Запобіжна муфта для трансмісій головних приводів прокатних клітей

1. Запобіжна муфта для захисту від перевантаження, зокрема, для трансмісій головних приводів прокатних клітей, яка перекриває ділянку (1) шпинделя, забезпечену зубчастою різзю, і ділянку (6) шпинделя, утворену з глухою посадкою, яка відрізняє ться тим, що містить поворотно-ковзну втулку (3), яка приймає з одного кінця з можливістю осьового переміщення ділянку (1) шпинделя із внутрішньою зубчастою різзю, і з іншого кінця охоплює ділянку (6) шпинделя із внутрішньою втулкою (4) на глухій посадці, і своїм заднім продовженням (13), яке має форму втулки, за допомогою розпірної втулки (5) і зазору (14), у якому утворюється розпір за рахунок робочої рідини, створює у разі перевантаження податливе фрикційне з'єднання без можливості прокручування. 2. Запобіжна муфта за п.1, яка відрізняється тим, що для сприйняття з'єднувальних осьових сил стиснення як дистанціюючі пристрої між ділянками (1) і (6) шпинделя передбачені розташовані зовні циліндри 7, 71 осьового тиску. 3. Запобіжна муфта за одним з пп.1 або 2, яка відрізняє ться тим, що ділянка (1) шпинделя ви C2 2 (19) 1 3 82927 мими в осьовому напрямку привідними валами встановлювати муфту-обмежувач крутного моменту для захисту від перевантаження. У карданних валах запобіжна функція від осьового перевантаження досягається, наприклад, за допомогою косого зламу валків у пересувному елементі. При цьому пересувний елемент служить також для компенсації подовження при активному зміщенні валків. На відміну від карданних валів, шпинделі з плоскою цапфою, як правило, не мають ніякої осьової рухливості. У приводах з плоскою цапфою реалізовується дуже невелике зміщення між трефом з боку валків і кулаком. Для більшого осьового зміщення або як захисна функція при аварії застосовується відокремлено зміщення кулака на шліцевому валу. З [документа DE 38 11 790 Al] відомий, наприклад, привід прокатного стану зі з'єднувальним шпинделем із шарніром з круговими зубами. При розташованих між шестеренним валком і робочими валками, які мають осьову р ухливість шарнірних шпинделів, шпиндельний шарнір утворюється відповідно зі з'єднувального трефа, який має кругові зуби, і з'єднувальної втулки, яка забезпечена внутрішніми зубами і охоплює цей треф. З'єднувальні втулки насунені на шийки валів шестеренного відповідно робочого валка. Шарнірний шпиндель направляється між з'єднувальними втулками за допомогою опорних елементів, розташованих у ділянці осі шпинделя, і переміщуваних по осі гідравлічних штовхачів. Для компенсації осьового зміщення робочого валка, з'єднаного з шарнірним шпинделем, внутрішня зубчаста різь з'єднувальної втулки виходить за кругові зуби трефа щонайменше на таку ж ділянку L несучої довжини, яка відповідає розміру можливого осьового переміщення шарнірного шпинделя. У [документі DE 37 06 577 С2] розкривається зубчастий шарнірний шпиндель для приводу прокатного стану з передбаченими на кінці шпиндельного вала з'єднувальними трефами, які мають кругові зуби, і охоплюючу їх внутрішню зубчасту різь приєднувальних втулок, які спираються з обох кінців на шпиндельний вал за допомогою кульових п'ят і натискних пристроїв, і контуром змащувального матеріалу, який включає забезпечене канавкою кільце, за допомогою якого підводиться масло. Кільце, яке підводить масло, герметично охоплює шпиндельний вал і встановлене на ньому з можливістю обертання, із захистом проти осьового зміщення, при цьому канавка щонайменше одним отвором у шпиндельному валу з'єднана щонайменше з одним центральним каналом, що проходить у подовжньому напрямку, від якого можуть забезпечуватися маслом охолоджувані зубчасті муфти, які підлягають змащуванню. Отвір центрального каналу має з боку валків у кінцевій ділянці шпиндельного валу збільшений діаметр для прийому натискних штовхачів, які мають попередній натяг за рахунок тарілчастих пружин. Щонайменше один встановлений на шпиндельному валу корпус для відведення масла герметично охоплює зубчату муфту і кільце для підведення масла. Шпиндельний вал встановлений без мож 4 ливості прокручування