Универсальный шпиндель

 

1. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШПИНДЕЛЬ,преимущественно прокатного стана, включающий вал, на опорных шейках которого свободно установлен неподвижный корпус подшипника, шарнирную голрвку с вкладыша1 ш, маслораспределительные каналы, выполненные в валу шпинделя, и средства поДвода смазки к шпинделю, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения долговечности работы шарнира путем повышения надежности подачи смазки к onopifbiM поверхностям вкладышей, подшипник выполнен по к«еньшей мере . из четырех самоустанавливакщи гся взаимвоуравновешенных сегментов, связанных со средствами подвода смазки к шпинделю, при этом полости избыточного гидродинамического давлейия каждого/ сегмента соединены . посредством индивидуальных каналов с опорными поверхностями вкладышей шпиндельного шарнира. 2. Шпиндель по п. 1, о т-л ич а ю щ и и с я гем что опорная ;шейка вала под сегменты выполнена сферической. У1 0 ; ;о СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9! (!1!

3(я) В 2.1. В 35/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

3.""- -: . э=., -.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3420273/22-02 (22) 09.04.82 (46) 07 11.83. Вюл. 9 41. (72 ) A.Ã. Киселев, В. И. Пономарев и .В.Г.Цыкаленко (71) Производственное объединение

"Ново-Краматорский машиностроитель --: ный завод" (53), 621.771.2.06-88(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство c&P.

9 564015, кл.. В 21 В 13/14, 1976. . 2. Авторское свидетельство СССР"-..

@ 831250, кл. В 21 В 35/14, 1981 ° (54)(57) 1. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШПИНДЕЛЬ(, преимущественно прокатного стана, включающий вал, на опорных шейках которого свободно установлен непод-. вижный корпус подшипника, шарнирнук»: головку с вкладышами, маслораспределительные каналы, выполненные в ва-. лу шпинделя, и средства подвода смазки к шпинделю, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения долговечности работы шарнира путем повышения надежности подачи смазки к опориым поверхностям вкладышей, подшипник выполнен-по.меньшей мере иэ четырех самоустанавливакщихся взаимноуравновешенных сегментов, связанных со средствами подвода смазки к шпинделю, при этом полости избыточного гидродинамического давления.каждого. сегмента соединены - посредством индивидуальных каналов с опорными поверхностями вкладышей шпиндельного шарнира.

2. Шпиндель по п. 1, о т .л ич а ю шийся тем, что опорная шейка вала под сегменты выполнена сферической.

1052295 вала шпинделя. Захватываемая вращающейся поверхностью кольцевой проточ». ки вала смазка в месте наименьшего, зазора камеры переменного сечения . (нижняя часть камеры) эа счет развиваемого гидродинамического давления "проталкивается" через радиальные и осевые каналы маслопровода к шарнирам. Гидродинамическое давление появляется тогда, когда толщдО на масляной пленки в сужающейся нижней части камеры не превышает .нескольких десятков ьцюкрометров, при этом количество "проталкиваемой" смазки будет очень мало. Увеличение объема смазки в сужающейся части камеры переменного сечения возможно при высокой степени герметизации торцов этого зазора, однако, рассматриваемая конструкция не исклю-. чает утечки при износе уплотнитель« ных колец.

Цель изобретения - повышение долговечности работы шарнира путем повышения надежности подачи смазки к опорным поверхностям вкладышей.

Поставленная цель достигается тем, что в универсальном шпинделе, преимущественно, прокатного стана, включающем вал, на опорных шейках которого свободно установлен неподвижный корпус подшипника, шарнирную головку с вкладыаами, маслораспределительные каналы, выполненные в валу шпинделя и средства подвода

° смазки к шпинделю, согласно изобретению, подшипник выполнен по меныаей мере иэ четырех самоустанавливающиися Ъэаимноуравновешенных сегментов, связанных со средствами подвода смаз:ки к шпинделю, при этом полости ,избыточного гндродинамического давления каждого сегмента соединены посредством индивидуальных каналов с опорными:поверхностями вклацышей шпнндельного шарнира.

Кроме того, опорная шейка вала под сегменты выполнена сферической.

На фиг. 1 изображен универсальный шпиндель, общий вид; на Фиг.2разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3разрез В-Б на фиг. 2.

Шпиндель состоит иэ вала 1, на котором имеются опорные шейки 2, головок 3, в расточках которых устаноэлены вкладыши 4, рабочие поверхности которых необходимо смазывать. В валу 1 и головках 3 выполнены продольные и поперечные сверления (каналы) 5, соединенные трубопроводами 6, расположенными вдоль вала 1, для подвода смазки к вкладышам 4. На опорных шейках 2 смонтированы подшипники, выполненые по меньшей мере иэ четырех сегментов 7, закрытые корпусом 8. Выполнение опорного подшипника шпинделя состоящим по меньшей мере из четыИзобретение относится к обработ- ж ке металлов давлением и может быть использовано в приводах валков рабочих клетей прокатных станов.

Известно устройство для смазки шарниров универсального шпинделя, включающее неподвижный корпус, сво бодно установленный на валу шпинделя, связанные с корпусом через амор» тиэаторы торцовые крышки, распреде« ли|ельный маслопровод, выполненный в валу шпинделя, и средства подачи смазки к шпинделю )1

Для того чтобы герметизировать полость подвода смазки установлены уплотнения с воэм<икностью поджатия Я их s процессе износа. В связи с тем что уплотнения требуют периодической подтяжки,. не исключается воэ- . можность потери смазки и недостаточная надежность подачи ее в рабочую у) зону трущихся элементов.Ненадежвая подача смазки ведет к износу ие. только уплотнений, но и вала шпинделя, на котором образуются канавки, что нарушает герметизацию и.ведет 2» .к потере смазки.

