Универсальный шарнир

 

Фа1я,»ете."а М% A

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Сециалистическик

Республик

<ц692644 (61) Дополнительное к авт. свид-еу (22) Заявлено 111077 (21) 2533270/22-02 с присоединением заявки HL2 (51)М. Кл.

В 21 В 35/14

Государствеииый комитет

СССР

IIo JLcJIRN иэоор@т@иий и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 771. 2. .06:621,825 ° .62(088.8) Опубликовано 25.10.79. Бюллетень Н939

Дата опубликования описания 2510.79

B. П. Бардин, В.Ф. Меркулов, Е.A. Петров, и Ю,Л. Стерник. (72) Авторы изобретения

Колпинское отделение Всесоюзного научноисследовательского н проектно«конструкторского института металлургического машиностроения научнопроизводственного объединения Внииметмаш (71) Заявитель (54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР

Изобретение относится к приводам прокатных станов, но может также применяться в приводах других машин, использующих валы с унивврсальными шарнирами для соединения нвсоосных валов.

Известны универсальные шарниры привода прокатных станов, содержащие лопасть, вилку, размещенные между лопастью р вилкой вкладыш, соединенные между собой осью, и компенсаторы износа с упругим элементом (1).

Вкладыши представляют собой сдвоенный клин, а между компвнсаторами износа установлены пружины сжатия ; которые при сборке шарнира стягиваются болтами. Болты после сборки извлекаются из шарнира. При износе поверхностей трения сегменты под действием пружины раздвигаются и компенсируют износ шарнира, выбирая зазоры и уменьшая динамические нагрузки.

Недостатком этой конструкции является то, что компенсаторы износа выполнены в виде сегментов, т.е. одна нэ поверхностей у них цилиндрическая и контактирует с цилиндрической расточкой вилки, а другая — плоская и контактирует с клиновой поверхностью

30 вКладыша. Вследствие этого полный контакт по двум поверхностям возможен только после сборки шарнира.

После износа поверхностей трения сегменты, вдвигаемые пружинами в эаэор между цилиндрической поверхностью вилки и плоской поверхностью вкладыша, неизбежно будут контактировать с сопрягаемыми поверхностями только частью поверхности (по линии, если считать детали шарнира абсолотно жест» кими). Это приведет к быстрому прогрессирукицему износу сегментов или сопряженных с ними поверхностей.

Другим недостатком конструкции является необходимость выполнения вспомогательных операций по установке и последующему удалению болтов, стягивающих установленные между сегмента- ми пружины, что увеличивает время перевалки и уменьшает производительность стана.

Цель настоящего изобретения †уменьшение износа шарнира путем увеличения площади контакта поверхностей трения и снижения контактных давлений, сокращение времени перевалки путем исключения вспомогательных операций по установке компенсаторов износа, 692644 а также компенсация неравномерности износа деталей противолежащих поверхностей трения шарнира.

Указанная цель достигается тем, что в универсальном шарнире, содержащем лопасть, вилку и размещенные меж- 5 ду лопастью и вилкой вкладыши, соединенные между собой осью, и компея саторы износа с упругим элементом, компенсаторы выполнены в виде установленных между лопастью и вклады- 10 шем клиньев со сферической головкой, взаимодействующей с толкателем, размещенным в вилке пЬ ве оси и опирающимся на упомянутый упру"гий элемент, а толкатель выполнен в виде основания и шарнирно установленного на яем коромысла, на соответствующее плечо которого опирается сферическая головка каждого клийа, при этом клинья снабженй кронШтейнами и дополнительными упругими элементами, одним из которых стянута каждая пара клиньев, расположенных .на противоположных плоскостях лопас ти, а другие размещены мвту кронштейнами клиньев и лопастью, причем суммарная жесткость последних упру" гих элементов каждой пары клиньев меньше жесткости упругого элемента толкателя.

На фиг. 1 изображен разрез по оси универсального шарнира плоскостью, перпендикулярной оси вала; на фиг. 2— разрез A-А на фиг. 1.