і рухливо по осі щонайменше в одному з'єднувальному трефі і з можливістю осьового переміщення на заздалегідь напруженій по осі напрямній втулці, яка має кульову п'яту. Центральний канал забезпечений отворами, а також маслопроводами для циркулюючого змащування поверхонь тертя між з'єднувальним трефом, який має можливість осьового переміщення на шпиндельному валу, напрямною втулкою, яка має можливість осьового переміщення на шпиндельному валу, кульовими п'ятами, які встановлюються на натискних пристроях, і круговими зубами, які зміщаються до внутрішніх зубів. У [документі DE 40 28 158Al] показана муфта для з'єднання одна з одною двох частин, які мають можливість співвісного обертання і спільно охоплюють, по суті, циліндричну з'єднувальну деталь, яка закріплюється між деталями, що повинні з'єднуватися одна з одною, і яка має можливість подовження як назовні, так і всередину, щоб здійснювати з'єднувальне притискне зусилля на деталі через проміжну з'єднувальну деталь. З'єднувальна деталь містить напірну камеру, яка призначена для живлення через канал, який підводить робоче середовище, для подовження з'єднувальної деталі, і забезпечена пристроєм для розвантаження тиску, який спрацьовує при відносному повороті названої вище деталі. З'єднувальна деталь виготовлена так, що на названу першою деталь здійснює більше з'єднувальне зусилля, ніж на інші деталі, і пристрій для розвантаження тиску виготовлений таким чином, що він активізується при відносному повороті між першою деталлю і з'єднувальною деталлю, однак, дозволяє обертання між другою деталлю і з'єднувальною деталлю. У [документі DE 34 19 307] розкривається пристрій для рознімного фрикційного з'єднання між виконаним у вигляді порожнистого вала вхідним валом передачі, встановленим на рознесених підшипниках всередині корпусу, і привідним валом, що вста вляється в нього. У вхідному валу передачі виконана заповнена рідиною кільцева камера, яка має невелику радіальну ширину і закінчується перед підшипниками. Щонайменше на одному кінці вхідного вала передачі передбачено пристрій для створення тиску в рідині, з'єднаний із кільцевою камерою, в результаті чого забезпечується затиск вхідного вала передачі на привідному валу. У [документі EP 0 429 468 Bl] розкривається з'єднувальний пристрій, який обмежує крутний момент, із двома співвісними один відносно одного з'єднувальними елементами, які жорстко з'єднані з привідним або веденим валом, і які знаходяться в зачепленні один з одним за допомогою двох повернених одна до одної поверхонь, які знаходяться під навантаженням і створюють фрикційне з'єднання. Фрикційне з'єднання підібране так, що воно проковзує в тому випадку, коли крутний момент, що впливає на муфту, перевищить задане значення. Передбачений також пристрій для сприйняття виникаючого проковзування у фрикційному з'єднанні і для розмикання з'єднання під час проковзування. У це фрикційне з'єднання входить циліндрична деталь, яка жорстко з'єднана зі 5 82927 з'єднувальним елементом і в пресовій посадці має циліндричну буксу, і яка жорстко з'єднана з іншим з'єднувальним елементом. Далі, з'єднувальний пристрій має насос високого тиску, який приводиться в дію за допомогою детекторного пристрою таким чином, що він подає рідину, яка знаходиться під тиском, до випускного каналу, коли виникає проковзування у фрикційному з'єднанні. Щонайменше на одній поверхні тертя зроблена велика кількість отворів, які з'єднані з випускним каналом насоса. Отвори виконані у такий спосіб, що вони утворюють гідростатичний шар разом із поверхнями тертя при підведенні робочої рідини. [Документ DE 10112 088 Al] стосується способу створення тиску в з'єдн увальних муфтах для з'єднання з силовим замиканням двох коаксіальних елементів машини, які підлягають з'єднанню без зазору, - одним на привідній стороні і другим на стороні відведення потужності елементами машини - з одним проміжним простором, обмеженим щонайменше частково пружно деформівною стінкою, який може бути заповнений робочим середовищем. Робоче середовище під час обертання з'єднувальної муфти за допомогою щонайменше одного