RU2193465C2

RU2193465C2 - Coupling

Info

Publication number: RU2193465C2
Application number: RU99127514/28A
Authority: RU
Inventors: А.А. Сопин; Ю.М.-Л. Стерник; В.А. Яблоновский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ФАКТОРИАЛ"
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2002-11-27

Abstract

FIELD: rolling equipment. SUBSTANCE: coupling has casing with three cylindrical bores embracing three angles of three-sided end of roll and splines arranged between casing and roll, and closure fixed on end of casing. Splines are arranged in pairs at both sides of bore axes. Flexible members are inserted into each bore between splines embracing each angle of roll. Flexible members are made in the form of annular sectors of flexible material such as rubber. Closure has three flat projections facing inward of casing. When coupling is removed from roll, spline projections facing casing bottom rest upon three flat projections of closure. Coupling is further provided with disk resting upon casing bottom and equipped with three faces, upon which spline projections facing casing bottom rest upon removal of coupling from roll. Distance from closure projections to casing axis and distance from disk faces to casing axis are selected to provide for required mounting gap facilitating assembling of coupling with roll. Coupling of such construction may be used in other branches of industry, where transmission of substantial torque moments is required and shafts are frequently connected and disconnected, and also in cases when substantial dynamic loads are created in gaps between members to be connected. EFFECT: provision for self-centering and self-tightening of members to be connected, reduced dynamic loads in drive members and provision for rapid joining of shafts. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к прокатному оборудованию и может быть использовано в других отраслях промышленности, где требуются передача значительных крутящих моментов и частая разборка соединяемых валов и где при наличии зазоров в соединяемых деталях могут возникнуть значительные динамические нагрузки. The invention relates to rolling equipment and can be used in other industries where significant torque transmission and frequent disassembly of the connected shafts are required and where significant dynamic loads can occur in the presence of gaps in the connected parts.

Известна соединительная муфта прокатного валка [1], содержащая обойму, охватывающую конец валка, снабженный лысками, закрепленные на обойме и расположенные между обоймой и лысками валка шпонки, а также закрепленную па торце обоймы крышку. A known coupling of a rolling roll [1] containing a cage covering the end of the roll, equipped with flats, secured to the cage and located between the cage and flats of the dowel roll, as well as a cover fixed to the end of the cage.

Известен также универсальный шарнир [2], содержащий обойму с тремя цилиндрическими расточками, охватывающими три угла трехгранного конца валка, и установленные между расточками и гранями валка пары промежуточных элементов с плоскими и цилиндрическими поверхностями. A universal hinge [2] is also known, containing a holder with three cylindrical bores, covering the three angles of the trihedral end of the roll, and pairs of intermediate elements with flat and cylindrical surfaces installed between the bores and edges of the roll.

Недостатками этих конструкций являются отсутствие центрирования валка, возможность биения муфты на валке из-за ее смещения с оси валка вследствие исходных монтажных зазоров и износа сопрягаемых поверхностей обоймы, шпонок и валка, а также отсутствие возможности выборки зазоров из-за жесткого крепления шпонок к обойме. The disadvantages of these designs are the lack of centering of the roll, the possibility of beating of the coupling on the roll due to its displacement from the axis of the roll due to the initial mounting clearances and wear of the mating surfaces of the casing, keys and roll, as well as the inability to select the clearances due to the hard fastening of the keys to the cage.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков, создание самоцентрирующегося и самозатягивающегося соединения элементов привода, снижение динамических нагрузок в приводных элементах, обеспечение легкой и простой сборки валка с муфтой. The aim of the invention is to eliminate the noted drawbacks, the creation of a self-centering and self-tightening connection of the drive elements, reducing dynamic loads in the drive elements, providing an easy and simple assembly of the roll with the clutch.

Указанная цель достигается тем, что в известной муфте, например, для соединения прокатного валка со шпиндельным валом, содержащей обойму с тремя цилиндрическими расточками, охватывающими три угла трехгранного конца валка, расположенные между обоймой и валком шпонки, а также закрепленную па торце обоймы крышку, шпонки попарно расположены по обе стороны oт оси каждой расточки между соответствующими плоскостями углов валка и цилиндрическими поверхностями расточек, и в каждой расточке между шпонками установлены упругие элементы, выполненные в виде кольцевых секторов из упругого материала, например, резины. This goal is achieved by the fact that in a known coupling, for example, for connecting a rolling roll with a spindle shaft, containing a cage with three cylindrical bores, covering the three angles of the trihedral end of the roll, located between the casing and the key roll, as well as a cover, dowels fixed to the end of the casing pairwise located on both sides from the axis of each bore between the respective planes of the corners of the roll and the cylindrical surfaces of the bores, and in each bore between the dowels are installed elastic elements made woven in the form of annular sectors of an elastic material, for example, rubber.

