Запобіжний шпиндель приводу прокатної кліті

1. Запобіжний шпиндель привода прокатної кліті, що містить дві трефові головки, одна з яких виконана з конічним валом, змонтованим у конічному отворі втулки другої трефової головки, який відрізняється тим, що торці конічного вала й втулки з конічним отвором оснащені кулачками з мо C2 2 (19) 1 3 лювання граничного крутного моменту. При повторному складанні необхідно конічні поверхні чистити від залишків плівки, а потім наносити свіжий шар клею, тобто процес складання досить трудомісткий. В основу винаходу поставлене завдання розробити такий запобіжний шпиндель, у якому за рахунок нової форми виконання елементів і їхнього взаємного розташування при заданих габаритах пристрою досягається підвищена точність спрацьовування, можливість багаторазового спрацьовування без заміни деталей, можливість регулювання величини вимикального моменту і спрощення перезарядження пристрою. Для вирішення поставленого завдання в запобіжному шпинделі привода прокатної кліті, що містить дві трефові головки, одна з яких виконана з конічним валом, змонтованим у конічному отворі втулки другої трефової головки, відповідно до винаходу торці конічного вала й конічної втулки постачені кулачками з можливістю їхньої взаємодії при повороті вала щодо втулки й установлені з натягом один відносно одного. Крім того, оптимальна конусність сполучуваних поверхонь вала і отвору становить 2-6°. Крім того, конічні сполучувані поверхні шпинделя мають гальванічне покриття з кольорових металів або тонку плівку з твердого мастила. Крім того, кулачки на торцях вала й втулки встановлені з осьовим зазором. Крім того, на кінці конічного вала в його проточці змонтовано стопорне кільце. Крім того, кулачки мають трапецеїдальну або хвилеподібну форму, симетричну щодо осі шпинделя. Кулачки на торцях вала й втулки дозволяють при спрацьовуванні запобіжника, тобто при повороті трефових головок одна щодо одної на 2...5 град., розпресовувати пристрій, що знижує ймовірність задирок і приварювання сполучуваних конічних поверхонь при подальшому їхньому обертанні до зупинки двигуна. Монтаж конічного вала однієї трефової головки в конічному отворі втулки іншої трефової головки з розрахунковим натягом дозволяє досягти величини вимикального моменту до 5000кНм і жорстко зв'язати обидві частини трефів в одне ціле, що гарантує надійну роботу й точність спрацьовування запобіжника при ударних, вібраційних та інших паразитних навантаженнях. Оптимальна конусність (2-6°) дозволяє знизити опір осьовому зсуву конусної втулки щодо конусного вала при спрацьовуванні шпинделя, а отже, знизити зношування кулачків. Гальванічне покриття з кольорових металів сполучуваних конусних поверхонь дозволяє стабілізувати коефіцієнт тертя, забезпечує швидке їхнє притирання, а при розпресуванні (при спрацьовуванні шпинделя) ці конусні поверхні не пошкоджуються, тобто не одержують задирок, подряпин, вири-вів основного металу. Осьовий зазор між кулачками забезпечує, поперше, створення розрахункового осьового натягу при наступних перебираннях після спрацьовування, по-друге, не має впливу на точність спрацьо 88985 4 вування в початковий момент рушання при спрацьовуванні. Стопорне кільце, змонтоване на кінці трефового вала, обмежує осьове переміщення трефової втулки після спрацьовування запобіжного шпинделя й не дозволяє йому розвалитися на частини до зупинки двигуна й при демонтажі. Трапецеїдальна або хвилеподібна форма кулачків дозволяє використовувати шпиндель при реверсній роботі. На Фіг.1 представлено загальний вигляд запобіжного шпинделя в осьовому перерізі; на Фіг.2 поперечний розріз А-А; на Фіг.3 - переріз кулачків Б-Б у збільшеному масштабі; на Фіг.4 - переріз Б-Б кулачків як варіант виконання; на Фіг.5 - збільшений елемент стопорного кільця. Запобіжний шпиндель прокатної кліті (Фіг.1) містить трефову головку 1 з конічним валом 2, змонтованим з розрахунковим натягом у конічному отворі втулки 3 другої трефової головки 4, кулачки 5 і 6, змонтовані на торцевих поверхнях вала 2 і втулки 3, і стопорне кільце 7, причому конусність отвору й втулки становлять 2-6°. Для стабілізації коефіцієнта тертя на сполучувані конічні поверхні перед складанням наноситься тонкий шар (0,05...0,10мм) кольорового металу, наприклад, цинку, після чого вони притираються. Замість металу можливе нанесення твердого мастила, наприклад, графітового. Кулачки 5 і 6 мають форму трапеції (Фіг.3) або як варіант - хвилеподібну форму (Фіг.4), що забезпечує реверсну роботу й миттєве роз'єднання сполучуваних конічних поверхонь шпинделя. Між кулачками 5 і 6 установлено гарантований зазор, що забезпечує створення натягу при наступних перебираннях після спрацьовування шпинделя. Крім того, у момент рушання при спрацьовуванні виключається момент тертя між кулачками, що збільшує точність спрацьовування. Зазор між трефом 4 і стопорним кільцем 7 вибирається з розрахунку того, що після спрацьовування кулачки 5 і 6 не будуть взаємодіяти один з одним. Запобіжний шпиндель працює в такий спосіб. Шпиндель, установлений між приводом і прокатною кліттю, передає номінальний крутний момент. При перевантаженні й досягненні граничного моменту конічний вал 2 повертається щодо конічної втулки 3 на 2...5°, потім у зіткнення входять кулачки 5 і 6, і при подальшому повороті відбувається осьове зрушення втулки 3 (Фіг.1) вправо до упору в стопорне кільце 7. Час спрацьовування становить 0,003-0,006 секунд. Після чого конічне з'єднання працює без натягу як звичайний підшипник ковзання до повної зупинки двигуна. Після заміни на новий шпиндель спрацьований відновлюється шляхом установки втулки 3 на конічний вал 2 у розрахункове положення, що забезпечує необхідний радіальний натяг, а отже, і необхідну величину граничного моменту спрацьовування. Використання запобіжного шпинделя порівняно з прототипом розширює його функціональні можливості, а саме - дозволяє в разі потреби збільшити в 2-3 рази граничний момент при збереженні габаритів. Запобіжний шпиндель допускає можливість регулювання граничного моменту при 5 складанні шпинделя шляхом зміни натягу. Пропонована конструкція шпинделя дозволяє багаторазово збільшити жорсткість (в 5-6) разів за рахунок наявності натягу, що виключає вплив на точність спрацьовування вібрацій, ударних і теплових навантажень. При розрахунковому граничному мо 88985 6 менті точність спрацьовування пропонованого запобіжного шпинделя збільшується в 2-3 рази порівняно з прототипом. Спрощується технологія відновлення запобіжного шпинделя після спрацьовування. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 88985 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601