Пристрій для змащення шарнірів універсальних шпинделів

Реферат: Пристрій для змащення шарнірів універсальних шпинделів містить змонтовані на валу шпинделя циліндричні блоки з мастилом і підпружиненими поршнями та трубопроводи для подачі мастила до шарніра, статорне кільце, установлене на валу під кутом за допомогою регулювальних різьбових упорів, підпружинені плунжери, зв'язані зі статорним кільцем та зворотні клапани. Пристрій обладнаний корпусом, що охоплює вал шпинделя, та складається із двох півобойм, стягнутих між собою шпильками, а циліндричні блоки для змащення представлені у вигляді циліндричних розточень, виконаних у кожній півобоймі й усередині яких розміщені підпружинені поршні. При цьому з поршневого боку циліндричних розточень закріплені кришки, у корпусах яких розташовані вищезгадані підпружинений плунжер і зворотні клапани, а також додатково вбудований запобіжний клапан. Крім того, у півобоймах виконані мастильні канали із дросельними шайбами, з'єднані із трубопроводами. UA 81927 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗМАЩЕННЯ ШАРНІРІВ УНІВЕРСАЛЬНИХ ШПИНДЕЛІВ UA 81927 U UA 81927 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв змащення для прокатного устаткування, переважно до універсальних шпинделів прокатних станів. Відомо технічне рішення (патент SU1293442) для автоматичного змащення шарнірів універсальних шпинделів, яке складається з ємностей для змащення, виконаних у вигляді поршневих циліндрів з поршнями, змонтованих на валу шпинделя паралельно його осі. На штоці поршня, виконаного у вигляді зубчастої рейки, змонтована рухлива втулка, у якій по окружності встановлені упори, які за допомогою пружин підтискаються до зубчастої рейки, утворюючи при цьому храповий механізм. Втулка за допомогою пружини опирається на корпус циліндра, а регулювальні болти призначені для обмеження ходу втулки. Втулка взаємодіє із двоплечим важелем, на якому встановлений інерційний вантаж. При обертанні шпинделя на інерційний вантаж буде діяти відцентрова сила, яка через двоплечий важіль передається втулці й далі через храповий механізм на поршень циліндра. Поршень циліндра під час переміщення видавлює порцію мастила в трубопровід і далі через гнучкий шлангопровід до тертьових поверхонь вкладишів шарніра. Втулка переміщується разом з поршнем до упора в регулювальні болти та забезпечує необхідну подачу мастила на тертьові поверхні вкладишів. При зупинці шпинделя пружина між корпусом циліндра й втулкою повертає у вихідне положення саму втулку, двоплечий важіль та інерційний вантаж у початкове положення. Недоліком технічного рішення, прийнятого за аналог є: - наявність Інерційних вантажів, які при обертанні вала шпинделя, створюють значне навантаження на весь механізм через виникаючі великі моменти інерції. При частих реверсах шпинделя інерційні вантажі створюють динамічне знакозмінне навантаження на елементи механізму, що значно знижує довговічність усього механізму в цілому. - храповий механізм значно ускладнює зворотне переміщення поршня, при поповненні циліндра мастильним матеріалом. Як прототип вибрана конструкція універсального шпинделя прокатного стану (патент України №69691) із системою змащення шпинделя. Універсальний шпиндель містить вал, шарнірні головки, у розточеннях яких установлені вкладні. У шарнірних головках виконані мастилорозподільні канали, з'єднані трубопроводами для підведення мастила до вкладишів. Статорне кільце вільно встановлено на валу й шарнірно закріплено до корпуса підшипника під кутом до осі обертання за допомогою сферичних регулювальних різьбових упорів. Для підведення змащення до тертьових поверхонь бронзових вкладишів застосовані мастильні циліндрові блоки, які виконані у вигляді декількох циліндричних резервуарів, установлених на валу в поздовжніх пазах І скріплених хомутами. З іншої сторони резервуара встановлені з можливістю переміщення підпружинені плунжери зі зворотними клапанами, що зв'язують порожнину із мастилом у резервуарі й трубопровід, який підводить мастило до вузла тертя. Усередині кожного резервуара встановлені підпружинені поршні, під якими знаходиться