Шариковый шарнир



Шариковый шарнир
Шариковый шарнир

 


Владельцы патента RU 2504446:

Открытое акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения" (RU)

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к шариковым шарнирам, и наиболее эффективно может быть использовано в приводах вращения рабочих валков клетей прокатных станов при передаче широкого диапазона крутящих моментов при значительных углах перекоса в шарнирах универсальных шпинделей. Шариковый шарнир содержит обойму, в расточках которой расположены ползуны со сферическими поверхностями, сферическую головку вала, четыре шара, сферические кольца, защитный кожух и средства от самоотвинчивания. Шары установлены между ползунами, расположенными в обойме, и пазами сферической головки. Сферические кольца установлены в соответствующих расточках обоймы и контактируют со сферической головкой. В расточках обоймы размещены резьбовые втулки. Каждый ползун выполнен в виде опоры с наружной резьбой, взаимодействующей с внутренней резьбой втулки, и контактирующей с опорой пяты, имеющей сферическую поверхность. Резьбовые опоры связаны со средствами от самоотвинчивания. Такое конструктивное выполнение шарикового шарнира позволяет повысить его долговечность за счет устранения радиальных зазоров от действия динамических нагрузок путем перемещения ползунов по внутренней резьбе соответствующих втулок, не снимая его из линии стана. 2 ил.

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к шариковым шарнирам, и наиболее эффективно может быть использовано в приводах вращения рабочих валков клетей прокатных станов при передаче широкого диапазона крутящих моментов при значительных углах перекоса в шарнирах универсальных шпинделей.

Известен универсальный шарнир, см. патент РФ №2328356, кл. B21B 35/14, заявл. 22.05.2006 г., опубл. 10.07.2008 г. Этот шарнир содержит обойму с расточками, расположенные в них ползуны, сферическую головку вала, шары и защитный кожух. Сферическая головка вала контактирует со сферическими кольцами, установленными в соответствующих расточках обоймы. Шары размещены между ползунами и сферической головкой вала. Ползуны выполнены с заплечиками. Между обоймой и заплечиками ползунов размещены кольцевые шайбы.

Недостатком известной конструкции универсального шарнира является его недостаточная долговечность. Это объясняется тем, что в процессе эксплуатации при значительных крутящих моментах происходит износ (разрушение) контактирующих поверхностей головки, шаров и обоймы, в результате чего повышаются зазоры между этими деталями, увеличиваются динамические (ударные) нагрузки между ними, что приводит к значительному снижению срока службы универсального шарнира. Для уменьшения указанных зазоров необходима замена кольцевых шайб, поэтому необходима полная разборка шарнира, что требует значительных затрат времени и увеличения непроизводительных простоев оборудования.

Из известных шариковых шарниров, наиболее близким по технической сущности является шарнир, описанный в а.с. СССР №1291221, кл. B21B 35/14, заявл. 11.02.1985 г., опубл. 23.02.1987 г.

Этот шариковый шарнир содержит обойму с расточками, расположенные в них ползуны со сферическими поверхностями, сферическую головку вала шпинделя, шары, размещенные между сферическими поверхностями ползунов и сферической головкой, защитный кожух и средства от самоотвинчивания. Сферическая головка контактирует со сферическими кольцами, установленными в соответствующих расточках обоймы. Ползуны размещены в пазах обоймы и зафиксированы пальцами через упругий элемент в виде втулки. Обойма с пальцами взаимодействует через эксцентрик. В процессе эксплуатации происходит износ пазов головки, шаров и ползунов, появляется люфт в шарнире, растут динамические нагрузки. Этот люфт устраняется путем замены эксцентриковых втулок.

Недостатком указанной конструкции шарикового шарнира является его недостаточная долговечность, обусловленная прогрессивным износом головки, ползунов и шаров.

