Узел валка

 

Использование: в конструкциях валков, например, прокатных клетей. Сущность изобретения: полый приводной бандаж, установленный на неподвижной оси, имеет возможность радиального смещения относительно оси. Для этого предусмотрены специальный опорный элемент, выполненный в виде ступицы и внутреннего кольца, сопрягаемых по вертикальным плоскостям. Радиальное усилие на валок воспринимается не опорным элементом, а гидроцилиндрами, смонтированными в неподвижной оси. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение касается узла валка, состоящего из вращающегося полого валка, проходящей через него поперечины и опирающегося на поперечину, воздействующего на внутренний периметр полого валка гидравлического опорного устройства, которое передает вызывающие прогиб полого валка усилия на поперечину, способную прогибаться внутри полого валка и таким образом оказывать противодействующие усилия.

Гидравлическое опорное устройство может состоять из отдельных, размещенных на поперечине на стороне валкового зазора поршнеобразных опорных элементов или из сквозной опорной планки, находящейся по всей своей длине под воздействием гидравлического давления. В так называемом плавающем валке промежуточное пространство между поперечиной и внутренним периметром полого валка с помощью продольных уплотнений и конечных поперечных уплотнений разделено на полуцилиндрические чашеобразные продольные камеры, одна из которых расположенная на стороне валкового зазора продольная камера может быть заполнена рабочей жидкостью, оказывающей равномерное давление на внутренний периметр полого валка.

В валках, о которых идет речь, кроме отличия в опорном устройстве, имеется еще отличие в направлении полого валка по концам на поперечине. В первом варианте выполнения таких валков полый валок расположен по концам на поперечине на подшипниках качения. Во втором варианте выполнения, а именно в так называемых валках с внутренним ходом или самоустанавливающихся валках на концах предусмотрено по одному окружающему поперечину направляющему кольцу, которое направляется линейно на поперечине в плоскости воздействия перпендикулярно оси валка и на котором полый валок в свою очередь установлен на подшипнике качения. Этот подшипник качения, однако, выполняет лишь функции направляющей перпендикулярно плоскости воздействия и не может передавать никаких усилий в плоскости воздействия потому, что направляющее кольцо свободно подвижно в плоскости воздействия, перпендикулярной оси валка. С помощью соответствующего приведения в действие опорного устройства в таких валках можно перемещать полый валок относительно поперечины на несколько десятков мм.

Таким образом, с помощью опорного устройства можно вызывать открытие и закрытие валкового зазора, а поперечина может быть неподвижно расположена в стойке валка, что означает большое конструктивное упрощение по сравнению с другими вариантами выполнения, в которых поперечина должна была бы перемещаться на кулисах или в направляющих салазках в плоскости воздействия, чтобы открыть или закрыть валковый зазор.

Довольно большой ход в плоскости воздействия, который выполняет полый валок при самоустанавливающихся валках, создает затруднения в том случае, когда нужно привести в движение полый валок. Ведь нужно еще создать приводное соединение от неподвижно расположенного внешнего двигателя к перемещающемуся полому валку.

Решение этой проблемы состоит в том, что корпус, в котором расположена ведущая шестерня, со своей стороны, расположен на полом валке так, что ведущая шестерня и зубчатый венец привода принимают неизменяемое положение относительно друг друга на полом валке и обеспечивается безупречная передача сил. Ведущая шестерня со своей стороны подсоединяется к внешнему приводному двигателю с помощью карданного вала.

Установка корпуса привода осуществляется при этом на внешней стороне, соединенной с полым валом осевой насадки к нему. Конец поперечины проходит через насадку и тем самым также через корпус привода и вне его опирается на самоустанавливающийся подшипник в стойке валка или т.п. Внутри насадки на конце поперечины направляется с возможностью линейного перемещения в плоскости воздействия перпендикулярно оси валка направляющее кольцо, которое установлено внешней стороной на внутреннем периметре насадки.

Вследствие быстро вращающегося полого валка или его насадки также при наличии опоры качения на направляющее кольцо оказывает воздействие зависящий от числа оборотов захватывающий момент, который приводит к появлению усилий на прямолинейную направляющую направляющего кольца, которые отрицательно влияют на ее свободный ход и тем самым затрудняют управление линейным усилием.

В основе изобретения лежит задача избежать влияний такого рода на линейное усилие.

Эта задача решается с помощью предлагаемого устройства.

