SU775501A1 - Устройство дл смазки шарниров шпинделей прокатного стана - Google Patents

Description

Изобретение относится к смазочным устройствам и может быть использовано для смазки универсальных шарниров шпиндельных устройств прокатных станов, барабанов моталок и тому подобных вращающихся деталей, имеющих поверх- ⁵ ности трения.

Известно устройство для смазки, содержащее на шпинделе основание с выполненными на нем концентрично оси шпинделя смазочными каналами по числу ^,0 смазываемых точек, наружную втулку с каналом, соединяемым с источником смазки, и размещенный между наружной втулкой и основанием уплотнительный элемент в виде кольца, охватывающего осно- ¹⁵ ванне [1].

Недостатком такого устройства является ускоренный износ поверхностей уплотнения, так как к ним нет подвода смазки. Кроме этого, поверхность уплотнительного кольца_ж обращенная к вращающемуся совместно со шпинделем основанию и образующая с ним границу раздела, на которой происходит переход смазки от неподвижного к вращающемуся элементу, находится с ним в постоянном контакт как в момент подачи смазки, так и во все остальное время работы шпинделя, что приводит к преждевременному износу основания и уплотнительного кольца.

Следует отметить сложность конструкции устройства из-за большого количества стопорных и фиксирующих колец с элементами их крепления.

Более совершенной конструкцией является устройство для смазки шарниров универсальных шпинделей, содержащее закрепленное на шпинделе основание с выполненными в нем концентрично оси шпинделя несколькими смазочными каналами по числу смазываемых точек, зафиксированную от вращения обойму, охватывающую основание, уплотнительный элемент с каналом, связанным с источником смазки, и привод перемещения уплотнительного элемента [2].

Недостатком этого устройства является низкая взаимозаменяемость его основных узлов и деталей. Уплотнительный элемент, выполненный в виде кольца, может быть использован только для шпинделей определенного диаметра. При высоком давлении смазки, доходящем до 50 кгс/см, и больших диаметрах колец (для шпинделей диаметром 600-800 мм) для герметизации кольцевого стыка требуется весьма точная, если не индивидуальная, подгонка контактирующих торцовых поверхностей. Замена изношенных колец в' данном устройстве представляет собой довольно трудоемкую операцию. Приводные устройства для прижатия кольца, подающего смазку, должны изготовляться, в зависимости от размеров кольца, также различных типоразмеров. При этом необходимость создания высоких удельных давлений на большой площади кольцевого стыка требует создания приводных устройств значительной мощности. Мощность привода для шпинделей большого -диаметра возрастает, и в шпинделе возникают дополнительные вредные осевые усилия. Кроме того, в смазочном устройстве привод расположен на внешней стойке, что требует, ввиду биения шпинделей и изменения Их раствора, ₍ внедрения усложняющих конструкцию специальных следящих приводных элементов.

Целью изобретения является унификация смазочного устройства для шпинделей различного диаметра и упрощение эксплуатации.

Цель достигается тем, что уплотнительный элемент устройства выполнен в виде колодки с площадью, ограниченной сектором кольца основания на одну смазываемую точку, а прйвод перемещения закреплен непосредственно на обойме.

На фиг. 1 показано устройство,продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на ,фиг. 1; на фиг. 3 - узел Г на фиг. 1; на фиг. 4 — вид по стрелке Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1;

Устройство для смазки шарниров универсальных шпинделей состоит из жестко закрепленного на шпинделе 1 основания 2 со смазочными каналами 3, выполнен— ' ными по числу точек - потребителей смазки. Входные отверстия 4 каналов 3 выполнены на торцовой поверхности основа- . ния 2 и расположены на одной окружности, Для предотвращения обратного течения смазки из каналов 3 на их входе установ лены обратные клапаны 5. Обойма 6 ох~ ватывает основание 2 и опирается на него роликами 7 с встроенными шарикоподшипниками 8. Обойма 6 зафиксирована от вращения связью 9 с обоймой парного шпинделя и ограничена от осевого’ перемещения буртами 10 основания 2. В. обойме 6 установлен уплотнительный элемент 11, который может перемещаться 10 возвратно-поступательно перпендикулярно торцовой поверхности основания при помощи пневмо-пружинного цилиндра 12, закрепленного на обойме 6.

