Устройство для смазки шарниров универсального шпинделя Советский патент 1982 года по МПК B21B35/14 

(5) УСТРОЙСТВО для СМАЗКИ ШАРНИРОВ .-1 Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в приводах валков,рабочих клетей прокатных станов, а более конкретно для смазки шарниров шпинделей. Известно устройство для смазки ша ниров универсального шпинделя, включающее неподвижный корпус, свободно установленный на валу шпинделя, связанные с корпусом через амортизаторы торцовые крышки,, распределительный маслопровод, выполненный в валу шпин деля, и средства подачи смазки к шпинделю 1 . Для того, чтобы герметизировать полость подвода смазки установлены уплотнения с возможностью поджатия уплотнений в процессе их износа. В связи с тем, что уплотнения требуют периодической подтяжки, то не-исключается потеря смазки и недостаточная надежность ее подачи в рабочую зону трущихся элементов. УНИВЕРСАЛЬНОГО ШПИНДЕЛЯ Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является устройство для смазки шарниров универсального шпинделя прокатного стана, включающее свободно установленный на валу шпинделя неподвижный корпус подшипника с эксцентричной полостью, соединенной с источником подачи смазки, и маслопровод для подвода смазки к опорным поверхностям вкладышей шарнира, выполненный в теле шпинделя в виде радиальных и осевых каналов. Это устройство позволяет надежно без потерь удерживать смазку 2, Недостатком устройства является то, что оно ненадежно и недостаточно подает смазку к трущимся поверхностям шарнира шпинделя. В рассматриваемом устройстве проталкивание смазки к шарнирам шпинделя заключается в том, что смазка извне подается в камеру переменного сечения, образуемую поверхностью одного из колец уплотн« гния и поверхностью кольцевой прото ки вала шпинделя. Захватываемая вращающейся поверхностью кольцевой проточки вала смазка в месте нэименьшег зазора камеры переменного сечения (нижняя часть камеры) за счет развив емого гидродинамического давления пр талкивается через радиальные и осевые каналы маслопровода к шарнирам. Преимущество этого устройства перед другими известными конструкциями состоит в том, что установленные в корпусе уплотнения по мере их износа не требуют периодической подтяжки, а поджатие их к сопрягаемым поверхностям осуществляется автоматически за счет пружины. Кроме того, возможHbie утечки при большом износе антифрикционных колец уплотнений улучшают условия смазки рабочих поверхностей опорных шеек вала и подшипник Для того, чтобы в камере;, переменного сечения развивалось гидродинами ческое давление толщина масляной пле ки в сужающейся нижней части камеры не должна превышать нескольких десят ков микрометров. При этом количество проталкиваемой смазки будет очень мало. Увеличение объема смазки в сужающейся части камеры переменного се чения возможно при высокой степени герметизации торцов этого зазора, од нако рассматриваемая конструкция не исключает утечки при износе уплотии.тельных колец. Таким образом, из-за износа уплот нительных колец условия для образования избыточного (гидродинамического) давления в сужающейся части камеры переменного сечения, достаточно для проталкивания смазки в зоны трения вкладышей, могут нарушаться. Кроме того, при работе шпинделя нагрузка в зонах трения вкладышей диаметрально противоположных поверхностей неравномерная, что приводит к разному сопротивлению истечения смазки из подводящих к этим зонам каналов маслопровода. Так как подводящие каналы маслопровода соединены с камерой переменного сечения общим осевьт маслоподводящим каналом, истечение практически всей смазки будет происходить через каналы, в которых сопротивление истечению будет наименьшее, т.е. через каналы, подводящие смазку к наименее нагруженным зонам трения. Отсутствие смазки или ее ограниченное количество в тяжело нагруженных зонах трения вкладышей приводит к их интенсивному износу и быстрому выходу из строя. Следовательно,известное устройство для смазки шарнира шпинделя, имеет существенные недостатки, которые присущи и другим известным конструкциям устройств для смазки шарниров шпинделей. Целью изобретения является увеличение долговечности работы шарнира за счет обеспечения надежной подачи смазки к шарнирам шпинделя под давлением, достаточным для образования масляной пленки между трущимися поверхностями вкладышей, вилки и лопасти муфты и взаимодействующими с внутренней поверхностью корпуса подшипника. Поставленная .