Редуктор привода вертикальних валків

Реферат: Редуктор привода вертикального валка містить зубчаті передачі, розташовані в корпусі, вертикальний вихідний вал, у порожнині якого розташований універсальний шарнір із ведучою й веденою деталями, а також шпиндель зі шліцьовим хвостовиком. Корпус виконаний з вертикальним розніманням і обладнаний горизонтальними привалковими площадками в нижній його частині й опорними площадками на периферії зовнішніх поверхонь кожного з півкорпусів, виконаними паралельно розніманню корпуса, а зубчаті передачі виконані триступеневими, при цьому перший ступінь передачі виконано із двома ведучими конічними шестернями й підсумовуючим конічним колесом, другий ступінь виконано з вала-шестірні й циліндричного колеса, установленого на валу-шестірні третього ступеня, яка перебуває в зачепленні із зубчатим колесом, установленим на пустотілому валу, крім того, універсальний шарнір виконаний з бочкуватими роликами, а ведуча деталь шарніра представлена частиною пустотілого вихідного вала, при цьому між роликовим шарніром і шліцьовим хвостовиком шпинделя встановлений захисний кожух із перепускним повітряним клапаном. UA 107158 U (54) РЕДУКТОР ПРИВОДА ВЕРТИКАЛЬНИХ ВАЛКІВ UA 107158 U UA 107158 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до обробки металів тиском, а саме до приводів прокатних валків й може бути використана для передачі обертання від двигунів до вертикального валка кліті прокатного стана. Відомий редуктор приводу вертикальних валків від горизонтального двигуна за допомогою конічно-циліндричного редуктора, вихідні вали якого виконані пустотілими та у верхній частині, яких розташовані шліци, взаємодіючі зі шліцами ведучих деталей універсальних шпинделів, при цьому вихідні пустотілі вали синхронізовані за допомогою пари циліндричних зубчатих коліс [Патент DE № 1092421]. Недолік відомого редуктора полягає в тому, що він містить синхронізуючу пару циліндричних коліс на вихідних пустотілих валах, що робить цей аналог громіздким як по висоті, так і в плані. Відомий також аналог - редуктор [Атлас конструкций редукторов, 2-е издание, Цехнович Л.И., Петриченко И.П., Киев, "Вища школа", 1990 г., 151 с.], де представлена конічна зубчата передача із двома швидкохідними валами, які взаємодіють із конічним колесом. Найближчим аналогом до корисної моделі по суті є редуктор приводу вертикального валка з пустотілим вихідним валом [патент SU 8891168], у верхній порожнині якого встановлений універсальний шарнір, ведуча деталь якого взаємодіє з пустотілим валом, а його шарнірна втулка - зі шліцьовим хвостовиком шпинделя. Між ведучою й веденою деталями універсального шарніра розташовані деталі, що забезпечують необхідний перекіс поздовжніх осей. Вихідні пустотілі вали синхронізовані за допомогою пари циліндричних зубчатих коліс. Пустотілі вали отримують обертання від двигунів, які розташовані вертикально. Однак йому властиві недоліки, а саме те, що використання в редукторі синхронізуючої пари циліндричних коліс на вихідних пустотілих валах, де двигуни редуктора мають вертикальне виконання, то це робить відомий аналог громіздким як по висоті, так і в плані, що призводить до збільшення габаритів робочої кліті, що виключає застосування аналога в прокатних цехах з обмеженою висотою цехів. В основу корисної моделі поставлена задача розширити технологічні можливості редуктора вертикальної кліті прокатного стана з одночасним підвищенням надійності обладнання головної лінії вертикальної кліті. Технічний результат, полягає в використовуванні декількох двигунів з горизонтальним розташуванням їх осей, зі зменшеними потужностями кожного із двигунів з урахуванням динамічних навантажень, що суттєво знижує сумарний маховий момент головної лінії й динамічні навантаження. При цьому збільшується довговічність силових деталей і надійність устаткування вертикальної кліті. Поставлена задача вирішується тим, що в редуктор приводу вертикального валка, що містить зубчаті передачі, розташовані в корпусі, вертикальний вихідний вал, у порожнині якого розташований універсальний шарнір із ведучою й веденою деталями, а також шпиндель зі шліцьовим хвостовиком, в якому згідно з корисною моделлю, корпус виконаний з вертикальним розніманням і обладнаний горизонтальними привалковими площадками в нижній його частині й опорними