Опорный узел прокатного валка Советский патент 1981 года по МПК B21B31/02 

(54) ОПОРНЫЙ УЗЕЛ ПРОКАТНОГО ВАЛКА

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям рабочих клетей сортовых станов, снабженных механизмом осевой установки валков. Известен опорный узел прокатного валка, содержащий средства осевой фиксации и регулировки валка относительно подушки. Осевая фиксация валка осуществляется с помощью упорного подшипника, размещенного в стакане, связанном с подушкой резьбовым соединением, а осева регулировка валка осуществляется за счет поворота стакана относител -НО подушки II . Недостаток-этого опорного узла заключается в том, что для устранения осевых зазоров, появляющихся вследствие износа упорного подшипника, весь опорный узел требует разборки, при этом при настройке калибров он не обеспечивает требуемой точности установки. Известен также опорный узел про катного валка, выполненный в виде подшипника жидкостного трения, содержащего корпус, втулку-вкладыш, втулку-цапфу, крышку, снабженную резьбовым составным стаканом, на внутренний бурт первой части которого установлена группа радиальноупорных подшипников, внутренние кольца которых разделены металлическим кольцом, а наружные взаимодействуют с резьбовой втулкой, выполненной во второй части стакана, снабженной ограничителем перемещения валка в осевом направлении и фиксатором углового поворота, который выполнен пружинным и взаимодействует с одним из продольных пазов, изготовленных по наружной Поверхности второй части резьбового составного стакана с заданным угловым шагом, для отсчета величины дискретного осевого перемещения валка с шагом 0/05 мм 2J. Однако исполнение этого опорного узла позволяет применять его только в клетях проволочных и мелкосортных станов, так как регулировка валка осуществляется вручную. В клетях среднесортных и крупносортных станов необходимый момент для осуществления осевого перемещения валка велик, поэтому необходимо введение в схему опоры валка механизма,, позволяющего увеличить приложенныйкрутящий момент. Кроме того, осуществление вращения составного резьбового стакана вручную затрудняет эксплуатацию клети в линии стана. Конструкция механизма фиксатора углового повор та позволяет производить только ди кретное осевое перемещение валка, что затрудняет осевуюрегулировку клети. Цель изобретения - создание так опорного узла, который позволял бы улучшить условия эксплуатации клети в линии стана и применять его в клетях среднесо)тных и крупносорт ных станов. Поставленная цель достигается тем, что в опорном узле вторая час стакана и резьбовая втулка снабжены зубчатыми венцами, а в крышке подшипника жидкостного трения установ лены два вала, на каждый из которых насажены шестерни, причем шестерня первого вала взаимодействует с зуб чатым венцом стакана, а шестерня второго вала - с зубчатым венцом ре бовой втулки, при этом второй вал выполнен полым так, что через него концентрично пропущен с возможность углового поворота третий вал, на ко торый насажена шестерня, взаимодействующая с зубчатым венцом стакана причем все три указанных вала имеют хвостовики, которые расположены вне габарита крышки подшипника жидкостного трения, и на хвостовик полого вала установлен механизм фиксации его углового положения относи тельно пропущенного через него вала, при этом ограничитель перемещения валка в осевом направлении и фиксатор углового поворота кинемати чески связаны со второй частью оставного стакана, механизм фиксации углового положения полого вала относительно пропущенного через него третьего вала состоит из неподвижно установленной на хвостовике полого вала ступице, образующей в паре со ступицей, смонтированной с возможностью осевого перемещения на хвостовике третьего вала, кулачковое зацепление, при этом ступица третьего вала зафиксирована на последнем гайкой, и хвостовик первого вала, кинематически связанного со второй частью составного стакана, снабжен стаканом с пазом, а ограничитель перемещения валка в осевом направлении выполнен в виде гайки с выступом, которым гайка взаимодействует с пазом указанного стакана, причем фиксатор углового поворота выполнен в виде кйльца, зафиксированного от поворота Относительно первого вала и зажатого относительно торца стакана гайкой, взаимодействующей с ним по резьбе. На фиг. 1 изображен опорный узел прокатного валка (разрез А-А на фиг. 2); на фиг. 2 - вид по стрелке Б; на фиг. 3 - разрез подшипниковой группы упорного узла качения; на фиг. 4 - вид по стрелке В; на фиг. 5 - вид по стрелке Г. Опорный узел прокатного валка содержит корпус 1, в котором смонтирован подшипник жидкостного трения (ГОКТ) в составе втулки-цапфы 2 и втулки-вкладыша 3, зафиксированной от осевых смещений пружинным кольцом 4. Механизм осевой фиксации валка .относительно корпуса 1 включает составной резьбовой стакан, который для компенсации осевых зазоров в резьбовом соединении состоит из двух половин 5 и 6. На торце первой части стакана 5 выполнены пазы, а на сопряженном торце второй части стакана 6 предусмотрены соответствующие выступы, входящие в указанные паз{л, за счет чего обе половины 5 и б составного резьбового стакана зафиксированы от проворота друг относительно друга. Линия разъема проходит по резьбовой части стакана. Составной стакан установлен по резьбе в переднюю крышку 7 ПЖТ. Крышка 7 закреплена неподвижно относительно корпуса 1 болтами 8. Корпус 1 вместе с ПЖТ смонтирован на конусной шейке валка 9 и через радиально-упорные подшипники 10, которые размещены на цилиндрической шейке втулки-цапфы 2, зафиксирован на ней гайкой 11. При этом внутренние кольца подшипников 10 разделены дистанционным кольцом 12. Наружные кольца под1шпников 10 в осевом направлении зафиксированы с одной стороны внутренним буртом первой части 5 составного резьбового стакана, а с другой - торцом резьбовой втулки 13, связанной по резьбе со второй частью 6 составного резьбового стакана. В цилиндрических гнездах, расположенных на торцах деталей 5 и 13, размещены сжатые в сборе упругие элементы 14, служащие для выборки осевых зазоров в резьбовых соединениях, воспринимающих осевые усилия. Вторая часть 6 составного резьбового стакана и резьбовая втулка 13 снабжены по наружной поверхности одинаковыми зубчатыми венцами, с которыми входят в зацепление шестерни 15 и 16. Шестерня 15 размещена на валу 17. Шестерня 16 размещена на полом валу 18. При этом вал 17 расположен внутри вала 18 концентрично с возможностью углового поворота. Оба вала размещены в расточках передней крышки 7 и жестко связанной с ней болтами 19 крышки 20, а в осевом направлении зафиксированы кольцом 21, втулкой 22, неподвижно закрепленной на крышке.20 По наружной поверхности фланца втулки 22 нанесен лимб отсчета осевого перемещениявалка. На квадратные хвостовики валов 17 и 18, расположенные за габаритами крышки 20 одеты ступицы 23 и 24, снабженные рукоятками для вращения соответствующих валов. Ступица 23 неподвижно зафиксирована в осевом направлении на хвостовике полого вала 18 и связана со ступицей 24 посредстйом кулачкового зацепления (фиг. 4). Ступица 24 расположена на хвостовике вала 17 с возможностью осевого перемещения и зафиксирована в осевом направлении гайкой 25, взаимодействующей по резьбе с хвостовиком вала 17. Во внутренней расточке 25 расположена пружина 26, отжимающая в крайнее левое положение ступицу 24 при любом ее положении (в осевом направлении) на хвостовике вала 17. Гайка 25 зафиксирована в осевом направлении относительно ступицы 24 кольцом 27, между торцом которого и торцом бурта гайки 25 предусмотрен осевой зазор, равный 0,3-0,5 высотызуба кулачкового зацепления ступиц 23 и 24.