При работе прокатного стана в момент захвата металла рабочими валками в приводе валков и в шарнире возникает ударная нагрузка, превосходящая по величине устоявшуюся нагрузку. В результате чего растет радиальная нагрузка на шары, под действием которой упругий элемент дополнительно деформируется, шар приподнимается и происходит кромочный контакт между головкой и шаром, и, как результат, резкое повышение контактных напряжений в этих местах и их износ, а, следовательно, снижение долговечности шарнира, их частая замена и увеличение непроизводительных простоев оборудования.

Задача настоящего изобретения состоит в создании шарикового шарнира, позволяющего повысить его долговечность и уменьшить непроизводительные простои оборудования.

Поставленная задача достигается тем, что шариковый шарнир, содержащий обойму с расточками, расположенные в них ползуны со сферическими поверхностями, сферическую головку вала, контактирующую со сферическими кольцами, установленными в соответствующих расточках обоймы, и шары, размещенные между сферическими поверхностями ползунов и сферической головкой, защитный кожух и средства от самоотвинчивания, согласно изобретению, снабжен размещенными в расточках обоймы втулками с внутренней резьбой, каждый ползун выполнен в виде опоры с наружной резьбой, взаимодействующей с внутренней резьбой втулки, и контактирующей с опорой пяты, имеющей сферическую поверхность, кроме того, резьбовые опоры связаны со средствами от самоотвинчивания.

Такое конструктивное выполнение шарикового шарнира позволяет повысить его долговечность и уменьшить непроизводительные простои оборудования. Это достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции шарикового шарнира, в случае появления радиальных зазоров под действием динамических (ударных) нагрузок, они легко устраняются путем перемещения ползунов по внутренней резьбе соответствующих втулок. Таким образом, устраняя радиальные зазоры в шарнире, можно повысить его долговечность при эксплуатации. Операцию по устранению зазоров внутри шарикового шарнира можно производить, не снимая его из линии стана во время планово-профилактического обслуживания агрегата, не допуская, тем самым, непроизводительных его простоев.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 - изображен шариковый шарнир, общий вид;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Шариковый шарнир содержит обойму 1, в расточках 2 которой расположены ползуны со сферическими поверхностями, сферическую головку 3 с пазами 4 и валом 5 шпинделя, четыре шара 6, сферические кольца 7, 8, защитный кожух 9 и устройства от самоотвинчивания 10. Шары 6 установлены между ползунами, расположенными в обойме 1, и пазами 4 сферической головки 3. Сферические кольца 7, 8 установлены в соответствующих расточках 2 обоймы 1 и контактируют со сферической головкой 3. В расточках 2 обоймы 1 размещены втулки 11 с внутренней резьбой. Каждый ползун выполнен в виде опоры 12 с наружной резьбой, взаимодействующей с внутренней резьбой втулки 11 и контактирующей с опорой 12 пяты 13, имеющей сферическую поверхность. Резьбовые опоры 12 связаны со средствами от самоотвинчивания 10, например, проволокой.

Шариковый шарнир работает следующим образом.

Крутящий момент от привода передается к сферической головке 3 вала 5 и усилия от крутящего момента через четыре шара 6, через соответствующие сферические пяты 13, резьбовые опоры 12 и резьбовые втулки 11 передаются на обойму 1, передавая, тем самым, крутящий момент на рабочий валок (не показан) прокатного стана в условиях перекоса осей головки 3 и обоймы 1 под углом α=0…15°. Средства 10 предотвращают самоотвинчивание резьбовых втулок 11, а защитные кожухи 9 предохраняют шариковый шарнир от окружающего загрязнения.

В процессе эксплуатации происходит постепенный износ сферической головки 3, шаров 6 и сферических пят 13, что приводит к увеличению зазоров между этими деталями, и, как результат, росту динамических (ударных) нагрузок на эти детали.

Для устранения указанных зазоров необходимо освободить средства самоотвинчивания 10 и подтянуть резьбовые опоры 12, устранив, тем самым, люфты (зазоры) между деталями шарикового шарнира.

Указанную выше операцию по устранению зазоров внутри шарикового шарнира можно производить не снимая его из линии стана во время планово-профилактического обслуживания агрегата, не допуская, тем самым, непроизводительных его простоев.