мастило. У прототипі усунуті деякі недоліки попередньої конструкції, а саме відсутні інерційні вантажі й храповий механізм, спрощена процедура заправлення мастильних циліндрових блоків мастильним матеріалом. Однак до недоліків відомого технічного рішення слід віднести: - розташування циліндричних мастильних резервуарів безпосередньо на валу шпинделя вимагає трудомісткої механічної обробки відповідних місць (поверхонь) на валу під установку циліндрів; - відсутність засобів, які були б запобіжні від можливого аварійного підвищення тиску; - кріплення мастильних циліндрових ємностей на валу шпинделя за допомогою хомутів недостатньо надійно під час обертання та дії відцентрових сил. В основу корисної моделі поставлено задачу - збільшення довговічності й надійності роботи механізму автоматичного змащення шарнірів універсального шпинделя прокатного стану. Поставлена задача вирішується за рахунок технічного результату, який полягає в підвищенні ефективності подання мастила до тертьових поверхонь вкладишів універсального шпинделя, та виключення ймовірних поломок мастильної гідроапаратури. У результаті порівняльного аналізу пропонованого пристрою для змащення шарнірів універсального шпинделя із прототипом установлене, що вони мають наступні загальні ознаки: - змонтовані на валу шпинделя циліндричні блоки з мастилом і підпружиненими поршнями; - трубопроводи для подачі мастила до шарніра; - статорне кільце, установлене на валу під кутом за допомогою регулювальних різьбових упорів; 1 UA 81927 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - підпружинені плунжери зв'язані зі статорним кільцем; - зворотні клапани, а також відмітні ознаки; - обладнання корпусом, що охоплює вал шпинделя, та складається із двох півобойм, стягнутих між собою шпильками; циліндричні блоки для змащення представлені у вигляді циліндричних розточень, виконаних у кожній півобймі й усередині яких розміщені підпружинені поршні, - з поршневої сторони циліндричних розточень закріплені кришки, у корпусах яких розташовані вищезгадані підпружинений плунжер і зворотні клапани та додатково вбудований запобіжний клапан; - у півобоймах виконані мастильні канали із дросельними шайбами, з'єднані із трубопроводами. Таким чином, запропонований пристрій для змащення шарнірів універсального шпинделя має нове конструктивне виконання вузлів і деталей, а також нові зв'язки вузлів і деталей. Між відмітними ознаками та технічним результатом, який досягається, існує причиннонаслідковий зв'язок. Завдяки тому, що пристрій для змащення шпинделя обладнаний корпусом, що охоплює вал шпинделя, та складається із двох півобойм, стягнутих між собою шпильками, а циліндричні блоки для змащення представлені у вигляді циліндричних розточень, виконаних у кожній півобоймі й усередині яких розміщені підпружинені поршні, при цьому, з поршневої сторони циліндричних розточень закріплені кришки, у корпусах яких розташовані вищезгадані підпружинений плунжер і зворотні клапани, а також додатково вбудований запобіжний клапан, крім того, у півобоймах виконані мастильні канали із дросельними шайбами, з'єднані із трубопроводами, стало можливим надійно встановити на валу шпинделя мастильне встаткування, запобігти витіканню мастила й зберегти гідроапаратуру від поломок й, тим самим, збільшити довговічність роботи механізму автоматичного змащення вкладишів в шарнірах універсального шпинделя прокатного стана. Виключення з вищевказаної сукупності відмітних ознак хоча б однієї з них не забезпечує досягнення технічного результату. Технічне рішення, яке заявляється, невідоме з рівня техніки й тому воно є новим. Корисна модель промислово застосовна, тому що її технологічне, її технічне виконання не представляє складностей в умовах НКМЗ. По цьому технічному рішенню виконаний робочий проект шпинделя для чорнової кліті кварто на Алчевський МК. Таким чином технічному рішенню, що заявляється, може надаватися правова охорона, тому що воно є новим і промислово застосовано, тобто відповідає критеріям корисної моделі. Корисна модель пояснюється кресленнями, на яких зображені: фіг.1 - загальний вид пристрою для