Установка корпуса передачи в устройстве происходит уже не на внешней стороне насадки полого валка, а на ее внутренней стороне, причем опирание корпуса привода осуществляется на осевую насадку привода, входящую в насадку полого валка, с помощью размещенного между ними подшипника. Эффект этой конструкции состоит в том, что против конца поперечины находится уже не быстровращающаяся насадка полого валка, а лишь неподвижная насадка корпуса передачи, который может образовать невращающееся место воздействия для направляющего кольца. Таким образом, оно не испытывает больше захватывающего момента.

В устройстве опора полого валка на направляющее кольцо и опора корпуса привода на полый валок в известной степени осуществляются насадкой корпуса привода. Благодаря тому, что против направляющего кольца на одной стороне находится только невращающаяся насадка корпуса передачи, здесь можно сэкономить на вращающейся опоре, что с учетом размера таких опор является значительным фактором стоимости.

Направляющее кольцо по п.2, целесообразно соединено с возможностью вращения с осевой насадкой корпуса привода через самоустанавливающийся подшипник.

Таким образом, удается изготовить соединение с осевой насадкой корпуса привода и одновременно создать возможность для компенсации прогиба поперечины относительно полого валка.

Так как направляющее кольцо при таких прогибах оказывает воздействие в виде опрокидывающего момента на осевую насадку корпуса привода, то по п.3, для установки насадки внутри осевой насадки полого валка рекомендуются два подшипника качения, установленных с промежутком между собой.

Конструкция по п.4 служит для оптимальной передачи усилий, в то время, как конструкция по п.5 обеспечивает оптимальное использование места в осевом направлении.

На чертеже представлен пример выполнения изобретения, показан продольный разрез конца узла валка.

Узел 100 включает в себя вращающийся полый валок 1, образующий рабочий периметр валка 2 и цилиндрический внутренний периметр 4. Через полый валок 1 по длине проходит невращаемая поперечина 3, которая своим концом выступает из полого валка и установлена в стойке валка 6 на самоустанавливающемся подшипнике 5. Поперечина 3 находится на расстоянии от внутреннего периметра 4 полого валка 1 и таким образом может прогибаться внутри полого валка 1, не касаясь внутреннего периметра 4. На обращенной к расположенному вверху валковому зазору 10 верхней стороне поперечины 3 предусмотрено гидравлическое опорное устройство, которое в примере осуществления состоит из размещенных в ряд вдоль поперечины 3 поршнеобразных опорных элементов 7, которые вдаются в радиальные цилиндрические камеры 8 поперечины 3 и своими поверхностями прилегания 9 прилегают к внутреннему периметру 4 полого валка 1. Опорные элементы 7 позволяют оказывать гидравлическое усилие на внутренний периметр 4 и подпирают полый валок 1, если смотреть в обратном направлении, от линейного усилия в валковом зазоре 10 изнутри на прогибающуюся под действием этих усилий поперечину 3.

Промежуточное пространство 11 между поперечиной 3 и внутренним периметром 4 полого валка 1 уплотнено от собирающейся, выступающей из опорных элементов 7 рабочей жидкости с помощью контактного кольцевого уплотнения 12 в осевом направлении.

На конце полого валка 1 предусмотрена осевая насадка 20, которая в примере выполнения составлена из двух колец 20^l и 20^ll. Кольцо 20^l с помощью винтов 13 закреплено непосредственно на торцевой стороне полого валка 1 и взаимодействует своей торцевой стороной 14, обращенной внутрь полого валка 1, с контактным кольцевым уплотнением 12. Кольцо 20^ll установлено снаружи на кольце 20^l и соединено с ним с помощью винтов 15. На своей наружной стороне оно имеет наружный зубчатый венец 16 с которым взаимодействует ведущая шестерня 17, вал 18 которой параллелен оси полого валка 1.

Шестерня 17 расположена в подшипниках качения 19 в корпусе привода 25, окружающем выступающий конец 3^l поперечины 3, который имеет внутреннюю осевую насадку 30 в виде втулки, которая с помощью винтов 21 закреплена на стенке 22 корпуса привода 25, перпендикулярной оси и отдаленной от полого валка 1. Насадка 30 проходит от стенки 22 до полого валка 1 и оставляет внутри промежуток от наружного периметра выступающего конца 3^l поперечины 3 и снаружи промежуток от внутреннего периметра осевой насадки 20 полого валка 1. В последнем промежутке рядом друг с другом на осевом расстоянии друг от друга расположены самоустанавливающийся роликовый подшипник 23 и радиальный роликовый подшипник 24, с помощью которых корпус привода 25 расположен внутри на насадке 20 с возможностью вращения.