цель достигается тем, что в устройстве для смазкишарниров универсального шпинделя прокатного стана, содержащее свободно установленный на-в.алу шпинделя неподвижный корпус подшипника с эксцентричной полостью, соединенной с источником подачи смазки, и маслопровод для подвода смазки к опорным поверхностям .вкладышей шарнира,радиальные каналы маслопровода снабжены подпружиненными от центра вала плунжерами, установленными в каналах с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом подплунжерная полость каждого из радиальных каналов соединена с эксцентричной полостью, а осевой маслопровод выполнен из двух каналов, выход каждого из которых расположен на диаметрально противоположных опорных поверхностях вкладышей Шарнира. На фиг. 1 изображен универсальный шпиндель, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1. . Устройство состоит из вала 1, на котором выполнена опорная шейка 2, вилка 3 в расточки которой установлены вкладыши 4, рабочие поверхности которых необходимо смазывать. Для подачи смазки к вкладышам Ц в валу 1 и вилке 3 выполнены осевые 5 и радиальные 6 каналы маслопровода. В корпусе 7 размещен подшипник 8 опорной шейки 2. Внутренняя поверхность Г подшипника 8 выполнена эксцентрично поверхности опорной шейки 2 вала 1. Каждый осевой канал 5 соединен радиальными каналами 9 и 10, выполненными по оси симметрии кольцевой полости В, образованной поверхностью Г подшипника 8 и шейкой 2 вала 1. Кана лы 9 и 10 соединены с полостью В вса сывающими каналами 11 и 12. В каждом радиальном канале 9 и 10 установлен плунжер 13 с пружиной Н, размещенной в канале. Для приема смазки от насосной ста ции в корпусе 7 выполнен подвод 15. Устройство работает следующим образом. При вращении вала 1 универсального шпинделя плунжеры 13 из-за эксцентричности поверхности Г подшипника 8 относительно поверхности опорной шейки 2 вала 1 и пружин Ц совершают пере мещение от центра вала к расширяющейся части полости В, а также к центру вала в сужающейся части полости В. При ходе плунжера 13 от центра смазка, подаваемая через подвод 15 в полость В через открывшийся канал 12 всасывается в канал 9. При провороте вала 1 на 180° плун жер 13 совершает движение к центру вала, перекрывает канал 12 и нагнетает смазку через одну цепь каналов 9, 5 и 6 к соответствующей паре диаметрально противоположных опорных поверхностей вкладышей i. Аналогичным образом смазка под дав лением плунжера 13 нагнетается ко вто рой паре диаметрально противоположных опорных поверхностей вкладышей через соответствующую систему каналов 10, 5 и 6. Особенностью работы шпиндельного шарнира является то, что нагрузку воспринимают только диаметрально противоположные участки вкладышей и подавать смазку на эти участки, в количестве достаточном для образования в зонах трения масляной плёнки, во всех известных конструкциях устройств представляется невозможным из-за разного сопротивления истечению смазки. Благодаря снабжению каналов, принимающих смазку, плунжерами и выполнению индивидуальной системы каналов подачи смазки к диаметрально противоположным опорным поверхностям вкладышей, обеспечивается надежная подача смазки, существенно повышая срюк работы вкладышей и шарнира в целом. Формула изобретения Устройство для смазки шарнироБ универсального шпинделя прокатного стана, содержащее свободно установленный на валу шпинделя неподвижный корпус подшипника с эксцентричной полостью, соединенной с источником подачи смазки, и маслопровод для подвода смазки к опорным поверх юстям вкладышей шарнира, выполненный в теле шпинделя, в виде радиальных и осевых каналов, отличающеес я тем, что, с целью увеличения долговечности работы шарнира за счет повышения надежности подачи смазки к опорным поверхностям вкладышей, радиальные каналы маслопровода снабжены подпружиненными от центра вала плунжерами , установленными в каналах с возможностью,возвратно-поступательного перемещения и взаимодействующими с внутренней поверхностью корпуса подшипника, при этом подплунжерная полость каждого из радиальных каналов соединена с эксцентричной полостью, а осевой маслопровод выполнен из двух каналов, выход каждого из которых расположен на диаметрально противополомных опорных поверхностях вкладышей шарнира. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. В 21 В 35/, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2821599/02, кл. В 21 В 35/1, 1979. S Смазка л Щ/ WV /7 /I W JjJ.