Уплотнительный элемент 11 состоит 15 из вкладыша 13 из антифрикционного материала, например капролона, держателя 14, корпуса 15 и хвостовика 16. Держатель 14 с вкладышем 13 крепится к корпусу 15 с помощью винтов 17.

Корпус 15 имеет смазочный канал 18, соединенный на входе с источником смазки (насосной установкой) и на входе со смазочным каналом 19 вкладыша 13. Между вкладышем 13 и корпусом 15 помещена резиновая прокладка 20, предназначенная для уплотнения стыка от утечек смазки, а также для компенсации возможного неприлегания рабочей поверхности вкладыша 13 к торцу основания 2.

Корпус 15 соединен с хвостовиком 16 разъемным соединением типа ласточкин хвост и зафиксирован снизу приварной планкой 21, а сверху — приварной планкой 22. Хвостовик 16 входит по посадке 35 в расточку обоймы 6 и соединен шарнирно со штоком пневмопружинного цилиндра 12. Для предотвращения проворота элемента 11 относительно продольной оси в обойме 6 предусмотрены две жестко с нею связанные направляющие 23, в которых скользит двумя боковыми гранями корпус 15. На рабочей поверхности вкладыша 13 выполнена смазочная канавка 24, сообщающаяся со смазочным ка— 45 налом 19, продольная ось которой лежит на окружности того же диаметра, что и окружность входных отверстий смазочных каналов основания 2. Смазочная канавка 4 служит для увеличения времени соеди50 нения входного отверстия., канала 3 с каналом подачи смазки за один оборот шпинделя.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При необходимости подачи смазки к точкам ее потребления - вкладышам универсальных шарниров шпинделя - уплотнительный элемент 11 перемещается пневмо-пружинным приводом 12 в обойме 6 до контакта вкладыша 13 с торцовой поверхностью основания 2, вращающегося вместе со шпинделем 1. Вкладыш 13 плотно прижимается к торцовой поверх- 5 нести основания 2 и, вследствие своих небольших размеров, создает достаточное удельное давление, необходимое для герметизации стыка. После этого включается насосная установка, и смазка по '0 каналам 18 и 19 поступает в промежуточную емкость, образованную смазочной канавкой 24 и торцовой поверхностью основания 2. При вращении основания 2 входные отверстия 4 смазочных 15 каналов 3 сообщаются поочередно с промежуточной емкостью, в которой находится смазка под рабочим давлением. Давлением смазки открывается обратный клапан 5, и смазка поступает в канал 3 эд к точке—потребителю. Как только входное отверстие 4 выйдет за поеделы промежуточной емкости, клапан 5 закрывается, препятствуя вытеканию смазки в атмосферу. После окончания смазки под— 25 вод сжатого воздуха в цилиндр 12 прекращается и элемент 11 под действием . пружины цилиндра 12 разобщается с тор— ' цовой поверхностью основания 2 и возвращается в исходное положение. На этом зо рабочий цикл заканчивается.