Корпус привода 25 имеет воздействующую на внешнюю неподвижную точку опоры для вращающегося момента (не показана), которая воспринимает вращающий момент, сказываемый на корпус привода 25 благодаря зацеплению шестерни 17 с наружным зубчатым венцом 16 полого валка 1.

В области, расположенной внутри самоустанавливающегося роликового подшипника 23, предусмотрено направляющее кольцо 40, внутреннее отверстие которого относительно оси кольца не является круглым, а имеет расположенные друг против друга параллельные поверхности, которые в виде хорды поперечного сечения выступают внутрь имеющей в остальном форму круглого цилиндра поверхности внутреннего периметра 26 направляющего кольца 40 и параллельно друг другу прилегают к противолежащим лыскам 27 конца 3 поперечины 3. Направляющее кольцо 40 благодаря этому направляется в соответствии с чертежом сверху вниз, т.е. параллельно плоскости воздействия валка, определяемой направлением усилия опорных элементов 7, и перпендикулярно оси валка.

На своей наружной стороне направляющее кольцо 40 имеет шарообразную поверхность 28 и таким образом опирается на соответствующую шаровую поверхность 29 на внутренней стороне насадки 30.

Насадка 30 и направляющее кольцо 40 не проворачиваются относительно друг друга, потому что насадка 30 удерживается без возможности вращения на корпусе привода 25 с помощью опоры против вращающего момента, и поперечина 3 также не может вращаться. Относительное проворачивание имеет место лишь на наружной стороне насадки 30, где подшипники 23, 24 создают опору на вращающейся насадке 20 полого валка 1. От захватывающего момента, оказываемого за счет быстро вращающейся насадки 20 через подшипники 23, 24 на насадку 30, направляющее кольцо 40 остается свободным, потому что этот захватывающий момент поглощается опорой против вращающего момента корпуса привода 25. Прямолинейная направляющая направляющего кольца 40, таким образом, не испытывает никаких высоких боковых усилий и таким образом ее ход не затрудняется.

Полый валок 1 с установленным на нем корпусом привода в виде единого целого может смещаться на некоторое расстояние в плоскости воздействия относительно поперечины 3, причем расстояние определяется ходом опорных элементов 7 или местом, имеющимся в распоряжении внутри внутреннего периметра 4. На практике речь идет об участке в несколько десятков мм, которого достаточно для проведения движений настройки или люфта. Направляющее кольцо следует этому движению при проскальзывании на лысках 27. Чтобы при таких больших перемещениях обеспечить уплотнение корпуса привода 25 наружу, предусмотрена окружающая конец поперечины, перпен- дикулярная оси уплотнительная шайба 31, которая направляется по наружной стороне стенки 22 корпуса привода 25 с возможностью перемещения, но с уплотнением.

Формула изобретения

1. УЗЕЛ ВАЛКА, содержащий собственно валок, выполненный в виде пустотелого цилиндрического бандажа, установленного с зазором и с возможностью вращения на неподвижной оси, установленной своими выступающими за края бандажа концами на неподвижных опорах, гидроцилиндры для создания внутренней опоры бандажа, размещенные в зазоре между бандажом и осью и взаимодействующие своими плунжерами с бандажом в зоне его активной образующей, корпус привода вращения бандажа, установленный с возможностью радиального перемещения относительно оси посредством параллельных направляющих лысок, выполненных на участке оси, и ответных плоскостей в опорном элементе, связанном с корпусом, причем последний зафиксирован от поворота, ведущую шестерню привода, установленную на приводном валу в корпусе на подшипниках, входящую с ней в зацепление ведомую шестерню привода, связанную через подшипники с опорным элементом и жестко соединенную с бандажом, отличающийся тем, что опорный элемент выполнен составным в виде жестко связанной с корпусом ступицы и внутреннего кольца, в котором выполнены упомянутые ответные плоскости, причем кольцо плотно прилегает к ступице в радиальном направлении.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что кольцо установлено в ступице с возможностью угловой самоустановки.

3. Узел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что ведомая шестерня привода опирается на ступицу по меньшей мере через два подшипника качения, расположенные с осевым промежутком между ними.

4. Узел по п.3, отличающийся тем, что один из подшипников выполнен роликовым самоустанавливающимся и установлен в плоскости кольца.

5. Узел по пп.1 4, отличающийся тем, что ступица выполнена в виде консольной обоймы, отходящей от дальней от бандажа плоской стенки корпуса в направлении бандажа.

РИСУНКИ

Рисунок 1