ШПИНДЕЛЬ ПРИВОДА ПРОКАТНОГО СТАНА Российский патент 1994 года по МПК B21B35/14 

Изобретение относится к области прокатного производства, а более конкретно, к конструкции шпинделей прокатных клетей с осевой сдвижкой рабочих валков.

Известен шпиндель привода прокатного стана, содержащий вал, на концах которого крепятся венцы с продольными зубьями, входящими в зацепление с внутренними зубьями, входящими в зацепление с внутренними зубьями гильз, закрепленных на шестеренном валке и на шейке рабочего валка [1] .

Зубчатый венец, соединяющий вал с рабочим валком, связан с валом жестко, а зубчатый венец, соединяющий вал с главной шестерней, связан с валом посредством шлицев, что позволяет увеличивать или уменьшать общую длину шпинделя в зависимости от осевого смещения рабочих валков.

Недостатком этой конструкции является то, что при одновременном осевом перемещении и передаче крутящего момента в шпинделе возникают большие осевые усилия, что отрицательно сказывается на всей конструкции шпинделя, т. к. необходимо создавать систему смазки и усиливать опорные узлы.

Известен шпиндель привода, принятый в качестве прототипа, содержащий вал с закрепленным на его конце с возможностью осевого перемещения и передачи крутящего момента зубчатым венцом, взаимодействующим с внутренним зубчатым венцом соединительной гильзы, при этом зубчатый венец связан с валом посредством ряда шариков, уложенных в канавки, параллельные оси вала и выполненные на сопрягаемых поверхностях вала и зубчатого венца [2] .

Недостатком этой конструкции является то, что шарики не имеют фиксированного положения. Вследствие этого возможно смещение шариков в какое-либо крайнее положение, например из-за вибрации, и прижатие их к крышке. При этих условиях в осевом движении втулки в том же направлении возникают значительные осевые усилия, так как шарики, нагруженные крутящим моментом, натыкаются на крышку и начинается вращение шариков на месте. В этом случае вместо трения качения появляется трение скольжения и осевые усилия могут сломать крышку.

Кроме этого, в этой конструкции длина рабочей канавки определяется двумя условиями: величиной передаваемого крутящего момента и осевым ходом, что предопределяет увеличенную длину канавки.

Целью изобретения является снижение габаритов шпинделя и повышение надежности.

Эта цель достигается тем, что в известном шпинделе привода, содержащем вал с закрепленным на его конце с возможностью осевого перемещения и передачи крутящего момента зубчатым венцом, взаимодействующим с внутренним зубчатым венцом соединительной гильзы, подпружиненным в осевом направлении, и связанным с валом посредством ряда шариков, уложенных в канавки, параллельные оси вала и выполненные на сопрягаемых поверхностях вала и зубчатого венца, канавки выполнены замкнутой конфигурации, а шарики уложены в них сплошным рядом.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого шпинделя, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Шпиндель содержит вал 1, на котором закреплены зубчатая гильза 2 и венец 3 с продольными зубьями, имеющими дуговой профиль. Зубчатая гильза 2 установлена стационарно на валу 1. Зубчатый венец 3 установлен на валу 1 подвижно в осевом направлении, для чего на сопрягаемых поверхностях вала 1 и венца 3 выполнены замкнутые канавки 4 с двумя участками: рабочим а и холостым b, параллельными оси вала 1, в которые сплошным рядом уложены шарики 5. Внутри вала 1 размещена пружина 6 и пружинно-шариковый механизм 7. Гильза 2 взаимодействует с зубчатым венцом 8, насаженным на шейку рабочего валка 9. Зубчатый венец 3 взаимодействует с зубчатой гильзой 10, насаженной на выходной вал редуктора 11.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий валок 9 при необходимости перемещаться в сторону редуктора 11. Через пружинно-шариковый механизм движение передается на вал 1, при этом шарики 5 перекатываются с рабочих участков а канавок 4 в холостые b и обратно. В поворотных канавках и на прямом участке b ненагруженные крутящим моментом шарики находятся с гарантированным зазором. Длина прямого участка канавки определяется только величиной крутящего момента. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1551437, кл. B 21 B 35/14, 1990.

2. Заявка Японии N 63-145822, кл. F 16 D 1/02, 1988.

Использование: для приводов прокатных клетей с осевым перемещением валков. Сущность изобретени: телескопическое шлицевое соединение выполнено с шариками, установленными в замкнутых продольно-поперечных канавках между зубьями, так что трение скольжения в шлицевом соединении при осевой сдвижке валков заменено трением качения, при этом за счет замкнутой формы канавок длина канавок не связана с величиной хода валков. 3 ил.

ШПИНДЕЛЬ ПРИВОДА ПРОКАТНОГО СТАНА, содержащий вал с закрепленным на его конце с возможностью осевого перемещения и передачи крутящего момента зубчатым венцом, взаимодействующим с внутренним зубчатым венцом соединительной гильзы, подпружиненным в осевом направлении и связанным с валом посредством ряда шариков, уложенных в канавки, параллельные оси вала и выполненные на сопрягаемых поверхностях вала и зубчатого венца, отличающийся тем, что, с целью снижения габаритов и повышения надежности, канавки соединены между собой до образования замкнутой конфигурации, а шарики уложены в них сплошным рядом.