С зубчатым вендом второй части 6 составного резьбового стакана взаимодействует шестерня 28, размещенная на валу 29, который размещен в расточках передней крышки 7 и жестко связанной с ней болтами 19 крышки 20, а в осевом направлении зафиксирован втулкой 30, неподвижно закрепленной совместно со стаканом 31 на крьшлке 20. Вал 29 на хвостовике, расположенном за габаритами крышки 20, имеет резьбовой участок, с которым взаимодействует гайка 32, имеющая ограничительный выступ, который взаимодействует со стенками паза, выполненного в боковой стенке стакана 31, что позволяет преобразовать вращательное движение вала 29 в поступательное движение ограничительного выступа. При этом высота гайки с ограничительным выступом несколько меньше диаметра внутренней расточки стакана 31, а резьбовое отверстие в гайке 32 выполнено эксцентрично, что облегчает условия сборки данного узла. На цилиндрическом хвостовике вала 29 размещено кольцо 33, зафиксированное от проворота относительно вала 29. В осевом направлении относительно вала 29 кольцо 33 зафиксировано гайкой 34, взаимодействующей по резьбе со стаканом 31.

Опорный узел прокатного валка работает следующим образом.

После закрепления ПЖТ по конусной шейке валка 9 гайкой 11, соответствующим поворотом вала 29 совмещают середину ограничительного выступа с серединой паза в стенке стакана 31. Длина паза выбрана, таким образом, что она позволяет осуществлять осевое перемещение валка в заданном диапазоне, обеспечивающем нормальную работу узла ПЖТ. Отклонение ограничительного выступа относительно середины паза свидетельствует об отклонении упорного узла ПЖТ относительно его номинального положения, что позволяет производить текущий контроль за правильностью работы ОПОРНОГО узла, в частности обеспечивать необходимый осевой зазор между задней крышкой 35 ПЖТ и торцом бочки валка.

0

Для предотвращения самопроизвольного вращения составного резьбового стакана, фиксирующего упорный подшипниковый узел ПДТ в осевом направлении, а вместе с ним и валок, пре5дусмотрена фиксация вала 29 от уг-гс лового поворота. Эта фиксация осуществляется за счет зажима кольца 33 между торцами стакана 31 и гайки 34.

