SU967602A1 - Устройство дл смазки шарниров универсального шпиндел - Google Patents

Description

Изобретение относится к обработне металлов давлением и может быть использовано в приводах валков, рабочих клетей прокатных станов, а более конкретно для смазки шарниров шпинделей . 5

Известно устройство для смазки шарниров универсального шпинделя, включающее неподвижный корпус, свободно установленный на валу шпинделя, связанные с корпусом через амортизаторы ¹⁰ торцовые крышки,, распределительный маслопровод, выполненный в валу шпинделя, и средства подачи смазки к шпинделю [1 ]. '

Для того, чтобы герметизировать ¹⁵ полость подвода смазки установлены уплотнения с возможностью поджатия уплотнений в процессе их износа. В связи с тем, что уплотнения требуют периодической подтяжки, то не-исключается потеря смазки и недостаточная надежность ее подачи в рабочую зону трущихся элементов. ;

• ' 2

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является устройство для смазки шарниров ¹ универсального шпинделя прокатного стана, включающее свободно установленный на валу шпинделя неподвижный корпус подшипника с эксцентричной полостью, соединенной с источником подачи смазки, и маслопровод для подвода смазки к опорным поверхностям вкладышей шарнира, выполненный в теле шпинделя в виде радиальных и осевых каналов.

Это устройство позволяет надежно без потерь удерживать смазку [2J.

Недостатком устройства является то, что оно ненадежно и недостаточно подает смазку к трущимся поверхностям шарнира шпинделя. В рассматриваемом устройстве проталкивание смазки к шарнирам шпинделя заключается в том,' что смазка извне подается в камеру переменного сечения, образуемую поверхностью одного из колец уплот

967602 А нения и поверхностью кольцевой проточки вала шпинделя. Захватываемая вращающейся поверхностью кольцевой проточки вала смазка в месте наименьшего зазора камеры переменного сечения _s (нижняя часть камеры) за счет развиваемого гидродинамического давления проталкивается через радиальные и осевые каналы маслопровода к шарнирам.

Преимущество этого устройства пе- ts ред другими известными конструкциями состоит в том, что установленные в корпусе уплотнения по мере их износа не требуют периодической подтяжки, а поджатие их к сопрягаемым поверхнос- 15 тям осуществляется автоматически за счет пружины. Кроме того, возможные утечки при большом износе антифрикционных колец уплотнений улучшают условия смазки рабочих поверх- ₂₀ ностей опорных шеек вала и подшипника.

Для того, чтобы в камере;, переменного сечения развивалось гидродинамическое давление толщина масляной пленки в сужающейся нижней части камеры ₂5 не должна превышать нескольких десятков микрометров. При этом количество проталкиваемой смазки будет очень мало. Увеличение объема смазки в сужающейся части камеры переменного се- ₃₀ чения возможно при высокой степени герметизации торцов этого зазора, однако рассматриваемая конструкция не исключает утечки при износе уплотнительных колец.

Таким образом, из-за износа уплот- ³⁵ нительных колец условия для образования избыточного (гидродинамического) давления в сужающейся части камеры переменного сечения, достаточно для проталкивания смазки в зоны трения ⁴⁰ вкладышей, могут нарушаться.

Кроме того, при работе шпинделя нагрузка в зонах трения вкладышей диаметрально противоположных поверхностей неравномерная, что приводит к ⁴⁵ разному сопротивлению истечения смазки из подводящих к этим зонам каналов маслопровода. Так как подводящие каналы маслопровода соединены с камерой переменного сечения общим осе- ⁵⁰ вым маслоподводящим каналом, истечение практически всей смазки будет происходить через каналы, в которых сопротивление истечению будет наименьшее, т.е. через каналы, подводя- 55 щие смазку к наименее нагруженным зонам трения. Отсутствие смазки или ее ограниченное количество в тяжеле нагруженных зонах трения вкладышей приводит к их интенсивному износу и быстрому выходу из строя. Следователь· но .известное устройство для смазки шарнира шпинделя, имеет существенные недостатки, которые присущи и другим известным конструкциям устройств для смазки шарниров шпинделей,

Целью изобретения является увеличение долговечности работы шарнира за счет обеспечения надежной подачи смазки к шарнирам шпинделя под давлением, достаточным для образования масляной пленки между трущимися поверхностями вкладышей, вилки и лопасти муфты и взаимодействующими с внутренней поверхностью корпуса подшипника.

