ЗУБЧАТЫЙ ШПИНДЕЛЬ ПРИВОДА ПРОКАТНОГО ВАЛКА Российский патент 1997 года по МПК B21B35/14 

Изобретение относится к прокатному оборудованию и может быть использовано в трансмиссиях привода рабочих валков прокатных станов.

Известен зубчатый шпиндель [1] содержащий втулку с наружным зубчатым венцом, насаженную на приводной хвостовик валка, контактирующую с внутренним зубчатым венцом корпуса муфты, причем втулка крепится на хвостовике валка стационарно, вследствие чего осуществить смещение рабочего валка в процессе прокатки невозможно.

Известен зубчатый шпиндель [2] привода прокатного валка с изменяемой длиной вала, который позволяет осуществлять осевую регулировку положения рабочего валка в клети, содержащий втулку с наружным зубчатым венцом, насаженную на приводной хвостовик валка, контактирующую с внутренним зубчатым венцом корпуса муфты, а также средство осевого перемещения вала в виде системы тяг и рычагов с гидравлическим приводом, смонтированной на наружной поверхности шпинделя.

Эта конструкция выбрана в качестве прототипа.

Недостатком этого шпинделя является сложность конструкции и ненадежность эксплуатации.

Задача, которую решает изобретение, заключается в упрощении конструкции и эксплуатации путем использования для осевого перемещения вала шпинделя перемещения самого прокатного валка посредством расфиксации втулки и хвостовика при одновременной осевой фиксации корпуса муфты.

Задача решается следующим образом.

В известном зубчатом шпинделе привода прокатного валка с изменяемой длиной вала, содержащем втулку с наружным зубчатым венцом, насаженную на приводной хвостовик вала и контактирующую с внутренним зубчатым венцом корпуса муфты, а также средство осевого перемещения вала, согласно изобретению зубчатая втулка снабжена по крайней мере одним коромыслом, установленным в радиальной выточке с возможностью поворота вокруг оси, одно плечо которого взаимодействует с пазом, выполненным на приводном хвостовике валка, а другое контактирует с клавишей, смонтированной в радиальном отверстии муфты с возможностью перемещения, при этом на наружной поверхности муфты выполнен радиальный паз, сообщающийся с упомянутым радиальным отверстием, а шпиндель снабжен захватами, контактирующими с пазами муфты.

При этом центр тяжести коромысла смещен в сторону плеча коромысла, взаимодействующего с клавишей.

Захваты, контактирующие с радиальными пазами, выполненными на наружной поверхности муфты, совмещены с устройством уравновешивания шпинделя.

На фиг. 1 изображен общий вид шпинделя с частичным разрезом по муфте со стороны привода; на фиг. 2 продольный разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 (положение деталей муфты шпинделя при фиксации муфты на приводной шейке рабочего валка); на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 1 (положение деталей муфты шпинделя при освобожденной приводной шейке рабочего валка и осевой фиксации муфты).

Зубчатый шпиндель привода рабочего валка состоит из корпуса муфты 1 с внутренними зубьями 2, жестко насаженной на вал шпинделя 3; втулки 4 с бочкообразными наружными зубьями 5 и закрепленными в ней планками 6, контактирующими с плоскостями приводной шейки 7 рабочего валка 8.

Для удержания смазки внутри муфты служат шайба 9 и крышка 10, они же центрируют втулку 4 относительно корпуса муфты 1 по сферической поверхности. В пазах 11 втулки 4 на осях 12 установлены коромысла 13. В расточках корпуса муфты 1 установлены толкатели 14 с направляющими 15, снабженные пружинами 16, при помощи крышек 17, а также клавиши 18, утопленные в проточках 19, выполненных на наружной поверхности корпуса муфты 1. На приводной шейке 7 валка 8 выполнены пазы 20.

Устройство для уравновешивания шпинделя при перевалке рабочих валков состоит из двух гидроцилиндров 21, установленных на станине 22 рабочей клети, и захватов 23, закрепленных на штоках 24 гидроцилиндров.

Вал шпинделя 3 снабжен шлицами 25, находящимися в контакте с ответными шлицами, выполненными во втулке 26, имеющей также бочкообразные зубья, при помощи которых она контачит с внутренними зубьями корпуса 27, жестко насаженного на вал привода 28. Шлицы 25 выполнены достаточной длины для осевого перемещения вала шпинделя 3 во втулке 26.

Шпиндель работает следующим образом.

В рабочем положении, т. е. когда осуществляется передача вращения от шпинделя через зубчатое зацепление муфты на рабочий валок, захваты 23 гидроцилиндрами 21 отведены от муфты шпинделя. Под действием пружины 16 толкатели 14 осуществляют постоянное поджатие плеча коромысла 13, на которое воздействуют, к приводной шейке 7 валка 8. При этом плечо коромысла, на которое воздействует толкатель 14, находится в пазу 20 приводной шейки 7 рабочего валка 8, осуществляя осевую фиксацию шпинделя на приводной шейке валка. Другое плечо коромысла 13 воздействует на клавишу 18, удерживая ее в выдвинутом из корпуса муфты положении.

