Шестеренная клеть главного привода прокатного стана

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 211 А 9) П 1 51)5 В 21 В 35/12Ф Г ЕНИ РЕ нение "Элек- . ОСУДАР СТ 8 Е ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОПАТЕНТУ(56) Оинкельштейн Я,С, Справочник по прокатному и трубному производству, М.: Металлургия, 1975, с.375, рис,1.Авторское свидетельство СССРйг 1100019, кл. Р 16 Н 1/00, 1983,Авторское свидетельство СССР1 ч. 1423195, кл. Р 16 Н 1/00, 1987.(56) ШЕСТЕРЕННАЯ КЛЕТЬ ГЛАВНОГОПРИВОДА ПРОКАТНОГО СТАНА(57) Использование: конструкции шестеренных клетей главного привода прокатногостана для производства периодическогопроката. Сущность изобретения: два параллельных выходных вала 1,2 снабжены косозубыми венцами 3, 4 и вращаются. в противоположные стороны. Один входной вал 5, снабженный косозубым венцом 6, введен в зацепление с косозубым венцом 3 первого из выходных валов 1, Клеть снабжена промежуточным валом 7 и установленным на нем подвижным блоком 9, состоящим из двух жестко связанных между собой косозубых венцов 10, 11 с различными направлениями линии зуба, один из которых введен в зацепление с венцом 6 входного 5, а второй - с венцом 14 второго выходного вала 2. Ширина В венцов 6, 4 входного 5 и второго выходного вала 2 выполнена большей ширины Вб каждого из венцов 10, 11 промежуточного вала 7 на величину осевого хода блока 9, который регламентирован математическим выражени-ем. Также и числа зубьев и модули венцов связаны между собой определенными зависимостями. Подвижный блок снабжен устройством ссевого перемещения совместно с промежуточным валом. Изобретение позволяет повысить точность прокатьваемых изделий путем обеспечения возможности поворота одного из выходных валов относительно второго, 2 з.п. ф-лы, 3 ил.35 40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению и касается редукторостроения, а конкретнее относится к шестеренным клетям главного привода прокатных станов для производства проката с периодически изменяющимся по длине сечением,В процессе прокатки вращение валков рабочей клети такого стана должно быть строго синхронизировано, что обеспечивается зацеплением зубчатых венцов насаженных на выходные валы шестеренной клети главного привода, С другой стороны, в процессе настройки рабочей клети валки должны плавно поворачиваться друг относительно друга, обеспечивая совпадение нанесенных на них калибров. Устранение противоречия между этими требованиями и составляет основную задачу, на решение которой направлено предполагаемое изобретение,Решение должно обеспечивать точность настройки валков и тем самым точность прокатываемых изделий, а также снижение трудозатрат в процессе настройки и упрощение конструкции привода прокатного стана.Известна шестеренная клеть главного привода прокатного стана, преимущественно периодической прокатки, содержащая два параллельных выходных вала, снабженных косозубыми, либо шевронными зубчатыми венцами, и вращающихся в противоположные стороны с равными частотами вращения. В известной конструкции зубчатые венцы выходных валов введены в непосредственное зацепление друг с другом, что обеспечивает строгую синхронность вращения шестеренных валков в процессе прокатки и в то же время исключает воэможность их относительного поворота о процессе настройкиПри использовании такой клети в станах, предназначенных для производства проката с периодически изменяющимся по длине сечением, между рабочими и шестеренными валками приходится устанавливать какое-либо соединительной устройство, обеспечивающее воэможность поворота рабочего валка относительно шестеренного.Такое устройство может быть выполнено, например, в виде регулировочной муфты, преимущественно, главной линии стана периодической прокатки. Устройство содержит устанавливаемые на соединяемых валах зубчатые колеса, соосную с ними составную зубчатую обойму, полуобоймы которой кинематически связаны с зубчатыми колесами посредством двух групп паразитных шестерен с водилами, а также самотор 5 10 15 20 25 30 мозящийся привод язаимной угловой регулировки валов и промежуточное самоустанавливающееся звено, самотормозящимся приводом связаны между собой зубчатые полуобоймы, а самоустанавливающимся звеном - водила.Недостаток известной конструкции клети состоит прежде всего в сложности соединительного устройства, содержащего большое количество паразитных элементов, что обуславливает недостаточную надежность и жесткость привода в целом, большую трудоемкость его изготовления, сложность настройки и в конечном счете недостаточную точность прокатываемых изделий.Из известных шестеренных клетей главного привода прокатного стана, преимущественно периодической прокатки, наиболее близкой по технической сущности является клеть, содержащая два параллельных выходных вала, снабженных косозубыми венцами и вращающихся в противоположные стороны с равными частотами вращения, и один входной вал, снабженный косоэубым венцом, введенным в зацепление с косозубым венцом первого из выходных валов.