Поставленная .цель достигается тем, что в устройстве для смазки'шарниров универсального шпинделя прокатного стана, содержащее свободно установленный на валу шпинделя неподвижный корпус подшипника с эксцентричной полостью, соединенной с источником подачи смазки, и маслопровод для подвода смазки к опорным поверхностям вкладышей шарнира,радиальные каналы маслопровода снабжены подпружиненными от центра вала плунжерами, установленными в каналах с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом подплунжерная полость каждого из радиальных каналов соединена с эксцентричной полостью, а осевой маслопровод выполнен из двух каналов, выход каждого из которых расположен на диаметрально противоположных опорных поверхностях вкладышей шарнира.

На фиг. 1 изображен универсальный шпиндель, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 ~ разрез Б-Б на фиг. 1.

. Устройство состоит из вала 1, на котором выполнена опорная шейка 2, вилка 3, в расточки которой установлены вкладыши 4, рабочие поверхности которых необходимо смазывать. Для подачи смазки к вкладышам 4 в валу 1 и вилке 3 выполнены осевые 5 и радиальные 6 каналы маслопровода.

В корпусе 7 размещен подшипник 8 опорной шейки 2. Внутренняя поверхность Г подшипника 8 выполнена эксцентрично поверхности опорной шейки 2 вала 1 . .

Каждый осевой канал 5 соединен радиальными каналами 9 и 10, выполнен ними по оси симметрии кольцевой полости В, образованной поверхностью Г подшипника 8 и шейкой 2 вала 1. Каналы 9 и 10 соединены с полостью В всасывающими каналами 11 и 12. В каждом _s радиальном канале 9 и 10 установлен плунжер 13 с пружиной 14, размещенной в канале.

Для приема смазки от насосной станции в корпусе 7 выполнен подвод 15. ίο

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 1 универсального шпинделя плунжеры 13 из-за эксцентричности поверхности Г подши'пни- f$ ка 8 относительно поверхности опорной шейки 2 вала 1 и пружин 14 совершают перемещение от центра вала к расширяющейся части полости В, а также к центру вала в сужающейся ₂₀ части полости В.

При ходе плунжера 13 от центра смазка, подаваемая через подвод 15 в полость В через открывшийся канал 12 всасывается в канал 9. 25

При провороте вала 1 на 180° плунжер 13 совершает движение к центру вала, перекрывает канал 12 и нагнетает смазку через одну цепь каналов 9, 5 и 6 к соответствующей паре диа- ₃₀ метрально противоположных опорных поверхностей вкладышей 4.

Аналогичным образом смазка под давлением плунжера 13 нагнетается ко второй паре диаметрально противоположных опорных поверхностей вкладышей 4 через соответствующую систему каналов 10, 5 и 6.

Особенностью работы шпиндельного

Благодаря снабжению каналов, принимающих смазку, плунжерами и выполнению индивидуальной системы кзналов подачи смазки к диаметрально противоположным опорным поверхностям вкладышей, обеспечивается надежная подача смазки, существенно повышая срок работы вкладышей и шарнира в целом.

Claims (2)

