Шарнір універсального шпинделя з пристроєм для удержання мастила

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (19) SIL1042829 А 3(5» В 21 В 3 5 / Й ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ U1) 3^2093/22-02 (22) 24.05.82 №) 23.09.83. Бюл. (Г 35 (72) Г.Я, Алексеенко, И.Б. Свирский, Ю.Л. Урин, А.Н. Богданов, В.М. Новиков и Н.П. Лаушкин (71) Всесоюзный научио-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтномеханических работ (53) 6 2 1 . 7 7 1 . 2 . 0 6 - 8 8 ( 0 8 8 . 8 ) (56) 1 . "Металлург", 1965, № 12, с 38. 2. Авторское свидетельство СССР № 881*762, к л . В 21 В 35/11*» 1979. (5 і ») (57) 1. ШАРНИР УНИВЕРСАЛЬНОГО ШПИНДЕЛЯ С УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ УДЕРЖАНИЯ СМАЗКИ, содержащий выполненные с к о ническими концами полумуфты с лопастью и вилкой, охватывающее полумуфты герметизирующее у с т р о й с т в о , включающее неподвижно закрепленные на полумуфтах в т у л к и , кожух с внутренним ребром-ограничителем, расположенные на концах втулок между кольцевыми буртами упругие уплотнительные элементы,*взаимодействующие с кожухом, а также ограничители осевых перемещений элементов герметизирующего у с т ройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, ч т о , с целью повышения надежности шарнира при увеличенном угле его перекоса, герметизирующее устройство снабжено, по крайней мере, одной подвижной в т у л к о й , имеющей наружное ребро-ограничитель, установленной на расположенных в полумуфтах и подпружиненных в радиальных направлениях плунжерах, а кожух выполнен, по крайней мере, из двух цилиндров, снабженных буртами на торцах, преимущественно съемными, взаимодействующими в осевом направлении с подвижной и неподвижной втулками, 2„ -Шарнир по п. 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что угол скоса к о н цов полумуфт равен & - , где о£- преS дельный у г о л перекоса шарнира и п число цилиндров кожуха, а расстояние от торцов полумуфт до начала скоса равно 0 , 0 5 - 1 , 0 наружного диаметра полумуфт, 3. Шарнир по п. 1 , о т л и ч а ю щ и й с я т е м , что внешние поверхности втулок выполнены коническими с расширениями к торцам и углом с к о с а Т п * Г д е °^ ~ предельный угол перекоса шарнира и л - число цилиндров наружного кожуха» kt Шарнир по п. 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что кожух выполнен составным в виде закрепленных на цилиндрах разборных хомутов с внутренними буртами на торцах. Изобретение относится, преимущественно, к прокатному оборудованию и может быть применено для передами вращения рабочим валкам листовых, обжимных и крупносортных станов с универ- 5 сальными шарнирами. Известны шарниры универсальных шпинделей с устройствами для удержа- • ния смазки, включающие полумуфты с лопастью и вилкой и герметизирующий. ,10 кожух, охватывающий полумуфты, при этом кожух выполнен из прорезиненной ленты, удерживаемой хомутами из полосовой стали [і ] Однако такие шарниры обладают низ- 15 кой стойкостью при больших углах перекоса в условиях попадания горячей окалины и других высокотемпературных воздействий, а также неудобством монтажа. • 20 Наиболее близким к изобретению является шарнир универсального шпинделя с устройством для удержания смазки, включающий выполненные с коническими концами полумуфты с лопастью и 25 вилкой и охватывающий полумуфты герметизирующий кожух с внутренним ребромограничителем, расположенные на концах втулок между кольцевыми буртами упругие уплотнительные элементы, а зо также ограничители осевых перемещений элементов герметизирующего устройст жухом, а также ограничители осевых -перемещений герметизирующего устройства, герметизирующее устройство снабжено, по крайней мере, одной подвижной втулкой, имеющей наружное ребро-ограничитель, установленной на расположенных в полумуфтах и подпружиненных а радиальных направлениях плунжерах, а кожух выполнен, по крайней мере, из двух цилиндров, снабженных буртами на торцах, преимущест-1 венно съемными, взаимодействующими в осевом направлении с подвижной и неподвижными втулками, при этом угол скоса концов полумуфт равен •* , где *cL - предельный угол перекоса шарнира и п - число цилиндров кожуха, а расстояние от торцов полумуфт до начала скоса равно 0,05-1,0 наружного диаметра полумуфт, а внешние поверхности втулок выполнены коническими с расширениями к торцам и углом скоса -^- t где oi- предельный угол перекоса шарнира и п - число цилиндров кожуха, кроме того, кожух выполнен составным в виде закрепленных на цилиндрах разборных хомутов с внутренними буртами на торцах. На фиг. 1 изображен шарнир, общий вид; на фиг.2 - узел ! на фиг.1; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.*! - вид Б на фиг.З; на фиг.5 'ва [2]. расчетная схеиа к определению коор-: динат скоса на полумуфтах. Недостатком известного устройства , Шарнир с устройством для удержания является снижение надежности устройсмазки включает: две полумуфты с лоства при углах перекоса шарнира свыпастью 1 и вилкой 2, на которых неше 3~^ по следующим причинам: доподвижно крепятся втулки 3; подвижпустимая предварительная деформация ную втулку kt опертую изнутри на плунупругих уплотнительных элементов оказывается недостаточной для компенсации _ жеры 5, размещенные в полу.