Предложенное устройство просто по конструкции и удобно в обслуживании, благодаря применению уплотнительного элемента 11с унифицированными узлами и деталями, обладает значительно более высокой универсальностью. Уплотнительный элемент может использоваться для шпинделей любых диаметров. Намного упрощается задача подгонки уплотнитель- ₄₀ ного элемента ограниченной площади к торцу основания. Сменность уплотнительного элемента обеспечивается на целом ряде уровней: для замены одного только изношенного вкладыша достаточно отвин- ₄₅ тить винты 17 и отделить держатель 14 вместе с вкладыщем 13; отвинтив болт приварной планки 22 и отсоединив корпус 15 от смазочной магистрали, можно легко снять корпус 15 вместе с держагелем 14 и вкладышем 13; наконец, отсоединив смазочную магистраль и рассоединив шарнир, связывающий хвостовики 16 со штоком цилиндра 12, можно заменить полностью элемент 11. Унифициро— ванные сменные элементы требуют для ₄ герметизации стыка постоянного удельного давления. Эго позволяет использовать для всех шпинделей унифицированный при вод одинаковой мощности. При этом, благодаря многократному уменьшению пло— . щади контакта, потребная мощность привода и его габариты намного уменьшаются, что позволяет, с одной стороны, практически избавиться от дополнительных вредных нагрузок на шпиндель, а с другой .— удобно расположить привод на обойме, опирающейся роликами на основание, связанное со шпинделем . Размещение привода на шпинделе, а не на внешней стойке, избавляет от необходимости усложнения конструкции следящими приводными элементами, поскольку привод в точности копирует все движения шпинделя при его биениии и изменении раствора шпинделей для прокатки профилей различной толщины. Наконец, универсальность устройства значительно повышается за счет использования для опоры обоймы унифицированных роликовых узлов качения, пригодных для широкого ряда диаметров шпинделей, вместо узлов скольжения для каждого данного диаметра шпинделя в известном устройстве, что позволяет, кроме того, избавиться от необходимости постоянного подвода смазки к трущимся поверхностям, а тем самым упростить конструкцию и повысить ее надежность.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к смазочным устройствам и может быть использовано дл  смазки универсальных шарниров шпиндельных устройств прокатных станов , барабанов моталок и тому подобных вращающихс  деталей, имеющих поверхности трени . Известно устройство дл  смазки, содержащее на шпинделе основание с выполненными на нем концентрично оси шпиндел  смазочными каналами по числу смазываемых точек, наружную втулку с каналом, соедин емым с источником смаз ки, и размещенный между наружной втул кой и основанием уплотнигельный элемент в виде кольца, охватывающего осно вание l. Недостатком такого устройства  в  етс  ускоренный износ поверхностей уплотнени , так как к ним нет подвода смазки. Кроме этого, поверхность уплотнительного кольца« обращенна  к вращающемус  совместно со шпинделем основа нию и образующа  с ним границу раздела на которой происходит переход смазкн от неподвижного к вращающемус  элементу, находитс  с ним в посто нном контакт как в момент подачи смазки, так и во все остальное врем  работы шпиндел , что приводит к преждевременному износу основани  и уплотнительного кольца. Следует отметить сложность конструкции устройства из-аа большого количества стопорных и фиксирующих колец с алв ментами их креплени . Более совершенной конструкцией  гвл етс  устройство дл  смазки шарниров универсальных шпинделей, содержащее закрепленное на шпинделе основание с выполненными в нем концентрично оси шпиндел  несколькими смазочными каналами по числу смазываемых точек, зафиксированную от вращени  обойму, охватывающую основание, уплотнительный элемент с каналом, св занным с источником смазки , и привод перемещени  уплотнительного элемента 2. Недостатком этого устройства  вл етс  низка  взаимозамен емость его основных узлов и деталей. Уплотнительный эле мент, выполненный в виде кольца, может быть использован только дл  шпинделей определенного диаметра. При высоком (давлении смазки, доход щем до 50 кгс/с и больших диаметрах колец (дл  