1. (5) УСТРОЙСТВО дл  СМАЗКИ ШАРНИРОВ .-1 Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано в приводах валков,рабочих клетей прокатных станов, а более конкретно дл  смазки шарниров шпинделей . Известно устройство дл  смазки ша ниров универсального шпиндел , включающее неподвижный корпус, свободно установленный на валу шпиндел , св занные с корпусом через амортизаторы торцовые крышки,, распределительный маслопровод, выполненный в валу шпин дел , и средства подачи смазки к шпинделю 1 . Дл  того, чтобы герметизировать полость подвода смазки установлены уплотнени  с возможностью поджати  уплотнений в процессе их износа. В св зи с тем, что уплотнени  требуют периодической подт жки, то не-исключаетс  потер  смазки и недостаточна  надежность ее подачи в рабочую зону трущихс  элементов. УНИВЕРСАЛЬНОГО ШПИНДЕЛЯ Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  смазки шарниров универсального шпиндел  прокатного стана, включающее свободно установленный на валу шпиндел  неподвижный корпус подшипника с эксцентричной полостью, соединенной с источником подачи смазки, и маслопровод дл  подвода смазки к опорным поверхност м вкладышей шарнира, выполненный в теле шпиндел  в виде радиальных и осевых каналов. Это устройство позвол ет надежно без потерь удерживать смазку 2, Недостатком устройства  вл етс  то, что оно ненадежно и недостаточно подает смазку к трущимс  поверхност м шарнира шпиндел . В рассматриваемом устройстве проталкивание смазки к шарнирам шпиндел  заключаетс  в том, что смазка извне подаетс  в камеру переменного сечени , образуемую поверхностью одного из колец уплотн« гни  и поверхностью кольцевой прото ки вала шпиндел . Захватываема  вращающейс  поверхностью кольцевой проточки вала смазка в месте нэименьшег зазора камеры переменного сечени  (нижн   часть камеры) за счет развив емого гидродинамического давлени  пр талкиваетс  через радиальные и осевые каналы маслопровода к шарнирам. Преимущество этого устройства перед другими известными конструкци ми состоит в том, что установленные в корпусе уплотнени  по мере их износа не требуют периодической подт жки, а поджатие их к сопр гаемым поверхност м осуществл етс  автоматически за счет пружины. Кроме того, возможHbie утечки при большом износе антифрикционных колец уплотнений улучшают услови  смазки рабочих поверхностей опорных шеек вала и подшипник Дл  того, чтобы в камере;, переменного сечени  развивалось гидродинами ческое давление толщина масл ной пле ки в сужающейс  нижней части камеры не должна превышать нескольких дес т ков микрометров. При этом количество проталкиваемой смазки будет очень мало. Увеличение объема смазки в сужающейс  части камеры переменного се чени  возможно при высокой степени герметизации торцов этого зазора, од нако рассматриваема  конструкци  не исключает утечки при износе уплотии .тельных колец. Таким образом, из-за износа уплот нительных колец услови  дл  образовани  избыточного (гидродинамического) давлени  в сужающейс  части камеры переменного сечени , достаточно дл  проталкивани  смазки в зоны трени  вкладышей, могут нарушатьс . Кроме того, при работе шпиндел  нагрузка в зонах трени  вкладышей диаметрально противоположных поверхностей неравномерна , что приводит к разному сопротивлению истечени  смазки из подвод щих к этим зонам каналов маслопровода. Так как подвод щие каналы маслопровода соединены с камерой переменного сечени  общим осевьт маслоподвод щим каналом, истечение практически всей смазки будет происходить через каналы, в которых сопротивление истечению будет наименьшее , т.е. через каналы, подвод щие смазку к наименее нагруженным зонам трени . Отсутствие смазки или ее ограниченное количество в т жело нагруженных зонах трени  вкладышей приводит к их интенсивному износу и быстрому выходу из стро . Следовательно ,известное устройство дл  смазки шарнира шпиндел , имеет существенные недостатки, которые присущи и другим известным конструкци м устройств дл  смазки шарниров шпинделей. Целью изобретени   вл етс  увеличение долговечности работы шарнира за счет обеспечени  надежной подачи смазки к шарнирам шпиндел  под давлением , достаточным дл  образовани  масл ной пленки между трущимис  поверхност ми вкладышей, вилки и лопасти муфты и взаимодействующими с внутренней поверхностью корпуса подшипника . Поставленна  .цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  смазкишарниров универсального шпиндел  прокатного стана, содержащее свободно установленный на-в.алу шпиндел  неподвижный корпус подшипника с эксцентричной полостью, соединенной с источником подачи смазки, и маслопровод дл  подвода смазки к опорным поверхност м .вкладышей шарнира,радиальные каналы маслопровода снабжены подпружиненными от центра вала плунжерами, установленными в каналах с возможностью возвратно-поступательного перемещени , при этом подплунжерна  полость каждого из радиальных каналов соединена с эксцентричной полостью, а осевой маслопровод выполнен из двух каналов, выход каждого из которых расположен на диаметрально противоположных опорных поверхност х вкладышей Шарнира. На фиг. 1 изображен универсальный шпиндель, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1. . Устройство состоит из вала 1, на котором выполнена опорна  шейка 2, вилка 3 в расточки которой установлены вкладыши 4, рабочие поверхности которых необходимо смазывать. Дл  подачи смазки к вкладышам Ц в валу 1 и вилке 3 выполнены осевые 5 и радиальные 6 каналы маслопровода. В корпусе 7 размещен подшипник 8 опорной шейки 2. Внутренн   поверхность Г подшипника 8 выполнена эксцентрично поверхности опорной шейки 2 вала 1. Каждый осевой канал 5 соединен радиальными каналами 9 и 10, выполненными по оси симметрии кольцевой полости В, образованной поверхностью Г подшипника 8 и шейкой 2 вала 1. Кана лы 9 и 10 соединены с полостью В вса сывающими каналами 11 и 12. В каждом радиальном канале 9 и 10 установлен плунжер 13 с пружиной Н, размещенной в канале. Дл  приема смазки от насосной ста ции в корпусе 7 выполнен подвод 15. Устройство работает следующим образом . При вращении вала 1 универсального шпиндел  плунжеры 13 из-за эксцентричности поверхности Г подшипника 8 относительно поверхности опорной шейки 2 вала 1 и пружин Ц совершают пере мещение от центра вала к расшир ющейс  части полости В, а также к центру вала в сужающейс  части полости В. При ходе плунжера 13 от центра смазка, подаваема  через подвод 15 в полость В через открывшийс  канал 12 всасываетс  в канал 9. При провороте вала 1 на 180° плун жер 13 совершает движение к центру вала, перекрывает канал 12 и нагнетает смазку через одну цепь каналов 9, 5 и 6 к соответствующей паре диаметрально противоположных опорных поверхностей вкладышей i. Аналогичным образом смазка под дав лением плунжера 13 нагнетаетс  ко вто рой паре диаметрально противоположных опорных поверхностей вкладышей через соответствующую систему каналов 10, 5 и 6. Особенностью работы шпиндельного шарнира  вл етс  то, что нагрузку воспринимают только диаметрально противоположные участки вкладышей и подавать смазку на эти участки, в количестве достаточном дл  образовани  в зонах трени  масл ной плёнки, во всех известных конструкци х устройств представл етс  невозможным из-за разного сопротивлени  истечению смазки. Благодар  снабжению каналов, принимающих смазку, плунжерами и выполнению индивидуальной системы каналов подачи смазки к диаметрально противоположным опорным поверхност м вкладышей , обеспечиваетс  надежна  подача смазки, существенно повыша  срюк работы вкладышей и шарнира в целом. Формула изобретени  Устройство дл  смазки шарнироБ универсального шпиндел  прокатного стана , содержащее свободно установленный на валу шпиндел  неподвижный корпус подшипника с эксцентричной полостью , соединенной с источником подачи смазки, и маслопровод дл  подвода смазки к опорным поверх юст м вкладышей шарнира, выполненный в теле шпиндел , в виде радиальных и осевых каналов, отличающеес   тем, что, с целью увеличени  долговечности работы шарнира за счет повышени  надежности подачи смазки к опорным поверхност м вкладышей, радиальные каналы маслопровода снабжены подпружиненными от центра вала плунжерами , установленными в каналах с возможностью,возвратно-поступательного перемещени  и взаимодействующими с внутренней поверхностью корпуса подшипника, при этом подплунжерна  полость каждого из радиальных каналов соединена с эксцентричной полостью , а осевой маслопровод выполнен из двух каналов, выход каждого из которых расположен на диаметрально противополомных опорных поверхност х вкладышей шарнира. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. В 21 В 35/, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2821599/02, кл. В 21 В 35/1, 1979. S Смазка л Щ/ WV /7 /I W JjJ .