Устройство для смазки шарниров универсального шпинделя

 

35/14

23.

06-88 .8) В.И. Козлов, B.È. Пономарев, В.Г. Цыка и А.Я. Мильгевский (72) Авторы изобретения

\ 5

1,,1 1

;И 1

1 (7!) Заявитель

Производственное объединение "Ново-Кра машиностроительный завод" (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМАЗКИ ШАРНИРОВУНИВЕРСАЛЬНОГО ШПИНДЕЛЯ

Изобретение относится к обработ-, ке 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 торцовые крышки, распределительный маслопровод, выполненный в валу шпинделя, и средства подачи смазки к шпинделю fl ).

Для того, чтобы герметизировать полость подвода смазки установлены уплотнения с возможностью поджатияуплотнений в процессе их износа. В связи с тем, что уплотнения требуют го периодической подтяжки, то не. исключается потеря гмазки и недоста" точная надежность ее подачи в рабо- -".: : чую зону трущихся элементов.

1 2

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению явля" ется устройство для смазки шарниров 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 (2 1.

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 уплот3 9676О нения и поверхностью кольцевой проточки вала шпинделя. Захватываемая вращающейся поверхностью кольцевой проточки вала смазка в месте наименьшего зазора камеры переменного сечения (нижняя часть камеры) за счет развиваемого гидродинамического давления проталкивается через радиальные и осевые каналы маслопровода к шарнирам.

Преимущество этого устройства пе- 1е 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 поверхностям осуществляется автоматически за счет пружины. Кроме того, возможные утечки при большом износе антифрикционных колец уплотнений улуч- шают условия смазки рабочих поверхностей опорных шеек вала и подшипника.

Для того, чтобы в камер . переменного сечения развивалось гидродинамическое давление толщина масляной пленки в сужающейся нижней части камеры не должна превышать нескольких десятков.микрометров, 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 исключает утечки при износе уплотнительных колец.

Таким образом, из-за износа уплот- З нительных колец условия для образования избыточного (гидродинамического) давления в сужающейся части камеры переменного сечения, достаточно для

40 проталкивания смазки в зоны трения вкладышей, могут нарушаться.

Кроме того, при работе шпинделя нагрузка в зонах трения вкладышей диаметрально противоположных поверхностей неравномерная, что приводит к разному сопротивлению истечения смазки из подводящих к этим зонам кана лов маслопровода. Так как подводящие каналы маслопровода соединены с камерой переменного сечения общим осевым маслоподводящим каналом, истечение практически всей смазки будет происходить через каналы, s которых сопротивление истечению будет наименьшее, т.е. через каналы, подводящие смазку к наименее нагруженным зонам трения. Отсутствие смазки или ее ограниченное количество в тяжело

2 ф нагруженных зонах трения вкладышей приводит к их интенсивному износу и быстрому выходу из строя. Следовательно .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 вкладышеи 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 б каналы маслопровода.

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

Каждый осевой канал 5 соединен радиальными каналами 9 и 10, выполненФормула изобретения

Устройство для смазки шарниров универсального шпинделя прокатного стана, содержащее свободно установленный на валу шпинделя неподвижный кор-. пус подшипника с эксцентричной no" лостью, 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, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения долговечности работы шарнира за счет повышения надежности подачи смазки к опорным поверхностям вкладышей, радиальные каналы маслопровода снабжены подпружиненными от центра вала плунжерами, установленными в каналах с возможностью, возвратно-поступательного перемещения и взаимодействующими с внутренней поверхностью корпуса подшипника, 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.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

M 564015, кл. В 21 В 35/14, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2821599/02, кл. В 21 B 35/14, 1979.

5 . 96760 ными по оси симметрии кольцевой полости В, образованной поверхностью Г подшипника 8 и шейкой 2 вала l. Каналы 9 и 10 соединены с полостью В всасывающими каналами 11 и 12. В каждом радиальном канале 9 и 10 установлен плунжер 13 с пружиной 14, размещенной в канале.

Для приема смазки от насосной стан. ции в корпусе 7 выполнен подвод 15. 1В

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 1 универсального шпинделя плунжеры 13 из-за эксцентричности поверхности Г подшипника 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 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.

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 диаметрально противоположных опорных поверхностей вкладышей 4. Аналогичным образом смазка под дав" лением плунжера 13 нагнетается ко второй паре диаметрально противоположных опорных поверхностей вкладышей 4

35 через соответствующую систему каналов 10, 5 и 6.

Особенностью работы шпиндельного шарнира является то, что нагрузку

40 воспринимают только диаметрально противоположные участки вкладышей и подавать смазку на эти участки, в количестве достаточном для образования в зонах трения масляной пленки, во

45 всех известных конструкциях устройств представляется невозможным из-за разного сопротивления истечению смазки.

2 6

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

967602

И !9

Фма3

Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7968/16

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Ростов

Редактор Н. Гунько Техред С.Мигунова Корректор О. Билак