При вращении муфты на коромысло 13 воздействует центробежная сила F, направленная от оси вращения муфты через центр массы коромысла и приложенная в центре массы коромысла. Поскольку коромысло выполнено таким образом, что центр его массы находится на плече, которое воздействует на клавишу, то возникающая центробежная сила будет создавать на коромысле дополнительный момент относительно оси поворота коромысла, дополнительно прижимающий второе плечо коромысла к приводной шейке рабочего валка. Причем эта сила тем больше, чем выше скорость вращения шпинделя.

Если рабочий валок 8 перемещается в осевом направлении, то за счет соединения со шпинделем через паз 20 и коромысло 13 совместно с рабочим валком будет перемещаться в осевом направлении и шпиндель. При этом длина вала шпинделя 3 будет изменяться за счет перемещения его по шлицам 25 внутри втулки 26.

Если необходимо освободить шпиндель от осевой фиксации на приводной шейке рабочего валка, например при перевалке рабочих валков, то шпиндель устанавливается в положение, при котором проточки 19 на поверхности корпуса муфты 1 окажутся напротив захватов 23, после чего последние гидроцилиндрами 21 перемещаются к корпусу муфты. При этом захваты 23 заходят в проточки 19 на корпусе муфты 1 и зажимают ее, фиксируя от любых перемещений, а также воздействуют на клавиши 18, утапливая их в корпус муфты 1. Клавиши, в свою очередь, воздействуют на соответствующее плечо коромысла 13, поворачивая его вокруг оси 12. При этом второе плечо коромысла освободит паз 20 приводной шейки 7 валка 8, сжав при этом пружину 16 и переместив толкатель 14 от центра муфты.

При необходимости вновь зафиксировать шпиндель на приводной шейке валка, например после завалки в клеть новых рабочих валков, гидроцилиндрами 21 захваты 23 отводятся от корпуса муфты 1. При этом коромысла 13 поворачиваются вокруг оси 12 под воздействием толкателя 14 от пружины 16. Плечо коромысла, на которое воздействует толкатель, заходит в паз 20 приводной шейки 7 рабочего валка 8, чем обеспечивает осевую фиксацию шпинделя относительно валка, а второе плечо коромысла выталкивает клавишу 18.

Выполнение зубчатого шпинделя привода прокатного валка согласно изобретению позволяет упростить конструкцию, исключив механизм осевого перемещения шпинделя, а также упростить обслуживание устройства в процессе эксплуатации при повышении надежности фиксации муфты шпинделя на шейке валка при передаче вращения и при сцеплении муфты шпинделя с шейкой валка за счет осевой фиксации шпинделя.

Использование: изобретение относится к прокатному оборудованию и может быть использовано в трансмиссиях привода рабочих валков прокатных станов. Сущность изобретения: зубчатый шпиндель привода прокатного валка с изменяемой длиной вала содержит втулку с наружным зубчатым венцом, насаженную на приводной хвостовик валка, контактирующую с внутренним зубчатым венцом корпуса муфты, а также средство осевого перемещения вала. Новым в устройстве является то, что зубчатая втулка снабжена по крайней мере одним коромыслом, установленным в радиальной выточке с возможностью поворота вокруг оси, одно плечо которого взаимодействует с пазом, выполненным на приводном хвостовике валка, а другое контактирует с клавишей, смонтированной в радиальном отверстии муфты с возможностью перемещения, при этом на наружной поверхности муфты выполнен радиальный паз, сообщающийся с упомянутым радиальным отверстием, а шпиндель снабжен захватами, контактирующими с пазами муфты. Кроме этого, центр тяжести коромысла смещен в сторону плеча, взаимодействующего с клавишей, а захваты, контактирующие с пазами муфты, совмещены с устройством уравновешивания шпинделя. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Зубчатый шпиндель привода прокатного валка с изменяемой длиной вала, содержащий втулку с наружным зубчатым венцом, насаженную на приводной хвостовик валка, контактирующую с внутренним зубчатым венцом корпуса муфты, а также средство осевого перемещения вала, отличающийся тем, что зубчатая втулка снабжена по крайней мере одним коромыслом, установленным в радиальной выточке с возможностью поворота вокруг оси, одно плечо которого взаимодействует с пазом, выполненным на приводном хвостовике валка, а другое контактирует с клавишей, смонтированной в радиальном отверстии муфты с возможностью перемещения, при этом на наружной поверхности муфты выполнен радиальный паз, сообщающийся с упомянутым радиальным отверстием, а шпиндель снабжен захватами, контактирующими с пазами муфты. 2. Шпиндель по п.1, отличающийся тем, что центр тяжести коромысла смещен в сторону плеча, взаимодействующего с клавишей. 3. Шпиндель по п. 1, отличающийся тем, что захваты, контактирующие с пазами муфты, совмещены с устройством уравновешивания шпинделя.