Универсальный шарнир Советский патент 1979 года по МПК B21B35/14 

(54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР

Изобретение относится к приводам прокатных станов, но может также применяться в приводах других машин, использующих валы с. универсальными шарнирами для соединения нвсоосных валов. Известий универсальные шарниры привода прокатных станов, содержащие лопасть, вилку, размещенные между лопастью вилкой вкладыш, соединенные между собой осью, и компенсаторы износа с упругим элементом 1. Вкладыши представляют собой сдвоенный клин, а между компенсаторами износа установлены пружины сжатия; которые при сборке шарнира стягиваются болтами. Болты после сборки извлекаются из шарнира. При износе поверхностей трения сегменты под дей ствием пружины раздвигаются и компен сируют износ шарнира, выбирая зазоры и уменьшая динамические нагрузки. Недостатком этой конструкции является то, что компенсаторы износа выполнены в виде сегментов, т.е. одн из поверхностей у них цилиндрическая и контактирует с цилиндрической расточкой вилки, а другая - плоская и контактирует с клиновой поверхностью в1(ладыша. Вследствие этого полный контакт по двум поверхностям возможен только после сборки шарнира. После износа поверхностей трения сегменты, вдвигаемые пружиие ш в зазор между цилиндрической поверхностью ВИЛКИ и плоской прверхно зтью ;вкладыша, неизбежно будут контактировать с сопрягаемыми поверхностями только частью поверхности (по линии, если считать детали шарнира абсолютно жест ними). Это приведет к быстрому прогрессирующему иэносу сегментов или сопряженных с ними поверхностей. Другим недостатком конструкции является необходимость выполнения вспомогательных операций по установке и последующему удалению болтов, стягивакяцих установленные между сегментами пружины, что увеличивает время перевалки и уменьшает производительность стана. Цель настоящего изобретения - уменьшение износа шарнира путем увеличения площади контакта поверхностей трения и снижения контактных давлений, сокращение времени перевалки путем исключения вспомогательных операций по установке компенсаторов износа, а также компенсация неравномерности износа деталей противолежащих поверх ностей трения шарнира. Указанная цель достигается тем, что э универсальном шарнире, содержа вдем лопасть, вилку и размещейные меж ду лопастью и вилкой вкладыши , соединенные между собой осью, и комп енсаторы износа с упругим элементом, компенсаторы выполнены в виде установленнь1х йёжДу лопастью и вкладыШем клиньев со сферической головкой, взаимодействующей с. толкателем, размещенным в вилке пЪ.эё оси и опирающимся на упомянутый упругий элемент, а толкатель выполнен в виде основания и шарнирнр установленного на нем коромысла, на сортвет ствуйшее плечо которого опирается сферическая головка каждогЬ кЛина, при этом клинья снабжены к ронытейнами и дополнительными упругими эле мёнтами, одним из которых стянута каждая пара клиньев, расположённых на противоположных плоскостгях лопасти, а другие раэмещены кронштейнами клиньев и лопастью, причем суммарная жесткость последних упругих элементов каждо.й 11Ш1рй;клййьёв меньше жёсткости упругого элёйента ТОЛКа: вЛЯ.;- ..,.АЧ:...-.;А-.- ./ На фиг. 1 изображен разрез по оси универсального Шарнира плоскост пёроейдйкулярной оси вала; на фиг. разрез А-А на фиг. 1, ; Универсальный шарнир содеря(ит ло пасть 1, связанную, например, с про катным валком, и вилку 2, устайовле ную, например, на валу шпинделя, передающего вращейиё от дйигатёля клети к валку. Между цилййд $(йчёскими поверхностями щёк в1ялкй йлопастью установлены вкладыши 3, соединенные мезаду собой осью 4 и компенсаторы 5 износа, каждый из которых выполнен в виде цилиндрического кли на, контактирующего с наклонными по верхностями б лопасти и плоской поверхностью 7 вкладыша, Грловки 8 ко пенсаторов выполнены сфвричаскими и взаимодействуют с коромыслом толкателя, которое шарнирноустанов лено на Основании 10, опирающемся н упругий элемент 11, устаирвлейный в цилиндрической рас1ГОЧкШ ййЛ й. Каждый компенсатор снабжен кронштей ном 12, вэаимодействукяцим с располо женным между ним и лопастью упругим элементом 13. Компенсаторы установл ны в пазах лопасти и прижаты к ней через упругий элемент Д4 с Помощью шпилек 15. При работе шарнира зазоры, образуняаиеся в результате износа поверх ностей трения вилки, вкладыша и лопасти, устраняются за счёт перемеще ния компенсаторов 5 износа, которые под действием упругих элементов 11 толкателя вдвигаются в зазор между вкладышем и лопастью. Так как суммарная жесткость упругих элементов 11 толкателя, больше суммарной жесткости упругих элементов 13 кронштейнов, а каждый компенсатор выполнен в виде клина и взаимодействует с ПОВОРОТНЫМ коромыслом толкателя, то за счет вдвигания их в зазор, независимо от неравномерности износа, зазоры в шарнире ликвидируются и обеспечивается плотное прилегание контактных поверхностей. При перевалке после того, как сферические головки 8 отойдут от коромысла толкателя, компенсаторы износа под действием упругих элементов 13 выдвигаются из пазов лопасти, и суммарная толщина лопасти с компенсаторами 5т еньшается. При этом без каких-либо дополнительных операций обеспечивается большой зазор между лопастью и вилкой с установленными в ней вкладышами, и лопасть при завалке нового валка легко входит в этот зазор, что сокращает время перевалки на 3-4 мин. Кроме того, примерно на 20% умень1йаеТся износ поверхностей трейия шарнира, так как уменьшаются динамические нагрузк и обеспечивается плотное прилегайиё поверхностей трения друг к другу. Формула изобретения 1.Универсальный шарнир, преимущественно привода прокатной клети, содержащий лопасть, вилку, размещенные между лопастью и вилкой вкладыши, соединенные между собой осью, и компенсаторы износа с упругим элементом, отличающийс я тем, что с целью уменьшения износа шарнира путем увеличения площади контакта поверхностей трения и снижения контактных давлений, компенсаторы износа выполйены в виде установленных между лопастью и вкладышем клиньев со сферической головкой, взаимодействующей с толкателем, размещенным в вилке по ее оси и опирающимся на упомянутый упругий элемент. 2.Шарнир по П.1, отличающийся тем, что с целью компенсации неравномерности износа противолежащих поверхностей тренияшарнира, толкатель выполнен в виде основания и Шарнирно установленного на нем коромысла, на соответствукхцае плечо которого опирается сферическая головка каждого клина, 3.Шарнир по П.1, отличающийс я тем, что с целью сокращения времени перевалки путем исключения вспомогательных операций по установке клиньев, они снабжены кроиштейнами и дополнительными упругими элементами. Одним из которых стянута каждая пара клиньев, расположенных на противоположных плоскостях лопасти, а другие размещены между кронштейнами клиньев и лопастЬю, причем сумМарная жесткость последних упругих

элементов каждой пары клиньев меньше жесткости упругого элемента толкателя . :

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг. 2