Шпіндельне з’єднання

Изобретение относится к области прокатного производства, в частности к шпиндельным соединениям для передачи крутящего момента в машинах основного и вспомогательного оборудования прокатных станов. Известны зубчатые, карданные шпиндельные соединения для передачи крутящего момента, которые состоят из двух шарниров и соединительного вала. Недостатком известных устройств является то, что зубчатые шпиндельные соединения не обеспечивают большие углы перекоса и достаточно большое осевое смещение в шарнире, а карданные - не допускают осевого смещения в шарнире, для чего необходимо наличие шпицевого соединения. Наиболее близким техническим решением является шаровой шпиндель (Королев А.А. Ме ханическое оборудование прокатных цехов черной и цветной металлургии. М, Ме таллургия, 1976, с,174, 173, 175), состоящий из двух шаровых муфт, обеспечивающих перекос в шарнире, а для обеспечения осевого смещения муфт относительно друг друга шпиндель оснащен шлицевым соединением, обеспечивающим осевое смещение шарниров друг относительно друга. Недостатками прототипа является то, что для обеспечения осевого смещения необходимо шлицевое соединение, что утяжеляет и удорожает шпиндельное соединение. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать конструкцию шпинделя путем ее упрощения и оптимизации, что позволит снизить его массу и себестоимость и повысить долговечность. Поставленная задача достигается тем, что в шпиндельном соединении, содержащем два шарнира и соединительный вал, оба шарнира выполнены с возможностью осевого смещения полумуфт друг относительно друга, при этом в одном из шарниров установлено устройство-ограничитель; устройствоограничитель выполнено из подвижной тяги и пружины, взаимодействующи х с полумуфтами шарнира. При таком конструктивном решении шпиндельного соединения для обеспечения осевого смещения отпадает необходимость c наличии шлицевого соединения, кроме того, осевое смещение реализуется дискретно: 50% требуемого осевого смещения реализуется в шарнире с устройством-ограничителем, а 50% в другом шарнире. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение имеет следующие отличительные признаки: - оба шарнира выполнены с возможностью осевого смещения полумуфт др уг относительно друга; - в одном из шарниров установлено устройство-ограничитель. Следовательно, заявляемое техническое решение не является частью уровня техники и соответствует критерию "новизна". Совокупность существенных отличительных признаков, позволяющих решить поставленную задачу, не вытекает из предшествующего уровня те хники и не является очевидной для среднего специалиста. Следовательно, заявляемое технические решение соответствуе т критерию "изобретательский уровень". Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показывает, что отпадает необходимость в шлицевом соединении, а также в процессе эксплуатации при настройке стана (переход на прокатку с одной на другую толщину полосы) возникают осевые смещения в полумуфтах, при этом места контакта тел качения с обоймами постоянно изменяются, что уменьшает износ и повышает долговечность шарниров: Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "техническая применимость". Сущность предлагаемого изобретения поясняется иллюстративными материалами, где на фиг. 1 изображен осевой разрез шпинделя при минимальном расстоянии между соединяемыми валами; на фиг. 2 изображен осевой разрез шпинделя в произвольном рабочем положении, когда между торцами соединяемых валов расстояние увеличено: И > I. Шпиндельное соединение состоит из вала 1, имеющего две шаровые головки, которые взаимодействуя с обоймой 2 и обоймой 3 через шарики 4, образуют левый и правый шариковые шарниры. В левом шарнире выполнено устройство-ограничитель, представляющее собой тягу 5, пружину 6 и стопор 7, установленный в валу 1. При минимальном расстоянии между соединяемыми валами сжатая пружина обеспечивает упирание шаровой поверхности вала в обойму 3, что предотвращает колебание вала в процессе работы. Устройство работает следующим образом. При увеличении расстояния между соединяемыми валами осевое смещение реализуется сначала в левом шарнире, при этом происходит постоянное упирание вала 1 в обойму 3. При дальнейшем увеличении расстояния между соединяемыми валами (более 50% требуемого) заплечики тяги 5 упираются в стопор 7 и дальнейшее перемещение реализуется в правом шарнире. Использование предлагаемого изобретения в шпиндельных соединениях позволит избежать необходимости применения шлицевого соединения, что снизит вес и себестоимость шпинделя, а также то, что место контакта в обоймах не будет постоянным, гарантируется уменьшение износа рабочих поверхностей и тем самым увеличение долговечности шпиндельного соединения.