Устройство автоматического сцепления шпинделя с прокатным валком

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 17 РЕСПУБЛИ 9) 35 14 1)5 В КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЬ1 О ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР ТЕН Е ИЗО П кл,лоских жэщее К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Королев А.А. Механическое оборудование прокатных и трубных цехов: Учебникдля вузов. - 4 изд перераб, и доп, - М,:Металлургия, 1987, 480 с.2, Авторское свидетельство СССРМ 242099, кл, В 21 В 35/14, 1969;3, Авторское свидетельство СССРМ 329918, кл. В 21 В 35/14, 1972.4. Выложенная заявка ФРГ )ч. 2362524,кл. В 21 В 35/14, 1975.5, Экономический патент ГДРМ 253383,В 21 В 35/14, 1986. Изобретение относится к прокатному производству и, в частности, к механическому оборудованию приводных линий прокатных станов.Известны универсальные, шарнирные, зубчатые, шариковые (роликовые) шпиндели, предназначенные для передачи крутящего момента рабочим валкам прокатных станов 1), Роликовые шпиндели по сравнению с зубчатыми имеет преимущество в стойкости и нагрузочной способности.Универсальный шпиндель с соединительным валом, обоймой и головкой, в канавках которых размещены тела качения, может иметь ролики бочкообразной 2 или 2(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО СЦЕПЛЕНИЯ ШПИНДЕЛЯ С ПРОКАТНЪМ ВАЛКОМ57) Использование: приводные линии прокатных станов, Сущность изобретения: устройство содержит зубчатые обойму и втулку, сочлененные в шарнир посредством роли ков; колпак, прикрепленный к зубчатой втулке; направляющую оправку, смонтированную на лопасти прокатного валка; стаканы с подпружиненными фиксаторами, установленными с возможностью взаимодействия с направляющей оправкой, Стаканы установлены в колпаке, направляющая оправка имеет боковые плоскости, а центр шарнира расположен на лопасти валка. Это позволяет повысить надежность устройства и снизить трудоемкость при замене валков.3 ил,. 1 табл. цилиндрической 3) формы. Шпиндель абла. дает высокой долговечностью, однако при замене валков требуются значительные затраты времени на рассоединение и соединение его с валками, что снижает производительность стана.Известно также соединение на и цапфах для прокатной клети, содер смонтированные в муфте стаканы с подпружиненными фиксаторами, взаимодействующими с цапфой (лопастью) валка 41, Регулированием силы пружин достигается требуемая осевая сила для автоматического, без участия человека, соединения и рассоединения шпинделя с валком. Кнедостаткам соединения относятся низкаястойкость шарнира вследствие быстрого износа йкладышей и интенсивная выработкасоединения из-за того. что центр шарниралежит вдали от лопасти валка,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройствоавтоматического сцепления шпинделя спрокатной клетью, содержащее соединенные между собой зубчатые обойму и втулку,колпак, прикрепленный к обойме, направляющую оправку, смонтированную на лопасти валка, и фиксатор, взаимодействующий, с направляющей оправкой Я, Для соедине- .ния и рассоединения шпинделя с валкомнеобходимо вручную поворачивать фиксатор, что вносит дополнительные трудозатраты, Зубчатые соединения шарнировимеют неудовлетворительную стойкостьввиду трения скольжения на контактных поверхностях зубьев, Вследствие того, чтоцентра шарнира лежит на конце направляющей оправки и значительно удален от места ее крепления к прокатному валку,возникает большой изгибающий момент отнеуравновешенных сил при работе шпинделя. действующий на направляющую оправку и часто приводящий к разрушениюсоединения ее с валком, Поэтому направляющую оправку выполняют массивной сосложным креплением к валку,Целью изобретения является повышение надежности устройства при снижениитрудоемкости замены валков.Цель достигается тем, что в устройствеавтоматическото сцепления шпинделя спрокатным валком, содержащем зубчатуюобойму, сочлененную в шарнир посредством роликов с зубчатой втулкой, колпак,прикрепленный к зубчатой втулке, направляющую оправку. смонтированную на лопасти прокатного валка, стаканы сподпружиненными фиксаторами, установленными с возможностью взаимодействия снаправляющей оправкой, стаканы установлены в колпаке, направляющая оправкаимеет боковые плоскости, а центр шарнирарасположен на лопасти валка,Сйижение трудоемкости замены валкадостигается автоматической, безучастия человека, фиксацией валка и шпинделя, э повышение надежности, в том числестойкости, применением роликового шарнира и переносом центра шарнира на лопасть валка,На фиг.1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг,1; нафиг. 