ШПИНДЕЛЬ ПРОКАТНОГО СТАНА Российский патент 2007 года по МПК B21B35/14 

Изобретение относится к прокатному производству, а точнее к шпинделям прокатных станов, и может быть использовано в трансмиссиях приводов прокатных станов, а также в трансмиссиях других тяжелых машин, в которых передача крутящего момента осуществляется с перекосом осей соединяемых валов.

Известен шпиндель прокатного стана (см. Краузе Г.Н. Оборудование прокатных станов. - М.-Л., Машгиз, 1963, с.110-112), включающий вал с зубчатыми муфтами для соединения с прокатным валком и валком шестеренной клети. Зубчатые муфты состоят из зубчатой втулки, напрессованной на хвостовик вала, и зубчатой обоймы с шарнирным и муфтовым участками. Каждая зубчатая муфта имеет крышки и уплотнения.

Недостатком данной конструкции устройства является маленький угол перекоса между соединяемыми валами машин, что приводит к увеличению расстояния между соединяемым оборудованием.

Другим недостатком известной конструкции является то, что не осуществляется центрирование зубчатой обоймы в зубчатой втулке, из-за чего происходит быстрый износ зубьев втулки, возникает повышенный уровень шума при работе шпинделя.

Из известных шпинделей прокатных станов наиболее близким по технической сущности является шпиндель, описанный в отраслевом стандарте "Шпиндели зубчатые" ОСТ 24.845.01-75, 1982 г.

Этот шпиндель прокатного стана содержит соединенные промежуточным валом зубчатые муфты, каждая из которых включает втулку с наружным зубчатым венцом, сопряженную с обоймой с внутренним зубчатым венцом, крышки с уплотнениями и сферические кольца.

Недостаток известной конструкции шпинделя является небольшой угол перекоса между валами соединяемых машин, он равен углу перекоса втулки в обойме 2,5°.

Другим недостатком известной конструкции является увеличенное расстояние между соединяемыми машинами, а в результате увеличенные производственные площади.

Задача настоящего изобретения состоит в создании шпинделя прокатного стана, позволяющего увеличить угол перекоса между валами соединяемых машин, при сохранении угла перекоса втулки в обойме 2,5° и сократить расстояние между соединяемыми машинами, а соответственно, сократить производственные площади.

Поставленная задача достигается тем, что в шпинделе прокатного стана, содержащем соединенные промежуточным валом зубчатые муфты, каждая из которых включает втулку с наружным зубчатым венцом, сопряженную с обоймой с внутренним зубчатым венцом, крышки с уплотнениями и сферические кольца, согласно изобретению, каждая зубчатая муфта снабжена напрессованной на промежуточный вал шпинделя дополнительной втулкой с наружным зубчатым венцом, сопряженным с дополнительным зубчатым венцом, предусмотренным на обойме, выполненной охватывающей обе втулки, при этом втулки сопряжены между собой сферами, внутренняя из которых выполнена на кольце, установленном в дополнительной втулке, а наружная сфера выполнена на другой втулке, кроме того, со стороны промежуточного вала зубчатые муфты снабжены дополнительными крышками, а сферические кольца, установленные в них, подпружинены.

Такое конструктивное выполнение шпинделя прокатного стана позволяет увеличить угол поворота шпинделя относительно оси валка до 5°, при этом угол перекоса втулки в обойме сохраняется 2,5°. Это позволяет сократить расстояние между соединяемыми машинами, и соответственно, сократить производственные площади. Это достигается за счет уменьшения длины шпинделя.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 изображен общий вид шпинделя прокатного стана;

на фиг.2 изображена кинематическая схема шпинделя прокатного стана.

