Шпиндельний пристрій привода прокатного стана

Изобретение относится к механическому оборудованию и может быть использовано в приводах валков рабочих клетей преимущественно сортопрокатных станов. Известна линия клети прокатного стана [2], у которой обоймы шпинделя неподвижно крепятся на хвостовиках рабочего и шестеренного валков. Осевая подвижка валка в рабочей клети осуществляется посредством специального механизма, содержащего двуплечий рычаг и его привод. Одновременно с рабочим валком перемещается вал шпинделя со втулками относительно обойм. Данное устройство предназначено для корректировки взаимного расположения рабочих валков в клети и пределах зазоров между подушками и станиной, в частности на листопрокатных станах. Применение устройства на сортопрокатных станах, где рабочие валки перемещаются вместе с клетью на величину диаметра валка и более, весьма затруднено. Кроме того, при значительных перемещениях вала шпинделя относительно обойм практически невозможно обеспечить надежную герметизацию шарниров. Известна муфта шпинделя [1], содержащая диаметрально расположенные клинообразные, подпружиненные в осевом направлении планки, которые под воздействием рабочего валка на торцевые участки перемещаются и зажимают его хвостовик. Однако этот зажим сохраняется только при поджатии валка к шпинделю. В случае обратного движения валка происходит расфиксация хвостовика в муфте. Данное устройство неприменимо на сортопрокатных станах, где рабочие валки с клетью перемещаются на значительные расстояния в противоположных направлениях. Цель изобретения - усовершенствование шпиндельного устройства привода прокатного стана, повышение надежности фиксации и расфиксации хвостовика валка в муфте шпинделя при перевалках, повышение долговечности шпиндельного устройства. Поставленная цель достигается тем, что в шпиндельном устройстве привода прокатного стана, включающем шпиндели, имеющие со стороны прокатной клети обоймы шарниров и муфты для сочленения с хвостовиками валков, устройства фиксации хвостовиков валков в виде цилиндрических стопоров и взаимодействующих с ними колец, механизм осевого перемещения колец, шпиндельный стул с опорными ложементами для шпинделей, торцевые упоры муфт, согласно изобретению, на наружных поверхностях обойм и втулок выполнены обращенные друг к другу конические скосы, механизм осевого перемещения колец выполнен в виде приводных рычагов шпиндельного стула, на одном из рычагов установлены поворотные скобы, несущие опорные ложементы, на другом рычаге боковые упоры для шпинделей, а контактные поверхности ложементов выполнены клинообразными в поперечном и продольном сечениях, ориентированы с возможностью взаимодействия с коническими скобами обойм и колец, причем кольца подпружинены в осевом направлении то торцевых упоров к обоймам. Приводные рычаги установлены с возможностью смещения параллельно продольной оси главной линии. В предлагаемой конструкции шпиндельного устройства исключается необходимость дополнительных осевых перемещений рабочей клети. Устройство фиксации хвостовика валка в муфте шпинделя функционирует в ненагруженном состоянии, что значительно снижает его износ, возможность поломок, перекосов и, как следствие, обеспечивает повышение долговечности устройства, а также надежности фиксации и расфиксации хвостовика валка при перевалках. При этом также снижаются простои прокатных станов, эксплуатационные затраты и повышается их производительность. Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 показан общий вид шпиндельного устройства привода прокатного стана; на фиг.2 приводные рычаги в двух положениях; на фиг.3 положение элементов устройства при перевалке; на фиг.4 - концевые сечения поворотной скобы; на фиг.5 - вид А на фиг.2; на фиг.6 -положения скобы при повороте относительно приводного рычага. Шпиндельное устройство привода прокатного стана включает шпиндели с двумя шарнирными головками каждый, имеющими обоймы 1 и 2. Обойма 1 со стороны рабочей клети содержит муфту 3 для сочленения с хвостовиком прокатного валка 4. Обойма 2 со стороны шестереной клети соединена с шлицевым валом 5, входя щим в шлицевое отверстие шестеренного валка (не показан) при осевых перемещениях рабочей клети вместе с валком 4 и шпинделем для смены калибров, В муфте 3 установлен с возможностью проворота цилиндрический стопор 6, имеющий лыску и связанный посредством зубчатого зацепления с кольцом 7, надетым на муфту. Кольцо 7 подпружинено к обойме 1 пружинами 8 от упорного кольца 9, которое закреплено на свободном торце муфты 3. В таком положении кольца 7, когда оно прижато пружинами 8 к обойме 1, лыска стопора 6 расположена перпендикулярно продольной оси валка 4. На наружных поверхностях торцевых участков обоймы 1 и кольца 7, обращенных друг к другу, выполнены конические скосы. На раме 10, жестко закрепленной на станине прокатного стана, шарнирно установлены рычаги 11 и 12, каждый из которых имеет независимый привод в виде гидроцилиндров 13 и 14. Корпуса и штоки последних также шарнирно связаны с рамой 10 и рычагами 11, 12. На одном из рычагов 11 закреплена пята 15. На другом рычаге 12 установлена поворотная вокруг оси 16 скоба 17. Поворот скобы 17 осуществляется с помощью винта 18, связанного резьбовым соединением со щекой 19, закрепленной на рычаге 12. Рычаги 11 и 12 имеют некоторую продольную подвижку на осях относительно рамы 10 и гидроцилиндров 13 и 14. На фиг.2 упрощенно показан один шпиндель. Для двух и более шпинделей на рычагах 11 и 12, имеющих соответствующую длину, установлены по две или более пяты 15 и только же поворотных скоб 17. Внутренние контактные поверхности скобы 17 выполнены клинообразными в продольном (фиг.2) и поперечном сечениях, а также образуют собой ложемент для обоймы 1, муфты 3 и кольца 7. На фиг.4 показана конфигурация концов скобы 17, на фиг.3 - ее конфигурация в вертикальном сечении на фиг.2. Для осевого упора шпинделя при вводе хвостовика валка 4 в муфту 3 на валу 20 выполнены бурты и отдельно установлен утапливающийся ограничитель 21, имеющий автономный привод. Шпиндельное устройство привода прокатного стана работает следующим образом. При прокатке и осевых перемещениях рабочей клети со шпинделем для смены калибров стопор 6 фиксирует хвостовик валка 4 в муфте 3 шпинделя от их относительных смещений (фиг.1). Утапливающийся ограничитель 21 отведен от шпинделя на некоторое расстояние. Для извлечения хвостовика валка 4 из муфты 3 рычаг 11 гидроцилиндром 13 из положения I, показанного на фиг.2 штрих-пунктирной линией, подводится к шпинделю в положение II. Затем рычаг 12 гидроцилиндром 14 из положения III перемещается в положение IV. При этом скоба 17 входит своими клиновыми концами в выемку, образованную коническими скосами на торцах обоймы 1 и кольца 7, сжимая пружины 8 и перемещая кольцо 7 к упорному кольцу 9 (фиг.3). Одновременно стопор 6 через зубчатое соединение проворачивается кольцом 7 в такое положение, когда лыска параллельна продольной оси валка 4. Движение рабочей клети по стрелке а, сопровождается извлечением хвостовика валка 4 из муфты 3. После этого шпиндель удерживается в вертикальной плоскости рычагами 11,12; пятой 15 и скобой 17. Перевалка осуществляется вместе с рабочей клетью. Перед введением хвостовика нового валка 4 в полость муфты 3 к шпинделю для его осевого упора подводится утапливающийся ограничитель 21 (фиг.3). После введения хвостовика валка 4 по стрелке б рычаги 11 и 12 отводятся от шпинделя. Кольцо 7 под действием сжатых пружин 8 перемещается до упора в выступ на обойме 1, проворачивая через зубчатое зацепление стопор 6 в положение, когда лыска перпендикулярна оси валка 4 (фиг.1) и его хвостовик зафиксирован в муфте 3. Затем утапливающийся ограничитель 21 также отводится от шпинделя. В зафиксированном состоянии хвостовика валка 4 в муфте 3 осуществляется прокатка о осевые перемещения рабочей клети вместе со шпинделем. При изменении межосевого расстояния валков в рабочей клети скоба 17 взаимодействием винта 18 устанавливается в требуемое по вертикали положение (фиг.6).