Универсальный шарнир содержит ло.пасть 1, связанную, например, с про- 35 катным валком, и вилку 2, установленную, например, на валу шпинделя, передающего вращение от дйигателя клети к валку. Между цилиядрйческими поверхностями щек вилки и лопа-,4g стью установлены вкладыши 3, соединенные между собой осью 4 и компенсаторы 5 износа, каждый иэ которых выполнен в виде цилиндрического клина, контактирующего с яаклоннйми по- 45 верхностями 6 лопасти и плоской поверхностью 7 вкладыша. Головки 8 комйенсаторов вйполнены сферическими и взаимодействуют с коромыслом 9 толкателя, которое шарнирно установлено на основании 10, опирающемся на упругий элемент 11, установленный в цилиндрической расточке" вялки .

Каждый компенсатор снабжен кронштейном 12, взаимодействующим с расположенным между ним и лопастью упругим элементом 13. Компеясаторы установлены в пазах лопасти и прижаты к ней через упругий элемент 14 с помощью шпилек 15.

При работе шарнира зазоры, обра- 60 зу щиеся в результате износа поверхностей трения вилки, вкладыаа и лопасти, устраняются эа счет перемещения компенсаторов 5 износа, которые под действием упругих элементов 11 65 толкателя вдвигаются в зазор между вкладышем и лопастью.

Так как суммарная жесткость упругих элементов 11 толкателя больше суммарной жесткости упругих элементов 13 кронштейнов, а каждый компеясатор выполнен в виде клина и взаимодействует с поворотным коромыслом толкателя, то за счет вдвигания их

s зазор, независимо от неравномерности износа, зазоры в шарнире ликвидируются и обеспечивается плотное прилегание контактных поверхностей.

При перевалке после того, как сферические головки 8 отойдут от коромысла толкателя, компенсаторы износа под действием упругих элементов

13 выдвигаются иэ пазов лопасти, и суммарная толщина лопасти с компенсаторами уменьшается. При этом без каких-либо дополнительных операций обеспечивается большой зазор между лопастью и вилкой с установленными в ней вкладышами, и лопасть при за-. валке нового валка легко входит в этот зазор, что сокращает время перевалки на 3-4 мин.

Кроме того, примерно на 20% уменьшается износ поверхностей трения шарнира, так как уменьшаются динамические нагрузки и обеспечивается плотное прилегайие поверхностей трения друг к другу. изобретения

Формула

1. Универсальный шарнир, преимущественно привода прокатной клети, содержащий лопасть, вилку, размещенные между лопастью и вилкой вкладыши, соединенные между собой осью, и компенсаторы износа с упругим элементом, отличающийся тем, что с целью уменьшения износа шарнира путем увеличения площади контакта поверхностей трения и снижвния контактных давлений, компенсаторы износа выполнены в виде установленных между лопастью и вкладышем клиньев со сферической головкой, взаимодействующей с толкателем, размещенным в веялке по ее оси и опирающимся на упомянутый упругий элемент.

2. Шарнир по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что с целью компенсации неравномерности износа противолежащих поверхностей трения шарнира, толкатель выполнен в виде основания и шарнирно установленного на явм коромысла, на соответствующее плечо которого опирается сферическая головка каждого клина.

3. Шарнир по п.1, о т л и ч а юшийся- тем, что с целью сокращения времени перевалки путем исключения вспомогательных операций по установке клиньев, они снабжены кроя"

692644

Vugg. 2

Составитель Г. Ростов

Редактор О. Колесникова Техред ° М.Петко Ко ектор A. Грипенко

Щ тъ °

Заказ 6039/1 Тираж 1034 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

P ская наб. д. 4 5

113035 Иосква Ж 35 ауш с

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная,4 штейнами и дополнительными упругими элементами, одним из которых стянута каждая пара клиньев, расположенных на противоположных плоскостях лопасти, а другие размещены между кронштей нами клиньев и лопастйа, причем сум- 5

Марная жесткость последних упругих элементов каждой пары клиньев меньше жесткости упругого элемента толкателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 4S0460, кл В 21 В 35/14, 1972.