В корпуСе клети установлены червячные колеса с воэможностью перемещения в направлении оси червяка, а механизм перемещения, выполненный в виде рамы, взаимодействует с цилиндрическими поверхностями подушек червячных колес посредством 0-образных расточек и установлен с возможностью поворота на размещенных на корпусе шестеренной клети осях,Оси поворота рам размещены в плоскости осей червячных колес и между последними на равных расстояниях от них, а одна из подушек червячных колес снабжена устройством ее фиксации относительно корпуса шестеренной клети. Регулируемые тормозные устройства установлены на подушках валков.Недостатком известной конструкции шестеренной клети является сложность конструкции,.обьединяющей большое число исходных звеньев, что значительно усложняет изготовление и сборку, снижает производительность стана иэ-за более длительного времени настройки, Кроме того, имеет место ограниченность передаваемого момента, обусловленная низкой по сравнению с зубчатыми передачами несущей способностью червячных передач.Целью изобретения является повышение точности прокатываемых иэделий путем обеспечения возможности повг рота одного из выходных валов относительно второго, 177621140 45 50 55 Поставленная цель достигается тем, что шестеренная кл;ть главного привода прокатного стана преимущественно периодической прокатки, содеркащая два параллельных выходных вала, снабженных косозубыми венцами и вращающихся в противоположные стороны с равными частотами вращения, и один входной вал, снабженный косозубым венцом, введенным в зацепление с косозубым венцом первого из выходных валов, согласно изобретению, снабжена промежугочным валом и установленным на нем подвижным блоком, состоящим из двух жестко связанных между собой косозубых венцов с различными направлениями линии зуба, один из которых введен в зацепление с венцом входйого, а второй - с венцом второго выходного вала, причем ширина В венцов входного и второго выходного вала выполнена большей ширины В, каждого из венцов промежуточного вала на величину осевого перемещения блока где Ьр - требуемый угол относительного поворота выходных валов;г 21, г 22, щ 1, п 12, Р 1,32 - числа зубьев, нормальные модули, и углы наклона зубьев косозубых венцов соответственно первого и второго выходных валов, э числа зубьев го 1, го 2 соответственно первого и втооого венцов промекуточного вала определены иэ условия г 01 г 22 = г 02 г 21.Причем числа зубьев и модули венцов связаны между собой зависимостями г 21г 01г 1 + г 21/П 11I соз /31 = (г 02 + г 22) п 12 соз Р 2,где г 1 - число зубьев венца входного вапэ.Кроме того, подвижный блок снабжен устройством осевого перемещения, выполненным в виде винта, жестко закрепленного на торце промекуточного вала, гайки, жестко установленной на корпусе клети, и контргайки, а блок зубчатых венцов установлен на подшипниках качения и зафиксирован от осевого перемещения относительно промежуточного вала,Такое конструктивное выполнение шестеренной клети главного привода прокатного стана, преимущественно периодической прокатки позволяет повысить точность прокатываемых изделий за счет обеспечения возможности угловой настройки валков рабочей клети при повороте одного из выходных валов относительно второго,Кроме того, достигается упрощение конструкции привода стана за счет искпю 5 10 15 20 25 30 35 чения ряда кинемэтических звеньев в схеме привода,Такое конструктивное выполнение клети позволяет также повысить производительность стана за счет снижения трудозатрат при его настройке на заданный размер,На фиг. 1 изображена шестеренная клеть главного привода прокатного стана периодическпй прокатки; на фиг, 2 - разрез А-А фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б фиг, 1.Шестерснная клеть главного привода прокатного стана периодической прокатки содержМт два параллельных выходных вала 1, 2, снабженных косозубыми венцами 3, 4 и вращающихся в противоположные стороны с равными частотами вращения, и один входной вал 5, снабженный косоэубым венцом 6, введенным в зацепление косоэубым венцом 3 первого из выходных валов 1, В клети установлен промежуточный вал 7, снабженный расположенчым на подшипниках качения 8 подвижным блоком 9 из двух жестко связанных между собой косозубых венцов 10, 11, один из которых введен в зацепление с.венцом б входного 5, э втооой - с венцом 4 второго выходного вала 2. Клеть содержит также устройства осевого перемещения блока 9, включающего викт 12, жестко закрепленный на торце промежуточного нэпа 7, гайку 13, жестко установленную на корпусе 14 клети и контргайку 15. Подвижный блок 9 зафиксирован от осевого перемещения относительно промекуточного вала посредством гайки 1 б,Ширина В венцов б, 4 входного 5 1 второго выходного вала 2 выполнена большей ширины В, каждого из венцов 10, 11, промежуточного вапэ 7 на величину осевого перемещения блока 9, определяемой из соотношениягде Лр - требуемый угол относительного поворота выходных валов;г 21, г 22. гп 1, в 2, ф 1,А - числа зубьев, нормальные модули и углы наклона зубьев косозубых венцов соответственно первого и второго выходных валов, а числа зубьев го 1, го 2 соответственно первого 10 и второго 11 венцов промежуточного вала 7 определены из условия го 1 г 22 = го 2 г 21, где го 1, го 2 - числа зубьев косоэубых венцов блока шестерен промежуточного вала.