шпинделей диаметром 6ОО-80О мм) дл  герметизации кольцевого стыка требуетс  весь ма точна , если не индивидуальна , подгонка контактирующих торцовых поверхностей . Замена изношенных колец в данном устройстве представл ет собой довольно трудоемкую операцию. Приводные устройства дл  прижати  кольца, подающего смазку, должны изготовл тьс , в зависимости от размеров кольца, также различных типоразмеров. При этом необходимость создани  высоких удель- ных давлений на большой площади кольцевого стыка требует создани  приводных устройств значительной мощности. Мощность привода дл  шпинделей большого -диаметра возрастает, и в шпинделе возникают дополнительные вредные осевые усили . Кроме того, в смазочном устройстве привод расположен на внешней стойке, что требует, ввиду биени  шпинделей и изменени  йк раствора, , внедрени  усложн ющих конструкцию специальных след щих приводных элемен- Целью изобретени   вл етс  унификаци  смазочного устройства дл  шпинде- лей различного диаметра и упрощение эксплуатации. Цель достигаетс  тем, что уплотнительный элемент устройства выполнен в виде колодки с площадью, ограниченной сектором кольца основани  на одну смазываемую точку, а привод перемещени  закреплен непосредственно на обойме . На фиг. 1 показано устройство,процольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на ,фиг. 1; на фиг. 3 - узел Г на фиг. 1 на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 3 на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. li Устройство дл  смазки шарниров универсальных шпинделей состоит из жестко закрепленного на шпинделе 1 основани  2 со смазочными каналами 3, выполнен- нымй по числу точек - потребителей сма ки. Входные отверсти  4 каналов 3 выполнены на торцовой поверхности основа ни  2 и расположены на одной окружнос ГИ| Дл  предотвращени  обратного течен смазки из каналов 3 на их входе устано лены обратные клапаны 5, Обойма 6 ох- ватывает основание 2 и опираетс  на него роликами 7 с встроенными шарикоподшипниками 8. Обойма 6 зафиксирована от вращени  св зью 9 с обоймой парного шпиндел  и ограничена от осевого перемещени  буртами 10 основани  2. В. обойме 6 установлен уплотнительный эле- мент 11, который может перемещатьс  возвратно-поступательно перпендикул рно торцовой поверхности основани  -при помощи пневмо-пружинного цилиндра 12, закрепленного на обойме 6. Уплотнительный элемент 11 состоит из вкладыша 13 из антифрикционного материала , например капролона, держател  14, корпуса 15 и хвостовика 16, Держатель 14 с вкладышем 13 крепитс  к корпусу 15 с помощью винтов 17. Корпус 15 имеет смазочный канал 18, соединенный на входе с источником смазки (насосной установкой) и на входе со смазочным каналом 19 вкладыша 13. Между вкладьш1ем 13 и корпусом 15 помещена резинова  прокладка 2О, предназначенна  дл  уплотнени  стыка от утечек смазки, а также дл  компенсации возможного неприлегани  рабочей поверхности вкладьшда 13 к торцу основани  2. Корпус 15 соединен с хвостовиком 16 разъемным соединением типа ласточкин хвост и зафиксирован снизу приварной планкой 21, а сверху - приварной планкой 22. Хвостовик 16 входит по посадке в расточку обоймы 6 и соединен шарнир-но со штоком пневмопружинного цилиндра 12. Дл  предотвращени  проворота элемента 11 относительно продольной оси в обойме 6 предусмотрены две жестко с нею св занные направл ющие 23, в которых скользит двум  боковыми гран ми корпус 15. На рабочей поверхности вкладыша 13 выполнена смазочна  канавка 24, сообщающа с  со смазочным каналом 19, продольна  ось которой лежит на окружности того же диаметра, что и окружность входных отверстий смазочных каналов основани  2. Смазочна  канавка 4 служит дл  увеличени  времени соединени  входного отверсти  канала 3 с каналом подачи смазки за один оборот шпиндел . Предлагаемое устройство работает следующим образом. При необходимости подачи смазки к точкам ее потреблени  - вкладышам универсальных шарниров П пиндел  - уплотнительный элемент 11 перемешаетс  гшевмо-ч1ружинным приводом 12 в обойм 6 до контакта вкладьпиа 13 с торцовой поверхностью основани  2, вращающегос вместе со шпинделем 1. Вкладыш 13 плотно прижимаетс  к торцовой