Для облегчения посадки муфты на горизонтально расположенный валок, которая часто производится краном и требует наличия больших зазоров между плоскими поверхностями шпонок и гранями валка, шпонки прижимаются к цилиндрическим поверхностям расточек в обойме с помощью упомянутых упругих элементов. To facilitate the fitting of the coupling on a horizontally located roll, which is often made by a crane and requires large gaps between the flat surfaces of the dowels and the edges of the roll, the dowels are pressed against the cylindrical surfaces of the bores in the cage using the aforementioned elastic elements.

Кроме того, крышка снабжена тремя плоскими параллельными оси муфты выступами, обращенными внутрь обоймы, на которые при снятии муфты с валка опираются обращенные к крышке выступы шпонок, причем расстояния от опорных плоскостей выступов до оси муфты выбраны одинаковыми, обеспечивающими необходимый монтажный зазор при сборке муфты с валком. In addition, the cover is equipped with three flat parallel to the coupling axis protrusions facing the inside of the cage, on which, when removing the coupling from the roll, the tongues of the keys facing the cover are supported, and the distances from the supporting planes of the protrusions to the coupling axis are chosen to be the same, providing the necessary mounting clearance when assembling the coupling with roll.

Муфта также снабжена диском, установленным на дне обоймы и снабженным тремя гранями, на которые при снятии муфты с валка опираются обращенные к диску выступы шпонок, причем расстояние граней до оси муфты выполнены одинаковыми, обеспечивающими необходимый монтажный зазор при сборке муфты с валком и возможность поворота сегментных шпонок относительно осей расточек в обойме при приложении нагрузки. За счет такого поворота происходит самоцентрирование муфты на валке, соединение затягивается и становится безлюфтовым. В то же время происходит выравнивание контактных нагрузок на сопрягаемых поверхностях шпонок с валком и обоймой, что снижает износ этих поверхностей. The coupling is also equipped with a disk mounted on the bottom of the cage and provided with three faces on which, when removing the coupling from the roll, the tongues of the keys facing the disk are supported, and the distance of the faces to the axis of the coupling is the same, providing the necessary mounting clearance when assembling the coupling with the roller and the ability to rotate segment dowels relative to the axis of the bore in the cage when a load is applied. Due to this rotation, the coupling self-centers on the roll, the connection is tightened and becomes backlashless. At the same time, the contact loads are balanced on the mating surfaces of the dowels with the roll and holder, which reduces the wear of these surfaces.

На фиг. 1 показан разрез вдоль продольной оси муфты, надетой на валок;
на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1;
на фиг.3 - разрез Б - Б на фиг. 1;
на фиг.4 - разрез В - В на фиг. 1.In FIG. 1 shows a section along the longitudinal axis of a coupling worn on a roll;
figure 2 - section a - a in figure 1;
figure 3 - section B - B in fig. 1;
in Fig.4 - section b - In Fig. 1.

Муфта включает обойму 1, охватывающую трехгранный конец валка 2, и снабжена плоской лопастью 3, которая в случае использования муфты для прокатных валков входит в зев шпиндельного вала (не показан). Крутящий момент передается от шпиндельного вала к муфте и далее через нее к прокатному валку. Аналогично может использоваться муфта и в других машинах и механизмах, где требуется передача крутящих моментов oт одних валов к другим. The clutch includes a cage 1, covering the trihedral end of the roll 2, and is equipped with a flat blade 3, which, in the case of using the clutch for rolling rolls, enters the throat of the spindle shaft (not shown). Torque is transmitted from the spindle shaft to the coupling and then through it to the rolling roll. Similarly, the clutch can be used in other machines and mechanisms where the transmission of torques from one shaft to another is required.

Обойма 1 муфты снабжена тремя цилиндрическими расточками 4, охватывающими три плоских угла 5 трехгранною конца валка. По обе стороны oт оси каждой расточки между соответствующими гранями валка и цилиндрическими поверхностями расточек 4 установлены шпонки 6. The sleeve 1 of the coupling is equipped with three cylindrical bores 4, covering three flat angles 5 of the trihedral end of the roll. On both sides from the axis of each bore between the respective faces of the roll and the cylindrical surfaces of the bores 4 are installed dowels 6.

Обойма 1 со стороны валка закрывается крышкой 7, которая болтами 8 крепится к обойме. Крышка 7 снабжена тремя плоскими выступами 9, обращенными внутрь обоймы. На выступы 9 опираются соответствующие выступы 10 шпонок. С противоположной стороны, обращенной к лопасти 3, шпонки снабжены выступами 11, которые опираются на грани 12 центрирующею диска 13. Выступы 9 крышки 7 и грани 12 диска 13 параллельны относительно оси обоймы, причем расстояние их до оси выбрано так, чтобы обеспечить необходимый монтажный зазор при сборке муфты с валком. The holder 1 on the side of the roll is closed by a cover 7, which is bolted 8 to the holder. The cover 7 is provided with three flat protrusions 9 facing the inside of the cage. The protrusions 9 are supported by the corresponding protrusions 10 of the keys. On the opposite side facing the blade 3, the dowels are provided with protrusions 11, which are supported by the faces 12 of the centering disk 13. The protrusions 9 of the cover 7 and the faces 12 of the disk 13 are parallel with respect to the axis of the holder, and their distance from the axis is selected so as to provide the necessary mounting clearance when assembling the coupling with a roll.