Из конструктивных соображений оси всех четырех валов целесообразно расположить в вершинах прямоугольника.В этом случае расстояние между осями промежуточного 7 и второго выходного ва 17762115 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 где г 1 - число зубьев Венца входного вала.Устройство работает следующим образом,При настройке рабочей клети на заданные параметры в шестеренной клети ослабляется контргайка 15 на винте 12, жесткосоединенном с промекуточным валом 7.Вращая винт 12, перемещаем Вал 7 В осевомнаправлении на определенный ход Я, Гриэтом вместе с валом 7 перемещается блокшестерен 9 с косозубыми венцами 10, 11,разворачивая в своем движении через косозубые венцы 3, 4 оба выходных вала 1, 2,Соответственно разворачиваются и рабочие валки клети кинематически связанные свыходными валами.При осевом перемещении блока на Величину Я второй выходной Вал 2 поворачивается относительно промежуточного Вала7 на угол5 тц)Ъ 2 Б звЬГ 22 Гп 2 222где г 22 = 0,5 Гп 222/соз /32 - делительныйрадиус венца 4.Одновоеменно входной вал 5 поворачивается относительно вала 7 В противоположную2 5 з 1 п 1сторону на угол Г/1 -ГП 1 1При этом первый выходной Вал 1 поворачивается на угол221 ГП 1Е 21Таким ооразом, выходные валы 1 и 2 разворачиваются друг относительно друга на угол= Р 21 + 022 = 2 Я Хып Д ыпЯГП 1221 Гп 2222Отс)ода по заданной величине Г/ находимпотребное перемещение промежуточноговала,:,др,( ПА, Е.й )ГП 1221 ГП 2122 лов 2 должно быть равно межосевому расстоянию а входного и первого выходного Валаа = (21+ 221)гп 1/2 соз Р 1 = (202 + + 222)/Гп 2/2 соз Р 2 .Кроме того, с целью повышения нагрузочной способности клети это расстояние должно быть выполнено большим заданного конструкцией стана расстояния а между осями выходных валов и равного ему расстояния между осями расстояния между осями входного и промежуточного валов;а = (6 + 01)гп 1/2 соз Р 1Сравнивая это выражение с выражением для ащ, приходим к условию 21201(21+ .21)ГП 1/СОЗ Р 1 = (Е 02 + 222)/ГП 2/СОЗ Р 2 По завершении настройки контргайка15 стопорит вал 7 от осевого перемещения.В процессе прокатки входной вал 5 вращается с угловой скоростью в 1 и приводитВо вращение выходной вал 1 с угловой ског 1ростью щ 1 = в 121Одновременно промежуточный вал 7 приводится во вращение с угловой скоростью в=в 1 Сг,/Э,а выходной Вал 2 - с угловой скоростью202 21 202иЮ 2 =в, =в 122 201222Угловые скорости выходных Валов должны быть равны мехду собой по абсолютной величине. Отсюда вытекаетзависимость, связывающая числа зубьеввенцов промежуточного и выходных валов201222 =221202Предлохенная шестеренная клеть:посравнению с известными позволяет упростить конструкцию привода прокатного стана за счет исключения ряда кинематическихзвеньев, а также повысить производительность стана путем снижения трудозатратпри его настройке и сокращения временипростоев,Формула изобретения1, Шестеренная клеть главного приводапрокатного стана, преимущественно периодической прокатки, содержащая два параллельных выходных вала, снабженныхкосозубыми венцами, и один входной вал,снабженный косозубым венцом, введеннымв зацепление с косозубым венцом первогоиз выходных валов, о тл и ч а ю ща я с я тем,что, с целью повышения точности прокатываемых изделий путем обеспечения поворота одного из Выходных валов относительновторого, клеть снабжена промежуточнымВалом, установленным с воэможностью осевого перемещения и несущим блок, состоящий иэ двух жестко связанных между собойкосозубых венцов с различными направлениями линии зуба, один из которых введенВ зацепление с венцом входного, а второй -с венцом второго выходного валов, причемширина В Венцов входного и второго выходного вала выполнена большей ширины Вокаждого из Венцов промежуточного вала навеличину осевого пеоемещения блока:оБьг( "Й . "Я )ГП 1 Е 21 ГП 2 222,где Лр- требуемый угол относительногоповорота Выходных валов г 21, 222, Гп 1, Гп 2,Р 1,А - соответственно числа зубьев, нормальные модули и углы наклона зубьев косозубых Венцов соответственно первого иВторОГО Выходных Валов, 1176211 10а числа зубьев гс 1, го 2 соответственно первого и второго венцов промежуточного вала определены из условияг 01г 22 =г 02 г 21.2. Клеть по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что числа зубьев и модули венцов связаны между собой зависимостямиг 21г 01(г 1+ г 21)п 31/соз )81 = (г 02+ г 22)%2/соз Р 2 где г 1 - число зубьев венца входного вала.3. Клеть по и, 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем.что подвижный блок снабжен винтовым ус трсйством осевого перемещения, а блокзубчатых венцов установлен с возможностью вращения и зафиксирован от осевого перемещения относительно промежуточного вала.101776211 Составитель Л. Ковтушенко.едактор П,Иванова Техред М.Моргенал Корректор А.Дол Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина,аказ 404 ВНИИ Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5