поверхности основани  2 и, вследствие своих небольших размеров, создает достаточное удельное давление, необходимое дл  герметизации стыка. После этого включаетс  насосна  установка, и смазка по канадам 18 и 19 поступает в промежуточную емкость, образованную смазочной канавкой 24 и торцовой поверхностью основани  2, При вращении основани  2 входные отверсти  4 смазочных канелов 3 сообщаютс  поочередно с промежуточной емкостью, в которой находитс  смазка под рабочим давлением. Давлением смазки открываетс  обратный клапан 5, и смазка поступает в канал 3 к точке-потребителю. Как только входное отверстие 4 выйдет за поедель промежуточной емкости, клапан 5 закрываетс , преп тству  вытеканию смазки в атмосферу. После окончани  смазки подвод сжатого воздуха в цилиндр 12 прекращаетс  и элемент 11 под действием . пружины цилиндра 12 разобщаетс  с тор цовой поверхностью основани  2 и возвращаетс  в исходное положение. На это рабочий цикл заканчиваетс . Предложенное устройство просто по конструкции и удобно в обслуживании, благодар  применению уплотнитального элемента 11с унифицированными узлами и детал ми, обладает значительно более высокой универсальностью. Угшотнительаый элемент может использоватьс  дл  шпинделей любых диаметров. Намного упрощаетс  задача подгонки уплотнитель- ного элемента ограниченной площади к торцу основани . Сменность уплотнитель- ного элемента обеспечиваетс  на целом р де уровней; дл  замены одного только изношенного вкладыша достаточно отвинтить винты 17 и отделить держатель 14 вместе с вкладыщем 13; отвинтив болт приварной планки 22 и отсоединив корпус 15 от смазочной магистрали, можно легко сн ть корпус 15 вместе с держателем 14 и вкладышем 13; наконец, отсоединив смазочную магистраль и рассоединив шарнир, св зывающий хвостовики 16 со штоком цилиндра 12, можно заменить полностью элемент 11. Унифицированные сменные элементы требуют дл  герметизации стыка посто нного удельного давлени . Это позвол ет использовать дл  всех шпинделей унифицированный при- 016 вод одинаковой мощности. При этом, благодар  многократному уменьшени о пло- . щади контакта, потребна  мощность привода и его габариты намного уменьшаютс , что позвол ет, с одной стороны, практически избавитьс  от дополнительных вредных нагрузок на шпиндель, а с другой - удобно расположить привод на обойме, опирающейс  роликами на основание , св занное со шпинделем . Размещение привода на шпинделе, а не на внешней стойке, избавл ет от необходимости усложнени  конструкции след51щи- ми приводными элементами, поскольку привод в точности копирует все движени  шпиндел  при его биениии и изменении раствора шпинделей дл  прокатки профилей различной толщины. Наконец, универсальность устройства значительно повышаетс  за счет использовани  дл  опоры обоймы унифицированных роликовых узлов качени , пригодных дл  широкого рада диаметров шпинделей, вместо узлов скольжени  дл  каждого данного диаметра шпиндел  в известном устройстве , что позвол ет, кроме того, избавитьс  от необходимости посто нного подвода смазки к трущимс  поверхност м, а тем самым упростить конструкцию и повысить ее надежность. Формула изобретени  Устройство дл  смазки шарниров шпинделей прокатного стана, включающее закрепленное на шпинделе основание с расположенными на его торцовой поверхности концентрично оси шпиндел  несколькими, по числу смазочных точек, смазочными каналами, содержащими обратные клапаны, зафиксированную от вращени  обойму, охватывающую основание, уплотнительный элемент с каналом, CBSI- занным с источником смазки, и гфивод перемещени  уплотнительного элемента, отличающеес  тем, что, с целью унификации устройства смазки дл  шпинделей различного диаметра и упрощени  эксплуатации, уплотнительный элемент выполнен в виде колодки с площадью , ограниченной сектором кольца основани  на одну смазьтаемую точку, а привод перемещени  закреплен непосредственно на обойме. Источники. информации, прин тые во внимание при экспертиза 1.Патент США № 2925885, кл. 184-6, опублик. 1956.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 6186О7, кл. F 16N 7/14, 1978. niHHo8 cufameto I I 1 ::ь::

   15 rif

   iff

   19

   го

   21