В каждой цилиндрической расточке обоймы между шпонками, охватывающими каждый угол валка, установлены упругие элементы 14, выполненные в виде кольцевых секторов из упругого материала, например, резины. Крепление упругих элементов может быть выполнено с помощью клеевого соединения или известных резьбовых или шпоночных соединений. In each cylindrical bore of the cage between the dowels covering each corner of the roll, elastic elements 14 are made, made in the form of annular sectors of an elastic material, for example, rubber. The fastening of the elastic elements can be performed using adhesive bonding or known threaded or key connections.

При сборке муфты с валком упругие элементы 14 прижимают торцы 15 соседних шпонок каждой грани валка друг к другу и совместно с плоскими выступами 9 крышки 7 и гранями 12 диска 13 предотвращают сваливание шпонок внутрь полости обоймы и тем самым обеспечивают легкую посадку краном муфты на горизонтально расположенный валок. When assembling the coupling with the roll, the elastic elements 14 press the ends 15 of the adjacent dowels of each edge of the roll against each other and together with the flat protrusions 9 of the cover 7 and the faces 12 of the disk 13 prevent the keys from falling into the cavity of the holder and thereby ensure that the coupling fits easily onto the horizontally located roll .

При работе передаваемый муфтой крутящий момент вызывает поворот муфты относительно трехгранного конца валка (за счет имеющихся сборочных зазоров). При вращении, например, муфты по часовой стрелке в направлении, показанном стрелкой на фиг.3, шпонки 6а проскальзывают относительно расточки обоймы и смещаются вдоль соответствующей грани валка в направлении вращения, сжимая упругие элементы. При этом происходит выборка монтажных зазоров и одновременно центрирование муфты относительно валка. За счет этого при задаче металла в валки и резком повышении крутящего момента снижаются динамические нагрузки в приводе, а также нагрузки, вызываемые несоосностью сопрягаемых деталей привода. После прокатки, при резком сбросе нагрузки, возможные "обратные" динамические удары воспринимаются шпонками 6в, которые работают аналогично шпонкам 6а, выбирая монтажные зазоры и одновременно центрируя муфту относительно валка. During operation, the torque transmitted by the clutch causes the clutch to rotate relative to the trihedral end of the roll (due to existing assembly clearances). When rotating, for example, the clutch clockwise in the direction shown by the arrow in FIG. 3, the dowels 6a slip relative to the bore of the cage and are displaced along the corresponding face of the roll in the direction of rotation, compressing the elastic elements. In this case, the mounting clearances are sampled and the coupling is centered at the same time with respect to the roll. Due to this, when the metal is placed in rolls and a sharp increase in torque, dynamic loads in the drive are reduced, as well as loads caused by misalignment of the mating parts of the drive. After rolling, with a sharp load shedding, possible “reverse” dynamic shocks are perceived by keys 6b, which work similarly to keys 6a, choosing mounting clearances and at the same time centering the coupling relative to the roll.

Таким же образом работают элементы муфты и при реверсивной прокатке, а также при использовании такой муфты в приводных валах в других отраслях промышленности. In the same way, clutch elements work in reverse rolling, as well as when using such a clutch in drive shafts in other industries.

Источники информации
1. Авт. св. СССР 270407, кл. B 21 B 35/14, 1970.Sources of information
1. Auth. St. USSR 270407, class B 21 B 35/14, 1970.

2. Авт.св. СССР 1434165, кл. F 16 D 3/20, 1988. 2. Auto USSR 1434165, class F 16 D 3/20, 1988.

Claims

1. A coupling, for example, for connecting a rolling roll to a spindle shaft, comprising a holder with three cylindrical bores spanning three corners of the trihedral end of the roll, located between the holder and the key roll, and a cover fixed to the end of the holder, characterized in that the keys are arranged in pairs on both sides of the axis of each bore between the respective planes of the corners of the roll and the cylindrical surfaces of the bores and in each bore between the dowels are installed elastic elements made in the form of ring sects ditch of an elastic material such as rubber.

2. The coupling according to claim 1, characterized in that the cover is provided with three flat protrusions facing the inside of the cage, on which, when removing the coupling from the roll, the tongues of the keys facing the cover are supported, the distance of the protrusions from the axis being chosen so as to provide the necessary mounting clearance at coupling assembly with a roll.

3. The coupling according to claim 1 or 2, characterized in that it is provided with a disk resting on the bottom of the cage and provided with three faces, on which, when removing the coupling from the roll, the tongues of the dowels facing the bottom of the cage are supported, and the distance of the faces to the axis is chosen so to provide the necessary mounting clearance when assembling the coupling with the roll.