Осевое перемещение валка относи0тельно подушки осуществляют за счет поворота составного резьбового стакана на определенный угол. Для этого. поворотом гайки 34 освобождают кольцо 33. Затем с помощью рукояток ступицы 24 поворачивают вал 17. О вели5чине осевого перемещения валка судят по лимбу, нанесенному на фланце втулки 22. Так как при этом ступица 23 раходится в зацеплении со ступицей 24, полый вал 16 вращается сов0местно с валом 17, а следовательно, на один и тот же угол поворачиваются вторая часть б составного резьбового стакана и связанная с ней резьбовая втулка 13. поэтому осевой-за5зор в упорном подшипниковом узле не изменяется при осевой регулировке валка. После осуществления необходимого осевого перемещения валка поворотом гaйkи 34 зажимают кольцо 33.

0

Выборку осевого зазора в упорном подшипниковом узле осуществляют за счет сближения наружных колец ргщиально-упорных подшипников. Для этого, отворачивая гайку 25, выводят из зацепления ступицу 24 со сту.:и5цей 23. Затем, вращая с помощью рукояток ступицы 23 полый вал 18, за счет соответствующего перемещения при этом торца резьбовой втулки и наружного кольца радиально-упорного

0 подшипника выбирают осевой зазор в упорном подшипниковом узле-. После осуществления выборки осевого зазора поворотом гайки 25 вновь вводят в зацепление ступицы 23 и 24.

5 При несовпадении выступов и прорезей на торцах ступиц 24 и 24 их совмещение осуществляют соответствующим поворотом вала 17, Поскольку при этом ступица 24 под дей0ствием пружины 26 поджата к торцу ступицы 23 и за счет зазора между торцом кольца 27 и торцом бурта гайки 25 имеет некоторый свободный ход, соединение ступиц-происходит . автоматически при совпадении высту5пов и прорезей кулачкового соединения. Окончательно ступицу 24 фиксируют на валу 17 гайкой 25. При воздействии осевого усилия на валок со стороны привода оно передается через втулку-цапфу 2 на внутренние кольца радиально-упорных подшипников 10 и через тела качени на наружное кольцо подшипника, через него на резьбовую втулку 13, затем на вторую половину 6 составного резьбового стакана, а через него - на крышку 7 и замыкается на корпус 1, При воздействии на валок осевого усилия обратного направления оно .передается через гайку 12 на внутренние кольца радиально-упорных под мипнкков 10 и через тела качения на наружное кольцо подшипника, затем на первую половину 5 составного резьбового стакана, а через нее на крышку 7 и замыкается на корпус ПРИ воздействии осевого усилия, независимо о .его направления, осевые зазоры в упорном узле минимальны. Формула изобретения 1. Опорный узел прокатного валка, выполненный в виде подшипника жидкостного трения, содержгицего кор пус, втулку-вкладыш, втулку-цапфу, крышку, снабженную резьбовым составным стаканом, на внутренний бурт одной части которого установлена группа радиально-упорных пода1ипников, внутренние кольца которых разделены дистанционным кольцом, а наружные взаимодействуют с резьбовой втулкой, выполненной во второй части стакана, снабженной ограничителем перемещения валка в осевом направлении и фиксатором угла поворота, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения при одновременном повы1Уении эксплуатационно надежности, вторая часть стакана и резьбовая втулка снабжены зубчатыми венцами, а в крышке подшипника жидкостного трения установлены два вал на каждый из которых насажены шесте ни, причем шестерня первого вала взаимодействует с зубчатым венцом стакана, а шестерня второго вала с зубчатЕлм венцом резьбовой втулки, при этом второй вал выполнен полым так, что через него концентрично пропущен с возможностью углового поворота третий вал, на который насажена шестерня, взаимодействующая с зубчатым венцом стакана, причем все три указанных вала имеют хвостовики, которые расположены вне габарита крышки подшипника жидкостного третия, и на хвостовик полого вала установлен механизм фиксации его углового положения относительно пропущенного через него вала, при этом ограничитель перемещения валка в осевом направлении и фиксатор углового поворота кинематически связаны с второй частью составного стакана. 2.Узел по п. 1, отличающийся тем, что механизм фиксации углового положения полого вала относительно пропущенного через него третьего вала, состоит из неподвижно установленной на хвостовике полого вала ступице, образующей в паре со ступицей, смонтированной с возможностью осевого перемещения на хвостовике третьего вала, кулачковое зацепление, при этом ступица третьего вала зафиксирована на последнем гайкой. 3.Узел-по п. 1, отличающийся тем, что хвостовик первого вала, кинематически связанного с второй частью составного стакана, снабжен стаканом с пазом, а ограничитель перемещения валка в осевом направлении выполнен в виде гайки с выступом, которым гайка взаимодействует с пазом указанного стакана, причем фиксатор углового поворота выполнен в виде кольца, зафиксированного от поворота относительно первого вала и зажатого относительно торца стакана гайКой, взаимодействующей с ним по резьбе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 262061, кл. В 21 В- 31/02, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 555927, кл. В 21 В 31/02, 1975.

fit I и 16

Ш15

/ J

iput.3

14

V

Suir

фиг. В