3 - схема взаимодействия фиксаторовс направляющей оправкой.10 ющий радиальные отверстия Е, в которыеввинчены стаканы 10 вместе с фиксаторами 11, подйружиненными, например, тарельча 15 20 При работе крутящий момент передается от вала 17 и ступицы 8 кулачками к обойме 25 6, от нее через ролики 7 - к втулке 1 и на 30 35 ков до требуемого положения происходит40 благодаря наличию боковых плоскостей С направляющей оправки 3, которая в основа 0 =п Р 19(а+р) 50 55 Устройство содержит зубчатую втулку 1, в которую свободно входит лопасть валка 2, имеющая боковые плоскости В; направляющую оправку 3,. имеющую боковые плоскости С и прикреплейную к валку 2 болтом 4 и штифтами 5; зубчатую обойму 6, соединенную с одной стороны через ролики 7 с втулкой 1, а с другой стороны - со ступицей 8; колпак д. прикрепленный к втулке 1 и иметыми пружинами 12, и крышку 13 с уплотнениями 14, Количество фиксаторов 11 вданном случае равно двум. Фиксаторы 11 своими головками Н входят в кольцевую проточку Р направляющей оправки 3, Ролики 7 удерживаются от осевого смещения фиксирующей гайкой 15, навинченной на втулку 1, На ступицу 8 надето и закрепленокольцо 1 С. В коническое отверстие ступицы8 впрессован конец вала 17 шпинделя,лопасть валка 2. В процессе замены валков на прокатном стане достаточно приложить к валку вытягивающую силу определенной величины, зависящей от силы прижатия пружинами 12 Фиксаторов 11 к направляющей оправке 3, чтобы фиксаторы 11 вышли из кольцевой проточки Р направляющей оправки 3 и произошло размыкание валка шпинделя, причем шарнир удерживается от осевого смещения с помощью кольца 16. Соединение новых валков со шпинделями осуществляется в обратном порядке с автоматической фиксацией, причем доворот валнии повторяет сечение лопасти валка 2.Осевая вытягивающая сила О (см. фиг, 3), прикладываемая к валку для его рассоединения со шпинделем, определяется формулой где п - число фиксаторов (в данном случае два);Р - сила прижатия пружинами фиксаторов;а- угол конуса (см, фиг; 3);р - угол трения (тд р = 1 - коэффициент трения фиксатора по направляющей оправке).Такая же по величине сила О, но обратного направления прикладывается к валку1748894 Параметр Уст ойство предлагаемое известное Наружный диаметр шпинделя, ммДлина шпинделя, ммРасстояние между центрами шарниров, ммРабочий угол перекоса, град.Максимальный передаваемый крутящий момент, кНфмЧастота вращения, обминМасса шпинделя, кгРес с шпин еля, ч 368 2695 2067 1,09 368269517451,29 7280088580009000 7280011782400 для соединения его со шпинделем. Сила Р прижатия фиксаторов создается тарельчатыми пружинами 12 путем ввинчивания стаканов 10 в радиальные отверстия Е колпака 9Перенос положения центра шарнира на лопасть валка 2 в точку О позволяет уменьшить рабочий угол перекоса шпинделя за счет увеличения расстояния между центрами шарниров без изменения длины шпинделя, что улучшает условия работы шарниров и повышает стойкость шпинделя.При работе шпинделя неуравновешенные силы действуют по оси, проходящей через центр шарнира О в сечении А-А фиг 1) на лопасть валка 2, поэтому направляющая оправка 3, испытывающая только осевые нагрузки, конструктивно выполняется небольшой массы с простым креплением. Уменьшение массы оправки позволяет снизить трудоемкость изготовления и сто. имость шпинделя, Зкономический эффект достигается за счет уменьшения времени простоев стана на замену валков,Сравнительная техническая характеристика шпинделей представлена в тзбли це. Формула изобретенияУстройство автоматического сцепленияшпинделя с прокатным валком, содержа 10 щее зубчатую обойму, сочлененную в шарнир посредством роликов с зубчатойвтулкой, колпак, прикрепленный к зубчатой. втулке, направляющую оправку, смонтированную на лопасти прокатного валка, стака 15 ны с подпружиненными фиксаторами,установленными с возможностью взаимодействия с направляющей оправкой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышениянадежности при снижении трудоемкости эа 20 мены валков, стаканы установлены в колпаке, направляющая оправка имеет боковыеплоскости, а центр шарнира расположен налопасти валка,1748894 Фиг орректор М,Максимиаи Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 Т СССР ственно-издательский комйин роиз Редактор Г.БельскаЗаказ 2547ВНИИПИ Госуд Составитель А.КомароТехред М.Моргентал тент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101