транспортного пристрою, розташованого в ділянці зовнішнього периметра з'єднувальної муфти, подається зі спільно обертового резервуара для робочої рідини в проміжний простір, при цьому привід утворений ексцентриковою шайбою, яка безпосередньо або опосередковано впливає на транспортний пристрій через інше робоче тіло. Виходячи з приведеного вище рівня техніки, завданням винаходу є знайдення рішення, зокрема, для приводу з плоскою цапфою з двома підшипниками для балансування шпинделя, за допомогою якого вдалося б інтегрувати, переважно, в існуючі приводи пристрій, що запобігає прокручуванню і зміщенню. Для рішення цього завдання в запобіжній муфті від перевантаження, зокрема, для трансмісії головних приводів прокатних клітей, яка перекриває ділянку шпинделя, забезпечену зубчастою різзю, і ділянку шпинделя, утворену з глухою посадкою, пропонується поворотно-ковзна втулка, яка з одного кінця з можливістю осьового руху приймає ділянку шпинделя з внутрішньою зубчастою різзю і з іншого кінця охоплює ділянку шпинделя з внутрішньою втулкою на глухій посадці, і своїм заднім продовженням, що має форму втулки, за допомогою розпірної втулки і за допомогою зазору, в якому утворюється розпір, за рахунок робочої рідини, створює у разі перевантаження податливе фрикційне з'єднання без прокручування. За допомогою таких заходів вдалося отримати комбінацію захисного механізму для осьового перевантаження з фіксацією від прокручування при перевантаженні, викликаному скручуванням. У варіанті виконання запобіжної муфти передбачено, що для сприйняття з'єднувальних осьових сил стиснення між ділянками шпинделя розташовані циліндри осьового тиску, що лежать переважно зовні, як дистанціюючі пристрої, які виконують роль податливих пристроїв під час перевантаження. 6 Інші варіанти виконання винаходу відповідно передбачають залежні пункти формули винаходу. При цьому можуть передбачатися заходи, які полягають у тому, що одна ділянка шпинделя зроблена із жорсткою опорною ділянкою, а інша ділянка шпинделя - із плаваючою опорною ділянкою. Далі, може бути передбачено, що при осьовому перевантаженні на ділянці шпинделя в напрямку сторони жорсткої опорної ділянки ця ділянка шпинделя з плаваючою опорною ділянкою, з пристроєм для фіксації від прокручування і поворотноковзною втулкою, забезпеченою внутрішньою зубчастою різзю, має можливість зміщатися по частині ділянки шпинделя, забезпеченій зовнішньою зубчастою різзю. Перевага полягає в тому, що зусилля запуску осьового зміщення може регулюватися за допомогою тиску в циліндрах. Далі, перевага полягає в тому, що циліндри можуть бути виконані для регулювання і, відповідно, демпфірування ефекту з'єднання. Доцільний варіант виконання передбачає, що при перевищенні крутного моменту ділянка шпинделя із жорстко з'єднаною втулкою виконана з можливістю проковзування відносно поворотноковзної втулки і розпірної втулки і запобіжне кільце, жорстко з'єднане з цією ділянкою, перебуває у з'єднанні із запірним клапаном, завдяки чому відбувається розмикання з'єднання, що мало попередній розпір за рахунок робочої рідини в зазорі для створення тиску. Після розмикання відбувається обертання на підшипниках, після чого момент розмикання може регулюватися за допомогою тиску на розпірну втулк у. Інші деталі, ознаки і переваги винаходу витікають із приведеного нижче пояснення прикладу виконання, схематично зображеного на кресленні, де показано: фіг.1 - комбінована запобіжна муфта для захисту від прокручування і зміщення, зокрема, для трансмісії головних приводів прокатних клітей, яка перекриває ділянку шпинделя, забезпечену зубчастою різзю, і ділянку шпинделя, утворену з глухою посадкою. Запропонована згідно з винаходом запобіжна муфта виконана з поворотно-ковзною втулкою 3, яка з одного кінця з можливістю осьового переміщення приймає ділянку 1 шпинделя із зубчастою різзю і з іншого кінця охоплює з глухою посадкою ділянку 6 шпинделя з внутрішньою втулкою 4, яка зі своєї сторони при всуванні заднього продовження 13, яке має форму втулки, поворотно-ковзної втулки 3 утворює з розпірною втулкою 5 з урахуванням