Шпиндель прокатного стана (фиг.1) содержит промежуточный вал 1 с зубчатыми муфтами для соединения с прокатным валком и валком шестеренной клети. Каждая зубчатая муфта шпинделя содержит втулку 2 с наружным венцом, насаженную на прокатный валок или валок шестеренной клети, дополнительную втулку 3, напрессованную на хвостовик промежуточного вала 1 шпинделя, и обойму 4. Обойма 4 выполнена с двумя зубчатыми венцами, сопряженными с наружными зубчатыми венцами втулок 2, 3, охватывающей обе втулки. Втулки 2, 3 сопряжены между собой сферами. Внутренняя сфера выполнена на кольце 5, которое вставлено во втулку 3, напрессованную на промежуточный вал 1 шпинделя, а наружная сфера выполнена на другой втулке 2. Центрирование зубьев втулок 2, 3 в зубьях обоймы 4 осуществляется с помощью сферических колец 6, 7 с радиусом сферы R, расположенных в крышках 8 и дополнительных крышках 9 обоймы 4. Причем сферические кольца 6 в дополнительных крышках 9 подпружинены пружинами 10. Устройство работает следующим образом (см. фиг.2). При разведении осей валов соединяемых машин угол перекоса шпинделя относительно осей валов равен α. В каждой зубчатой муфте втулка 3 смещается относительно оси обоймы 4 на угол, равный также α, вращаясь относительно центра шарнира А, образованного сферическими поверхностями втулки 2 и сферического кольца 5 (см. фиг.1), поворачивает обойму 4 относительно центра шарнира А. Обойма 4 занимает положение, при котором угол перекоса зубьев втулки относительно зубьев обоймы равен . Таким образом, при максимально возможном угле перекоса зубьев втулки относительно зубьев обоймы угол перекоса шпинделя составляет α=5°. При передаче крутящего момента с приводного вала обойма 4 вращается вокруг своей оси O-O.

Предложенный шпиндель прокатного стана по сравнению с известными позволяет увеличить угол поворота шпинделя относительно оси валка в два раза, при сохранении угла перекоса зубьев втулки относительно зубьев обоймы 2,5° и сократить расстояние между соединяемыми машинами, а соответственно, сократить производственные площади.

Изобретение относится к шпинделям прокатного стана и может быть использовано в трансмиссиях приводов прокатных станов, а также в трансмиссиях других тяжелых машин, в которых передача крутящего момента осуществляется с перекосом осей соединяемых валов. Шпиндель прокатного стана содержит промежуточный вал с зубчатыми муфтами для соединения с прокатным валком и валком шестеренной клети. Каждая зубчатая муфта шпинделя содержит втулку с наружным венцом, насаженную на прокатный валок или валок шестеренной клети, дополнительную втулку, напрессованную на хвостовик промежуточного вала шпинделя, и обойму. Обойма выполнена с двумя зубчатыми венцами, сопряженными с наружными зубчатыми венцами втулок, и охватывает обе втулки. Втулки сопряжены между собой сферами. Внутренняя сфера выполнена на кольце, которое вставлено во втулку, напрессованную на промежуточный вал шпинделя, а наружная сфера выполнена на другой втулке. Центрирование зубьев втулок в зубьях обоймы осуществляется с помощью сферических колец, расположенных в крышках и дополнительных крышках обоймы. Причем сферические кольца в дополнительных крышках подпружинены пружинами. Изобретение позволяет увеличить угол поворота шпинделя относительно оси валка в два раза при сохранении угла перекоса зубьев втулки относительно зубьев обоймы 2,5° и сократить расстояние между соединяемыми машинами, а соответственно, сократить производственные площади. 2 ил.

Шпиндель прокатного стана, содержащий соединенные промежуточным валом зубчатые муфты, каждая из которых включает втулку с наружным зубчатым венцом, сопряженную с обоймой с внутренним зубчатым венцом, крышки с уплотнениями и сферические кольца, отличающийся тем, что каждая зубчатая муфта снабжена напрессованной на промежуточный вал шпинделя дополнительной втулкой с наружным зубчатым венцом, сопряженным с дополнительным внутренним зубчатым венцом, предусмотренным на обойме, выполненной охватывающей обе втулки, при этом втулки сопряжены между собой сферами, внутренняя из которых выполнена на кольце, установленном в дополнительной втулке, а наружная сфера выполнена на другой втулке, кроме того, со стороны промежуточного вала зубчатые муфты снабжены дополнительными крышками, а сферические кольца, установленные в них, подпружинены.