Шпиндель привода валка прокатного стана Советский патент 1990 года по МПК B21B35/14 

фиг.1

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-В на фиг. 3.

Шпиндель содержит ведущую 1 и ведо10

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 17 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

вала а закреплена опора 10, а на торце вала 3 - опора П. В опорах 10 и 11 размещены шарики 12, на которые опирается жесткий распорный стержень 13 с вогнутыми

перевалке валка. Втулка 16 под действием

мую 2 зубчатые муфты, кинематически15 пружины 22 находится в положении, прижасвязанные между собой шпиндельным ва-том к торцу полуколец 7 зубчатым венцом

лом 3. Ведущая муфта 1 состоит из флан-с, т.е. зазор / равен нулю, что обеспецевой втулки 4, насаживаемой на конец ва-чивает соосность без перекоса втулки с осью

ла а привода. Со втулкой 4 неподвижношпинделя. Шпиндель поддерживается в пос помощью болтов соединена зубчатая обой-ложении для перевалки валка механизмом

ма 5, которая входит в зацепление с зубча- 0 уравновешивания (не показан),

тым венцом b втулки 6, неподвижно скреп-При завалке валка d в прокатную клеть

ленной с концом вала 3. В кольцевой проточ-(не показана) валок хвостовиком входит в

ке зубчатой обоймы 5 размещены два по-расточку втулки 16. В момент касания бурлукольца 7, коническую поверхность кото-тами валка торцов планок 18 последние

рых охватывает фланец 8 с элементами 925 начинают перемещаться вместе с валком

уплотнения. На фланцевой втулке 4 у торцавдоль 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.

сферическими поверхностями на его торцах.30 Дальнейшее перемещение валка вызывает

Радиус этих сфер выполнен большим, чемсовместное перемещение планок 18 со втул- радиус шариков.

Ведомая муфта 2 состоит из фланцевой втулки 14, насаженной на второй конец шпиндельного вала 3. Со втулкой 14 неподвижно с помощью болтов соединена зуб-35 чатая 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 элементами40 зоров по зубчатым зацеплениям и цилинд- 9 уплотнения. В пазах расточки втулки 16рической части сочленения втулки 16 с вал- размещены с возможностью осевого смеще-ком. Радиальные перемещения вала шпин- ния с помощью пружин 17 две клиновыеделя относительно втулки 16 воспринимают- планки 18, взаимодействующие с лопастьюся упругой деформацией пружины 22 без хвостовика валка d. Расположенные диа-трения скольжения по торцовым поверхнос- метрально противоположно планки 18 соеди-45 тям контакта сопрягаемых элементов, а от- нены со втулкой 16 Т-образными шпонка-носительно втулки 4 сопровождается треникой 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 зами 19, каждая из которых скреплена с соответствующей планкой. Продольный ход планки 18 ограничен упором 20. На торце втулки 16 закреплена шайба 21, с которой взаимоем качения по контактным поверхностям стержня 13 с шариками 12.

Выполнение фланцевого соединения

действует конец пружины 22 сжатия. Вто- 50 обойм 5 и 15 со втулками 4 и 14 с приме- рой конец пружины 22 взаимодействует с тор- нением торцовых шпонок 23 и размещение цом шпиндельного вала 3 в выточке I.

Втулка 16 имеет возможность осевого

перемещения относительно зубчатой обоймы

геометрического центра шарнира в зоне хвостовика валка позволяет сократить габариты шпинделя и его массу, снизить

15 в пределах зазора f между торцами gg радиальные колебания шпинделя и сопут- зубчатого венца с и полуколец 7. Зубчатый ствующие им вибрации и тем самым по- венец с втулки 16 размещен в пределах дли- высить долговечность шпинделя. Выполнение ны ее расточки, охватывающей хвостовик планок 18 выдвижными за счет соедине- валка d. Между фланцами втулок 4 и 14 и ния их со втулкой Т-образными шпонками

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 17 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

совместное перемещение планок 18 со втул-

зоров по зубчатым зацеплениям и цилинд- рической части сочленения втулки 16 с вал- ком. Радиальные перемещения вала шпин- деля относительно втулки 16 воспринимают- ся упругой деформацией пружины 22 без трения скольжения по торцовым поверхнос- тям контакта сопрягаемых элементов, а от- носительно втулки 4 сопровождается треникой 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 заем качения по контактным поверхностям стержня 13 с шариками 12.

Выполнение фланцевого соединения

обойм 5 и 15 со втулками 4 и 14 с приме- нением торцовых шпонок 23 и размещение

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

0

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.

5

0

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.

IS

Фие.2.

Фие.З JLJLnofepHymo

фигЛ