муфтах (по меньшей мере по два плунжера в каждой возникающих зазоров; увеличение пути полумуфте) и подпружиненные в радискольжения в сочленениях устройства альных направлениях; цилиндры 6 коведет к ускоренному износу упругих* жуха с натягом посажены на упругие уплотнительных элементов. уплотнительные элементы 7, размещенЦелью изобретения является повы45 ные между кольцевыми буртами по коншение надежности шарнира при увеличен цам втулок 3 и ^. На цилиндрах 6 ном угле перекоса. кожуха закреплены разборные хомуты 8 Указанная цель достигается тем, с внутренними буртами на торцах. Подчто шарнир универсального шпинделя вижная втулка Ь и цилиндры 6 кожуха с устройством для удержания смазки, 50 имеют ребра-оґраничители, выполняюсодержащий выполненные с коническими щие одновременно роль ребер жестконцами полумуфты с лопастью и вилкости. кой, охватывающее полумуфты герметизирующее устройство, включающее заШарнир с устройством для удержакрепленные" на полумуфтах втулки, кония смазки работает следующим ображух с внутренним ребром-ограничителем,55 зом. расположенные на концах -втулок между Передавая крутящий момент при кольцевыми буртами упругие уплотнитель- определенном угле перекоса шарнира, ные элементы, взаимодействующие с колопасть 1 и вилка 2 вращают непод 10*42829 вижно закрепленные втулки 3 и h. Цилиндры 6 кожуха скользят вдоль продольной оси шарнира по закрепленным во втулках 3 и k упругим уплотнительным элементам 7, которые обеспечивают герметичность устройства. На сдвигающейся стороне шарнира сближение элементов устройства ограничивается упором буртов на торцах цилиндров 6 кожуха в наружное ребро 10 подвижной втулки * и торцов подвиж4 ной втулки h через внутренние ребраограничители цилиндров 6 в торцы втулок 3. Совместность работы элементов устройства и распределение угла перекоса между упругими уплотнительными элементами 7 на раздвигающейся стороне шарнира осуществляется благодаря взаимодействию внутренней стороны буртов цилиндров 6 с внутренни20 ми буртами втулок 3 и А," Минимальная величина расстояния от оси шарнира до начала конического скоса на полумуфтах х м (фиг. 5) определяется, исходя из касания внутренней поверхности подвижной втулки h поверхности конического скоса на полумуфтах при предельном угле перекоса. Для устройства с двумя цилиндрами кожуха п = 2 {фиг. 5)* - х. (О (2) Z, = 0,5D-(C D где \ и L. і V sin#+Q,5bsin?fb(3) - наружный диаметр полумуфт шарнира; — координаты точки L середины внутренней поверхности ПОДВИЖНОЙ втулки А; - ширина подвижной втулки ' по осям уплотнитель» ных элементов; максимальная ширина наружного кожуха по осям уплотнительных элементов На раздвигающейся стороне шарнира b подвижная втулка k сближается с коническим скосом одной из полумуфт, сжимая пружины плунжеров 5» а на сдви- 25 гающейся стороне - удаляется от наружных поверхностей полумуфт и поддерживается выдвигающимися с этой стороны плунжерами 5. При зтом(фиг.і) подвижная втулка k занимает положение '30 cL - предельный угол переко-, в котором она повернута на угол 9рса шарнира. относительно каждой из полумуфт: лоИз (1) - (3) после элементарных пасти 1 и вилки 2, также как и вту•преобразований получаем лок 3. ' . Внутренние бурты втулок 3 и k вза- 35 имодействуют с буртами цилиндров 6 кожуха, предотвращая тем самым смя1 тие и быстрый износ упругих уплотнительных элементов 7. 40 Наружные поверхности втулок 3 и 4 выполнены коническими (фиг, 2) с углом скоса у ^ - ( о£- предельный угол перекоса шарнира, п - число цилиндров комуха), обеспечивая приближенно одинаковые зазоры между поверхностя- 45 ми втулок 3» ^ и буртами цилиндров 6 кожуха. Это способствует при тех же габаритах 'увеличению высоты контактного участка между буртами втулок и цилиндров кожуха, и тем самым, повы- 50 шению их прочности, а также способствует равномерному разделению угла перекоса шарнира между элементами устройства, Для реального шарнира, спроектированного для заготовочного стана 900/700/500 с 0 = 800 мм, п = 2, °^чах" ^°» Ь = *30 мм, С т % '- 85,6мм. Х/и = 80,^ мм, т . е . в данном случае Для других вариантов, с учетом варьирования конструктивных параметров для различных п ис£ т с ( ) < , величина х^/Вможет меняться в пределах 0,05' 1,0, возрастая прежде всего при увеличении oC r n o J X и п. Ожидаемый экономический эффект от внедрения шарнира'универсального шпинделя с устройством для удержания смазки составит ориентировочно 15 тыс.руб, в год. Фигі Фиг! 101(2829 A-A 6 Б Фиг. 3 Вид Б Фиг. 4 10*42829 7 J Фиг.5 Редактор С. Патрушева Заказ Составитель Г. Ростов Техред С.Мигунова Корректор Л. Бокшан Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.» д. 4/5 Филиал ИПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,