зазору 14, у якому створюється тиск за рахунок розпору робочої рідини, фрикційне з'єднання без можливості прокручування, яке податливе у разі перевантаження, і при цьому для сприйняття осьових з'єднувальних сил стиснення між ділянками шпинделя 1 і 6 передбачені як дистанціюючі пристрої розташовані зовні циліндри осьового тиску 7, 7і, які зроблені податливими при перевантаженні. Ділянка 1 шпинделя має опору у вигляді ділянки 2 жорсткої опори, ділянка 6 шпинделя має 7 82927 опору у вигляді ділянки 8 плаваючої опори. При осьовому перевантаженні ділянки 6 у напрямку сторони ділянки 2 жорсткої опори ця ділянка 6 шпинделя з ділянкою 8 плаваючої опори, пристроєм (4, 5) фіксації від прокручування і поворотноковзною втулкою 3, забезпеченою внутрішньою зубчастою різзю, має можливість зміщатися по частині ділянки 1 шпинделя, забезпеченій зовнішньою зубчастою різзю. Зусилля запуску осьового переміщення може регулюватися за допомогою тиску в циліндрах 7, 7'. При цьому циліндри 7, 7' можуть використовуватися для регулювання і, відповідно, демпфірування ефекту зчеплення. При перевищенні крутного моменту ділянка 6 шпинделя з жорстко з'єднаною втулкою 4 проковзує відносно поворотно-ковзної втулки 3 і розпірної втулки 5, при цьому жорстко з'єднане з ділянкою 6 шпинделя запобіжне кільце 10 відділяє головку запорного клапана 11, в результаті відбувається розмикання з'єднання, отриманого за рахунок попереднього розпору робочої рідини в зазорі 14 для створення тиску, і після розмикання здійснюється обертання на підшипнику 12, після чого момент розмикання регулюється за допомогою тиску в розпірній втулці. Функціонування запропонованої запобіжної муфти можна описати у такий спосіб. Ділянка 1 шпинделя із зовнішньою зубчастою різзю встановлена на ділянці 2 жорсткої опори в осьовому і радіальному напрямку. Він передає необхідний момент прокатки з геометричним замиканням через поворотно-ковзну втулк у 3. Між кінцем поворотно-ковзної втулки, на якому немає зубчастої різі, і розпірною втулкою 5 вузла захисту від прокручування є фрикційне замикання. Воно підтримується за допомогою робочого середовища, яке знаходиться в зазорі розпірної втулки 5. Внутрішня втулка 4 жорстко з'єднана з ділянкою 6 шпинделя. Осьова рухливість зубчастого зачеп 8 лення між ділянкою 1 шпинделя і поворотноковзною втулкою 3 обмежується щонайменше одним циліндром 7, 7'. Щоб, наприклад, при косому зламі валків захистити від пошкодження пристрій балансування шпинделя, болти шарнірів на стороні двигуна, осьові опори проміжного вала, і, відповідно, нижнього двигуна, частин, не пов'язаних безпосередньо, а двигуни - від осьового зміщення, при осьовому перевантаженні на ділянці 6 шпинделя в напрямку сторони жорсткої опори ця ділянка шпинделя з плаваючою опорною ділянкою 8, пристроєм 4, 5, 10, 11, 12 фіксації від прокручування і поворотно-ковзною втулкою 3, забезпеченою внутрішньою зубчастою різзю, зсувається по частині ділянки 1 шпинделя, забезпеченій зовнішньою зубчастою різзю. Величина зсуву обмежується відстанню між поверненими одна до одної торцевими сторонами шпинделів, яка може бути задана. Зусилля запуску осьового зміщення регулюється за допомогою тиску в циліндрах 7, 7'. При перевищенні максимального тиску відбувається опускання рівня робочого середовища в циліндрах і, тим самим, створюється можливість для зміщення. Циліндри 7, 7' дають нарівні можливість активного регулювання або демпфірування. Зміщення ділянки 8 плаваючої опори відбувається в сегментах 9. При перевищенні моменту відбувається проковзування ділянки 6 шпинделя з жорстко з'єднаною втулкою 4 відносно поворотно-ковзної втулки 3 і розпірної втулки 5. Жорстко з'єднане з ділянкою 6 шпинделя запобіжне кільце 10 відділяє головку запірного клапана 11, так що відбувається розмикання з'єднання, якому за допомогою робочої рідини був заданий попередній розпір. Обертання відбувається після розмикання через опору 12. Момент розмикання регулюється за допомогою тиску в розпірній втулці. 9 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 82927 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601