Предлагаемый шариковый шарнир по сравнению с известными позволяет повысить его долговечность и уменьшить непроизводительные простои оборудования.

Шариковый шарнир, содержащий обойму с расточками, расположенные в них ползуны со сферическими поверхностями, сферическую головку вала, контактирующую со сферическими кольцами, установленными в соответствующих расточках обоймы, и шары, размещенные между сферическими поверхностями ползунов и сферической головкой, защитный кожух и средства от самоотвинчивания, отличающийся тем, что он снабжен размещенными в расточках обоймы втулками с внутренней резьбой, каждый ползун выполнен в виде опоры с наружной резьбой, взаимодействующей с внутренней резьбой втулки, и контактирующей с опорой пяты, имеющей сферическую поверхность, при этом резьбовые опоры связаны со средствами от самоотвинчивания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к прокатному оборудованию, а точнее к универсальным шарнирам шпинделей главных линий приводов прокатных станов (трубных, сортовых, листовых), предназначенных для передачи вращения под различными углами от шестеренных клетей или редукторов к рабочим валкам прокатных станов.

Изобретение относится к тележке для транспортирования, по меньшей мере, одного приводного шпинделя для валка прокатной клети и к способу эксплуатации тележки. .

Изобретение относится к прокатному оборудованию, а точнее, к роликовым шарнирам универсальных шпинделей главных линий приводов прокатных станов (трубных, сортовых, листовых).

Изобретение относится к конструкциям прокатных станов, в частности к приводам их рабочих клетей. .

Изобретение относится к прокатной клети и способу осевого перемещения валков. .

Изобретение относится к конструкциям прокатных станов, преимущественно к приводам рабочих клетей прокатных станов. .

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в шпинделях привода валков прокатных станов. .

Изобретение относится к приводному шпинделю для главного привода прокатной клети. .

Изобретение относится к зубчатым шпинделям привода валков прокатных станов. .

Изобретение относится к главным приводам прокатных станов, в частности к универсальным шарнирам, и наиболее эффективно может быть использовано в приводах вращения рабочих валков клетей станов винтовой прокатки.