Недостатком описанной конструк:ции является обязательное НалиЧие специальных средств подачи смазки к шпинделю, способных подавать смаэ-,. З вЂ” ку под давлением, достаточным для преодоления нагрузок в .зонах трения и смазки трущихся поверхностей вкладышей шпиндвльного шарнира, что тре- . бует надежной работы уплотнений, ко ,торую рассматриваемая конструкция обеспечить не мОжет.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является универсальный шпиндель, включающий вал, на опорных шейках которого cso- 40 бодно установлен неподвижный корпус подшипника,.шарнирную головку с вкладышами, маслореспределительные каналы, выполненные в валу шпинделя, и средства подвода смазки к шпинде- 4$ лю 2 .

Установленные в корпусе уплотнения по мере их износа не требуют периодической подтяжки, а поджатие их к сопрягаемым поверхностям осу» 5О ществляется автоматически за счет пружин. Кроме того,, возможные утечки ири большом износе колец уплотнения улучшают условия смазки рабочих поверхностей опорных шеек вала и под;шипника.

Однако это устройство ненадежно и недостаточно щщает смазку к трущимся поверхностям шарнира шпинделя.

ЭФФект "проталкивания" смазки к шар-,бО нирам шпинделя заключается в том, что смазка извне подается в камеру переменного сечения, образуемую поверхностью одного иэ! колец уплотнения и поверхностью кольцевой проточки

1; . °

«» з

1052295

Рех сегментов обусловлено наличием и поперечным каналам 5. внутренние четырех точек отбора смазки, что повеРхности 1б сегментов / и попрэволяет сохранять устойчивое по- . верхности 17 опорных шеек 2 выполложение шпинделя относительно оси иены сферическими для исключения его вращения при любом положении . осевых перемещений устойчивого .точек отбора относительно сегмен- . 5 гидродинамического режима при раэ- тов, т,.е. при любом положении вала личных углах наклона шпинделя, В шпинделя сохраняется условие урав- сегментах 7 выполнены каналы 18 новешивания инерционных усилий, и карманы 19, через которые смазка возникающих при вращении шпинделя попадает на сферическую поверхи направленных радиально от оси 10 ность 17 опорной шейки 2. в корпушпинделя. При условии. выполнения се 8 выполнено сливное отверстие 20, подшипника, состоящего из трех cer- через которое остатки смазки постументов, наличие четырех точек отбо пают (возвращаются) в основную мара смазки приводит к нарушению рав гистраль подвода смазки. новесня инерционных усилий и к появ - 15 устройство работает следующим ленив колебаний вала, что отрнца- обРазом. тельно скажется на долговечности : при вращении вала 1 универсальработы опорного подшипиика, а так- ного ытинделя смазка,. подаваемая .же шпиндельнога шарнира. через маслопровод 13 и каналы 18

В корпусе 8 смонтированы регули- 2р в карманы 19, благодаря "прилнпанию" руемые пружинные амортизаторы 9, :. захватываетсЯ вРащающейсЯ повеРхкоторые связаны сферическими шарни-. ностью 17 и нагнетается в клиновидрами (опорами) 10 с сегментами 7. " ный зазор, образованный внутренней

Благодаря шарнирной. установке сег- . поверхностью 16 сегментов 7 и по-, менты 7 автоматически прнспс саблива д . верхностью 17 опорной шейки 2 ва- ются к изменеяиям нагрузки. При уве :.ла 1, за счет того, что сферическая личении нагрузки передняя (по нап . . опора 10 амортизатора 9 смещена равлению,цвижения вала) кромка.от-, .,от центра сегмента 7 к задней,его ходит к периферии, а задняя прибли- .., кромке. При этом образуются иэбыточмается к валу, вследствие. чего .+ ные гидродинамическяе давления. зазор в этой точке уменьшается.и,.:, Величина этих давлений определянесущая способность сегмента воз- :- :... ::ется непрерывной подачей смазки дви. Растает, Это означает, что в про-: . :. жущейся поверхностью 17 вала 1 и вяэцессе изменения положения вала в . " . ким сопротивлением ее вытеканию иэ . подшипнике сегменты автоматически .. .клинового зазора. следят эа ним и, тем сааза, обеспе.- . При прохождении радиальных «aga35 чивается строгая центровка вала .лов 14, выполненных в опорных шейи стабилизация его движения. K .. ках 2 и снабженных обратными клапа, корпусу 8 крепятся торцовые крышки 11; -нами 15, через эоны наибольших::гид- в которые «вьюнтированы уплотнения 12,. Родинамических давлений, развивае-,, препятствующие попаданию воды и 40 мых в клиновидных зазорах, происхо окалины в подшипник. дит отбор смазки через обратные кпаСегменты 7 соединены со средства- паны 15, пропускающие смазку в ка-ми подвода смазки к шпинделю масло- . валы 14 откуда смазка по продольпроводом 13. На опорных шейках 2 -.ньвс поперечным каналам 5, соединенвыполнены радикальные каналы 14, ко- 45,ных трубопроводом б, подаетоя на торые снабжены обратными клапана", ... опорные поверхности вкладышей 4. ,ми 15, предназначенными для направ-, . Экономическая эффективность сос-

"лвиия смазки только к продольным . 1тавляет Зб,8 тыс. Руб.

ВНИИПИ . Заказ 8735/7

Тираж 816 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Прое к т н ая, 4