змащення шарнірів універсального шпинделя; фіг.2 - розріз Б-Б на фіг. 1. фіг.3 - місце А на фіг. 1 Пристрій для змащення шарнірів універсального шпинделя розташований на валу 1 і складається із двох півобойм 2, скріплених між собою шпильками 3 (фіг.1-3). У кожній півобоймі 2 виконані циліндричні розточення 4, усередині яких розміщені підпружинені поршні 5, під якими знаходиться мастильний матеріал (фіг.3). Так само в кожній півобоймі 2 виконані мастильні канали 6, у які вставлені дросельні шайби 7. До півобойм 2 з поршневих сторін кріпляться кришки 8 за допомогою гвинтів 9. У кожній кришці розміщені підпружинений плунжер 10, зворотні клапани 11, 12 та запобіжний клапан 13. Місця сполучення кришок 8 з півобоймами 2 ущільнені кільцями 14. Плунжери 10 з одного боку підтискаються пружинами 15, а з іншого боку - статорним кільцем 16, яке шарнірно закріплено на опорі 17 вала 1 шпинделя й установлене під кутом до осі обертання вала шпинделя. Кут нахилу статорного кільця 16 регулюється за допомогою сферичних упорів 18 з різьбою, нагвинчених на різьбові осі 19, закріплені на опорі 17 вала. Для запобігання утворенню вакууму в штоковій порожнині півобойм 2 установлений повітряний фільтр 20. Заправлення мастильних резервуарів пластичним мастилом здійснюється через маслянку 2 1. Пристрій працює наступним чином. При обертанні вала 1 шпинделя, плунжера 5 обертаються навколо поздовжньої осі вала 1 та відбувається зворотно-поступальне переміщення уздовж власної осі, перетворюється механічна енергія обертання шпинделя в енергію потоку рідини (мастила). При обертанні вала 1 шпинделя, плунжер 5, наближаючись до нижньої точки обертання, переміщається вправо уздовж власної осі, при цьому зворотний клапан 12 відкривається, а зворотний клапан 11 закривається, відбувається процес усмоктування мастильного матеріалу в 2 UA 81927 U 5 10 порожнину під плунжером 5. Далі, при обертанні вала шпинделя, плунжер 5, наближаючись до верхньої точки обертання, упираючись у статорне кільце 16, переміщається вліво уздовж власної осі, при цьому зворотний клапан 11 відкривається, а зворотний клапан 12 закривається - відбувається нагнітання мастильного матеріалу в трубопровід. Мастильний матеріал надходить по трубопроводу до вкладишів і далі до контактних поверхонь тертя між вкладишем та сухарем, між вкладишем та вилкою, між вкладишем та хвостовиком робочого валка кліті прокатного стана. Установлений у системі змащення запобіжний клапан 13 призначений для обмеження робочого тиску до заданої величини. Обсяг мастила в трубопроводі регулюється за допомогою дросельної шайби 7. Таким чином, виконання пристрою для змащення шарнірів універсального шпинделя, згідно з формулою корисної моделі дозволить підвищити надійність змащення вкладишів в шарнірах завдяки ефективності подачі мастила до тертьових поверхонь. Усе це приводить до скорочення часу простою прокатного встаткування, пов'язаного із заміною вкладишів шарніра й, отже, приводить до підвищення продуктивності роботи шпинделя та прокатного стана в цілому. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Пристрій для змащення шарнірів універсальних шпинделів, що містить змонтовані на валу шпинделя циліндричні блоки з мастилом і підпружиненими поршнями та трубопроводи для подачі мастила до шарніра, статорне кільце, установлене на валу під кутом за допомогою регулювальних різьбових упорів, підпружинені плунжери, зв'язані зі статорним кільцем, та зворотні клапани, який відрізняється тим, що обладнаний корпусом, що охоплює вал шпинделя, та складається із двох півобойм, стягнутих між собою шпильками, а циліндричні блоки для змащення представлені у вигляді циліндричних розточень, виконаних у кожній півобоймі й усередині яких розміщені підпружинені поршні, при цьому з поршневого боку циліндричних розточень закріплені кришки, у корпусах яких розташовані вищезгадані підпружинений плунжер і зворотні клапани, а також додатково вбудований запобіжний клапан, крім того, у півобоймах виконані мастильні канали із дросельними шайбами, з'єднані із трубопроводами. 3 UA 81927 U Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4