Изобретение относится к зубчатому зацеплению (1) в прокатных станах или установках непрерывного литья и способу его изготовления. Устройство содержит множество зубьев (2), входящее в зацепление со вторым зубчатым венцом по типу шлицевого зубчатого зацепления. Образующая линия (12) боковой поверхности зубьев имеет выпуклость, и между осью вращения второго зубчатого зацепления и осью вращения зубчатого зацепления образован угол отклонения. Зацепление (1) выполнено с одной из следующих модификаций: уменьшением ножки зубьев (2), и/или уменьшением головки зубьев (2), и/или разводом зубьев (2). Достигается повышение надежности устройства. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение касается вала (1) с карданным шарниром (18) и правильной машины. Вал (1) с карданным шарниром (18) включает в себя первый и второй участок (2, 3) вала (1) и прикрепленные, каждая, в частности, посредством винтовых соединений (8) к области крепления (7) первого и второго участка (2, 3) вала (1) опорные проушины (4), которые, каждая, одним концом выступают за соответствующий согласованный первый и второй участок (2, 3) вала (1) и в этой выступающей области (4a) удерживают между собой цельно выполненную крестовину (6) шарнира (18), опирающуюся каждой цапфой (5) в отверстии соответствующей опорной проушины (4). Каждая опорная проушина (4), по меньшей мере, в отдельных областях с геометрическим замыканием, передавая усилие, входит в каждом случае в одну из двух выемок, которые выполнены диаметрально противоположно в области (7) крепления в окружной поверхности первого и второго участка (2, 3) вала (1) и которые выполнены, каждая, в виде открытого шпоночного паза. Не выступающая за соответствующий согласованный первый или второй участок (2, 3) вала (1) область каждой опорной проушины (4) имеет призматическую шпонку, выполненную ответно соответствующей согласованной выемке или шпоночному пазу, или выполнена в виде призматической шпонки, выполненной ответно соответствующей согласованной выемке или шпоночному пазу. Боковые ограничительные стенки каждой выемки (12) или шпоночного паза выполнены слегка клинообразно сходясь навстречу друг другу, начинаясь от соответствующей торцевой поверхности участков (2, 3) вала (1), в осевом направлении выемки в противоположную заднюю стенку. Технический результат: создание решения, которое обеспечит возможность реализации карданного шарнира, имеющего компактную конструкцию и, тем не менее, обеспечивающего передачу больших крутящих моментов. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области пластического формообразования заготовок. Устройство (1) для формообразования заготовки содержит вращающийся вокруг оси вращения (а) приводной вал (2) и закрепленный на нем инструмент (3), в частности валок, причем между приводным валом (2) и инструментом (3) имеется соединение (4) с геометрическим замыканием, в частности шлицевое соединение, посредством которого может передаваться вращающий момент от приводного вала (2) инструменту (3). Снижение износа инструмента обеспечивается за счет того, что соединение (4) с геометрическим замыканием располагается в пределах первого аксиального участка (5), причем за пределами первого аксиального участка (5) имеется второй аксиальный участок (6), на котором приводной вал (2) и инструмент (3) имеют взаимодействующие между собой первые цилиндрические опорные поверхности (7, 8), образованные для передачи радиальных усилий. 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области приводов (1) прокатных клетей. Привод содержит зубчатый шарнирный шпиндель (3), установленный с возможностью осевого перемещения и проходящий между зубчатым шарниром (50), находящимся в камере (20) зубчатого зацепления со стороны валков, и зубчатым шарниром (52), находящимся в камере (40) зубчатого зацепления со стороны редуктор. Повышение надежности привода обеспечивается за счет того, что по меньшей мере одна из камер (20, 40) зубчатых зацеплений заполнена смазочной средой, привод выполнен с возможностью предварительного поджатия смазочной средой зубчатого шарнирного шпинделя (3) с осевой силой (FWS), направленной к валковой стороне (WS), при этом зубчатый шарнирный шпиндель (3) имеет первую рабочую поверхность (AWS), расположенную в камере (20) зубчатого зацепления со стороны валков, и вторую рабочую поверхность (AGS), расположенную в камере (40) зубчатого зацепления со стороны редуктора, причем первая и/или вторая рабочая поверхность (AWS, AGS) нагружена смазочной средой, и по меньшей мере камера (40) зубчатого зацепления со стороны редуктора выполнена герметичной для смазочной среды. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к валу привода для передачи движения от электродвигателя или зубчатого редуктора на валок клети прокатного стана, в частности для прокатки труб. Устройство для передачи движения на валок (1) клети прокатного стана содержит телескопический вал (5) привода с двумя телескопическими элементами, скользящими друг в друге в заранее заданных пределах, блокирующий механизм с защелкой для фиксации двух телескопических элементов при достижении заранее заданной рабочей длины, упругое устройство, создающее предварительную нагрузку, направленную в осевом направлении вдоль двух телескопических элементов и действующую в конце хода скольжения, и опору вала привода, имеющую устройство увеличения и уменьшения длины вала привода и механизм раскрепления, выполненный с возможностью дистанционного управления, для перевода блокирующего механизма с защелкой в разблокированное положение. Обеспечивается уменьшение количества операций по извлечению валков из клети, упрощение и ускорение работ по техническому обслуживанию. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области универсальных шарниров, предназначенных для передачи вращения с перекосом осей соединяемых валов от двигателя к рабочим механизмам, например, в прокатном, транспортном и другом оборудовании. Шариковый шарнир содержит обойму и втулку с полуцилиндрическими пазами, в которых установлены вкладыши. Полуцилиндрические пазы концентричны относительно центра шарнира, вкладыши имеют наружную поверхность в форме полуцилиндрических пазов, а между собой контактируют по сферической поверхности, центр которой расположен в центре шарнира, при этом в центре имеют полусферические пазы, в которых установлены шарики. Предложенное конструктивное решение позволяет повысить его нагрузочную способность, долговечность, увеличить угол перекоса и обеспечить передачу вращения с равной угловой скоростью. 2 ил.
Наверх