направляющую оправку 3,. имеющую боковые плоскости С и прикреплейную к валку 2 болтом 4 и штифтами 5; зубчатую обойму 6, соединенную с одной стороны через ролики 7 с втулкой 1, а с другой стороны — со ступицей 8; ввинчены стаканы 10 вместе с фиксаторами

11, подйружиненными, например, тарельчатыми пружинами 12, и крышку 13 с уплотнениями 14. Количество фиксаторов 11 в данном случае равно двум. Фиксаторы 11 своими головками Н входят в кольцевую проточку F направляющей оправки 3. Ролики 7 удерживаются от осевого смещения фиксирующей гайкой 15, навинченной на втулку 1, На ступицу 8 надето и закреплено кольцо 1С. В коническое отверстие ступицы

8 впрессован конец вала 17 шпинделя. лопасть валка 2. В процессе замены валков на прокатном стане достаточно приложить к валку вытягивающую силу определенной величины, зависящей от силы прижатия пружинами 12 фиксаторов 11 к направляющей оправке 3, чтобы фиксаторы 11 вышли из кольцевой проточки F направляющей оправки 3 и произошло размыкание валка шпинделя, причем шарнир удерживается от осевого смещения с помощью кольца 16.

Соединение новых валков со шпинделями осуществляется в обратном порядке с автоматической фиксацией, причем доворот sanнии повторяет сечение лопасти валка 2.

Осевая вытягивающая сила Q (см. фиг, 3), прикладываемая к валку для его рассоединения со шпинделем, определяется формулой где n — число фиксаторов (в данном случае два);

P — сила прижатия пружинами фиксаторов; а- угол конуса (см. фиг; 3); р — угол трения (tg р = f — коэффициент трения фиксатора по направляющей оправке).

Такая же по величине сила О, но обратного направления прикладывается к валку

1748894

Параметр

Уст ойство предлагаемое известное

Наружный диаметр шпинделя, мм

Длина шпинделя, мм

Расстояние между центрами шарниров, мм

Рабочий угол перекоса, град.

Максимальный передаваемый крутящий момент,кН м

Частота вращения, об/мин

Масса шпинделя, кг

Рес с шпин еля, ч

368

2067

1,09

368

1,29

72

8000...9000

72

1178

2400 для соединения его со шпинделем. Сила P прижатия фиксаторов создается тарельчатыми пружинами 12 путем ввинчивания стаканов 10 в радиальные отверстия Е колпака

Перенос положения центра шарнира на лопасть валка 2 в точку 0 позволяет уменьшить рабочий угол перекоса шпинделя за счет увеличения расстояния между центрами шарниров без изменения длины шпинделя, что улучшает условия работы шарниров и повышает стойкость шпинделя.

При работе шпинделя неуравновешенные силы действуют по оси, проходящей через центр шарнира 0 в сечении А-А(фиг 1) на лопасть валка 2, поэтому направляющая оправка 3, испытывающая только осевые нагрузки, конструктивно выполняется небольшой массы с простым креплением.

Уменьшение массы оправки позволяет снизить трудоемкость изготовления и сто. имость шпинделя, Зкономический эффект достигается эа счет уменьшения времени простоев стана на замену валков.

Сравнительная техническая характеристика шпинделей представлена в тзбли5 це.

Формула изобретения

Устройство автоматического сцепления шпинделя с прокатным валком, содержа10 щее зубчатую обойму, сочлененную в шарнир посредством роликов с зубчатой втулкой, колпак. прикрепленный к зубчатой . втулке, направляющую оправку, смонтированную на лопасти прокатного валка, стака15 ны с подпружиненными фиксаторами, установленными с воэможностью взаимодействия с направляющей оправкой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения надежности при снижении трудоемкости эа20 мены валков, стаканы установлены в колпаке, направляющая оправка имеет боковые плоскости, а центр шарнира расположен на лопасти валка.

1748894,ФРГ. Я

Составитель А.Комаров

ТехРед М.МоРгентал, КоРРектоР М.Максимиаинец

Редактор Г.Бельская

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

Заказ 2547 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5