площадками на периферії зовнішніх поверхонь кожного з півкорпусів, виконаними паралельно розніманню корпуса, а зубчаті передачі виконані триступеневими, при цьому перший ступінь передачі виконано із двома ведучими конічними шестернями й підсумовуючим конічним колесом, другий ступінь виконано з вала-шестірні й циліндричного колеса, установленого на валу-шестірні третього ступеня, яка перебуває в зачепленні із зубчатим колесом, установленим на пустотілому валу, крім того, універсальний шарнір виконаний з бочкуватими роликами, а ведуча деталь шарніра представлена частиною пустотілого вихідного вала, при цьому між роликовим шарніром і шліцьовим хвостовиком шпинделя встановлений захисний кожух із перепускним повітряним клапаном. У результаті порівняльного аналізу заявленого редуктора приводу вертикального валка з найближчим аналогом встановлено, що вони мають наступні загальні ознаки: - зубчаті передачі, розташовані в корпусі; - вертикальний вихідний вал, у порожнині якого розташований універсальний шарнір із ведучою й веденою деталями; - шпиндель зі шліцьовим хвостовиком, а також відмітні ознаки: - корпус виконаний з вертикальним розніманням і обладнаний горизонтальними привалковими площадками в нижній його частині й опорними площадками на периферії зовнішніх поверхонь кожного з півкорпусів, виконаними паралельно розніманню корпуса; - зубчаті передачі виконані триступеневими, при цьому перший ступінь передачі виконано із двома ведучими конічними шестернями й підсумовуючим конічним колесом; 1 UA 107158 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - другий ступінь виконано з вала-шестірні й циліндричного колеса, установленого на валушестірні третього ступеня, яка перебуває в зачепленні із зубчатим колесом, установленим на пустотілому валу; - універсальний шарнір виконаний з бочкуватими роликами, а ведуча деталь шарніра представлена частиною пустотілого вихідного вала; - між роликовим шарніром і шліцьовим хвостовиком шпинделя встановлений захисний кожух із перепускним повітряним клапаном. Таким чином, заявлений редуктор приводу вертикального валка має нове конструктивне виконання вузлів і деталей, нові зв'язки вузлів і деталей і нове розташування їх один відносно одного. Між відмітними ознаками й технічним результатом, який досягається, існує причиннонаслідковий зв'язок. Внаслідок того, що корпус виконаний з вертикальним розніманням і обладнаний горизонтальними привалковими площадками в нижній його частині й опорними площадками на периферії зовнішніх поверхонь кожного з півкорпусів, виконаними паралельно розніманню корпуса, стало можливим проводити розбирання (збирання) й випробування редуктора в горизонтальному положенні. Тобто, при складанні редуктора один півкорпус буде виконувати роль базової деталі, а другий роль кришки, що забезпечить якість збирання редуктора і його надійність у роботі. Горизонтальні привалкові площадки забезпечують зручний монтаж редуктора на робочій кліті. Внаслідок того, що зубчаті передачі виконані триступеневими, при цьому перший ступінь виконано із двома ведучими конічними шестернями й підсумовуючим конічним колесом, а другий ступінь виконано з вала-шестірні й циліндричного колеса, установленого на валушестірні третього ступеня, яка перебуває в зачепленні із зубчатим колесом, установленим на пустотілому валу, стало можливо застосувати для приводу редуктора два двигуни з потужністю кожного у два рази менше потужності прокатки. Внаслідок того, що універсальний шарнір виконаний з бочкуватими роликами, а ведуча деталь шарніра представлена частиною пустотілого вихідного вала, суттєво знижена висота редуктора й збільшений кут перекосу шпинделя і розширені технологічні можливості по прокатці широких і вузьких слябів. Внаслідок того, що між роликовим шарніром і шліцьовим хвостовиком шпинделя встановлений захисний кожух із перепускним повітряним клапаном, це дозволить захистити шліцьові з'єднання від влучення окалини, пара, забруднень і підвищити надійність обладнання. При цьому пропускний повітряний клапан вирівнює тиск повітря в кожусі при переміщенні шпинделя відносно шліців шарнірної втулки, що забезпечить тривалу збережність захисного кожуха. Корисна модель пояснюється кресленнями, на яких показано: Фіг. 1 - редуктор приводу вертикального валка; Фіг. 2 - розріз по А-А на Фіг. 1; Фіг. 3 - розріз по Б-Б на Фіг. 2. Редуктор приводу вертикального валка (валок показаний пунктирно) містить корпус 1, який виконаний з вертикальним розніманням 2, оснащений горизонтальними привалковими площадками 3 у нижній його частині й опорними площадками 4 на периферії зовнішніх поверхонь кожного із симетричних пів корпусів. паралельними розніманню цього корпуса. В порожнині вертикального вихідного вала 5 у нижній його частині встановлений універсальний роликовий шарнір 6, який містить ведену деталь 7, бочкуваті ролики 8, а його ведуча деталь є частиною пустотілого вихідного вала 5. Ведуча деталь 5 через бочкуваті ролики 7 взаємодіє з веденою деталлю 7 універсального роликового шарніра в межах діапазону +/- α. Перший ступінь зубчатої передачі виконано у вигляді конічної передачі (із круговими зубами), що містить дві ведучі конічні шестерні 9, 10 та підсумовуюче конічне колесо 11. Це дасть можливість застосовувати два електродвигуни в приводі (на фіг. двигуни не показані). Другий ступінь передачі представлено як вал-шестірня 12 і циліндричне колесо 13, установлене на валу-шестірні 14 третього ступеня, який перебуває в зачепленні із зубчатим колесом 15, установленим на пустотілому валу. Шліцьовий хвостовик шпинделя 16 обладнаний захисним кожухом 17 із перепускним повітряним клапаном 18, що захищає шліцьове з'єднання від влучення окалини, пари, забруднень і підвищує надійність обладнання. Редуктор приводу вертикального валка працює наступним чином. Крутні моменти від двох двигунів, розташованих горизонтально (на кресленнях не показані) передаються через ведучі конічні шестерні 9, 10 (з круговим зубом) на підсумовуюче конічне колесо 11, на якому два крутні моменти підсумовуються. При цьому швидкості обертання валів двигунів ідеально 2 UA 107158 U 5 10 15 вирівнюються. Сумарний крутний момент від конічного колеса 11 передається через проміжний вал-шестірню 12 відомому зубчатому колесу 13, установленому на валу-шестірні 14, з якого у свою чергу передається на зубчате колесо 15, установлене на пустотілому вихідному валу 5. З нижньої частини пустотілого вихідного вала 5 крутний момент через бочкуваті ролики 8 передається на ведену деталь 7 роликового шарніра 6 і далі на шліцьовий хвостовик шпинделя 16. Універсальний шарнір 6 забезпечує передачу крутного моменту в діапазоні кутів від α+6° до α-6°. Привод від двох двигунів забезпечує зменшення моменту інерції лінії привода в 1,25…1, 5 разу в порівнянні із приводом від одного двигуна, що позитивно впливає на динамічну складову при прокатці. З вищеприведеного видно, що конструкція редуктора приводу вертикального валка робочої кліті прокатного стана виконана згідно з формулою корисної моделі дозволяє розширити перелік станів гарячої прокатки, у яких можливо встановити вертикальну кліть завдяки зменшенню її висотних габаритів за рахунок застосування для привода кожного валка двох двигунів у горизонтальному виконанні. Це також знизить динамічні навантаження в головній лінії, збільшить довговічність силових деталей і надійність вертикальної кліті в цілому. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 Редуктор привода вертикального валка, що містить зубчаті передачі, розташовані в корпусі, вертикальний вихідний вал, у порожнині якого розташований універсальний шарнір із ведучою й веденою деталями, а також шпиндель зі шліцьовим хвостовиком, який відрізняється тим, що корпус виконаний з вертикальним розніманням і обладнаний горизонтальними привалковими площадками в нижній його частині й опорними площадками на периферії зовнішніх поверхонь кожного з півкорпусів, виконаними паралельно розніманню корпуса, а зубчаті передачі виконані триступеневими, при цьому перший ступінь передачі виконано із двома ведучими конічними шестернями й підсумовуючим конічним колесом, другий ступінь виконано з вала-шестірні й циліндричного колеса, установленого на валу-шестірні третього ступеня, яка перебуває в зачепленні із зубчатим колесом, установленим на пустотілому валу, крім того, універсальний шарнір виконаний з бочкуватими роликами, а ведуча деталь шарніра представлена частиною пустотілого вихідного вала, при цьому між роликовим шарніром і шліцьовим хвостовиком шпинделя встановлений захисний кожух із перепускним повітряним клапаном. 3 UA 107158 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4