Грибовидный валок для стана поперечно-винтовой прокатки

Ппмокоомд аткпо Трптряоацвд жескзсетбоп пкбопзсетруппбппкдиокибоп Ввкогв2 уп3 сб5 исш8. Зувкогибв2 пк4. Гв2 всввндонкввв7, спнгв2 стш6 нвв7, тсвикнкк ввитдипддодд Дзв5, кпквв7 т3, кк4 игв2, пцгвоввпкп епктопи то жескквв7. Пмикпгв2, вв7, кк4 ит3, ппб5 дки Згвппемвв5, вбтгв2 и пдбу в2 бсоиссквнврв7.

Предлагаемая полезная модель изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к прокатному оборудованию.

Известен рабочий валок для стана поперечно-винтовой прокатки, состоящий из рабочей части, соединенной с ведущим валом (см. Патент RU 2227071, кл. В21В 13/08, 2004 год).

Недостатком этого технического решения является отсутствие жесткого крепления грибовидного (рабочего) валка (крепление рабочий валка по цилиндрическим поверхностям по скользящей посадке с небольшим зазором), прижим к базовым поверхностям происходит в рамках небольшой по площади контакта поверхности, а посадка по цилиндрическим базовым опорным поверхностям не обеспечивает компенсацию их износа. Соединение рабочего валка с ведущим валом по прессовой посадке (или более плотной посадке по цилиндрическим поверхностям) затрудняет замену рабочего валка и требует специальных приспособлений и разборки валкового узла.

Наиболее близким по технической сущности является грибовидный валок для стана поперечно-винтовой прокатки соединяющийся с ведущим рабочим валом по одной торцевой и двум цилиндрическим базовым опорным поверхностям (см. Патент RU 2475316, кл. В21В 13/00, 2010 год).

Недостатком этого технического решения является отсутствие центровки (из-за, хоть небольшого, но зазора по цилиндрическим поверхностям), отсутствие жесткого крепления, прижим к базовым опорным поверхностям происходит в рамках небольшой по площади поверхности, посадка по цилиндрическим опорным поверхностям не может обеспечить компенсацию их износа и неточностей изготовления.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение автоматической центровки всех деталей, жесткое крепление за счет больших базовых опорных поверхностей, прижима к базовым опорным поверхностям за счет результирующего усилия прокатки по большой площади поверхности контактирующих деталей и обеспечение компенсации износа базовых опорных поверхностей.

Поставленный технический результат достигается тем, что в грибовидном валке для стана поперечно-винтовой прокатки, содержащем рабочую часть, соединенную с ведущим валом, и механизм крепления, механизм крепления состоит из кольцевого пружинящего клина с разрезом, прижима, торцевых шпонок и винта, при этом кольцевой пружинящий клин и прижим размещены во внутренней конусообразной полости валка с углом конусности полости с совмещением их осей симметрии с осью симметрии грибовидного валка, в рабочей части грибовидного валка, по его оси симметрии, выполнено сквозное отверстие диаметром меньшим диаметра головного винта, вдоль прижима по его оси симметрии выполнено сквозное отверстие для прохождения резьбовой части винта, ведущий вал со стороны грибовидного валка выполнен с конусообразным выступом с углом конусности равным , вдоль ведущего вала по оси симметрии со стороны рабочей части грибовидного валка выполнено резьбовое отверстие под резьбовую часть винта длиной не меньшей резьбовой части винта, при этом кольцевой пружинный клин с наружной стороны имеет конусность , а с внутренней - , сумма которых соответствует неравенству:

=+ < угла трения ,

где:

- угол трения, который определяется как:

=arctg(f)

где:

f - коэффициент трения между кольцевым клином, грибовидным валком и ведущим валом,

при этом прижим и кольцевой клин расположены в полости валка без возможности проворачивания, при этом в валке со стороны рабочей части выполнено глухое отверстие для головки винта, при этом торцевые шпонки размещены в нишах контактирующих плоскостей грибовидного валка и ведущего вала.

На фиг. 1 представлен предлагаемое устройство крепления грибовидного рабочего валка для стана поперечно-винтовой прокатки, где позицией 1 показано прокатываемое изделие; позицией 2 - грибовидный валок; позицией 3 - прижим; позицией 4 - кольцевой пружинящий клин с разрезом (разрез на клине на чертеже не показан); позицией 5 - винт; позицией 6 - торцевые шпонки; позицией 7 - ведущий вал; позицией 8 - стопорная шайба.

Грибовидный валок 2 крепится к ведущему валу 7 при помощи кольцевого пружинящего клина 4 с прорезью (прорезь на чертеже не показана), который поджимается прижимом 3 при помощи винта 5. Ведущий вал 7 имеет конический выступ с углом конусности , а грибовидный валок 2 имеет коническое отверстие с углом конусности . Кольцевой клин 4 при помощи прижима 3 и винта 5 прижимает грибовидный валок 2 к базовым опорным поверхностям, жестко центрирует по оси симметрии грибовидного валок 2, выбирая все зазоры, компенсируя все неточности изготовления и износ базовых опорных поверхностей. Вращательный момент от ведущего вала 7 на грибовидный валок 2 передается при помощи торцевых шпонок 6 или других подобных устройств передающих большой крутящий момент. Конфигурация базовых опорных поверхностей ведущего вала 7 (торцевой поверхности ведущего вала и конического выступа) выполнены таким образом, чтобы результирующее усилие прокатки прижимало грибовидный валок к ним, для того, чтобы вовремя прокатки, при возникновении больших усилий, не образовывалось зазора или перемещения грибовидного валка относительно ведущего вала 7. Отсутствие перемещения грибовидного валка 2 относительно базовых опорных поверхностей ведущего вала 7 увеличивает точность прокатки готового изделия 1. Жесткое крепление грибовидного валка 2 к ведущему валу 7 обеспечивается за счет больших контактных поверхностей грибовидного валка 2, ведущего вала 7 и кольцевого клина 4, что снижает контактные напряжения и контактные деформации, что, в свою очередь, снижает износ опорных базовых и контактных поверхностей.

Угол конусности кольцевого клина 4 должен быть меньше угла трения для того, что бы при давлении на его конические поверхности со стороны грибовидного валка 2 и ведущего вала 7 он самопроизвольно не выпадал (не выдавливался), и одновременно достаточно большим, чтобы при затягивании винта 5 мог свободно выбирать все зазоры, между ведущим валом 7, грибовидным валком 2 и самим кольцевым клином и компенсировать все неточности изготовления и износа сопрягаемых деталей. Угол конусности кольцевого клина связан с углами выступа на ведущем валу и углом конического отверстия грибовидного валка следующей зависимостью:

=+<,

где:

- угол трения, который определяется как:

=arctg(f)

где:

f - коэффициент трения между кольцевым клином, грибовидным валком и ведущим валом.

Чем меньше угол кольцевого клина 4, тем большее усилие затяжки (предварительного натяга) можно создать между ведущим валом 7 и грибовидным валком 2, тем будет более жесткое крепление.

Чем больше угол кольцевого клина 4, тем больший износ базовых опорных поверхностей и большие неточности изготовления по диаметру конического выступа ведущего вала 7 и конического отверстия грибовидного валка 2 можно компенсировать. При выворачивании винта 5, винт будет толкать грибовидного валок 2 и, при достаточно большом угле , валок 2 будет свободно освобождаться и сниматься с конического выступа на ведущем валу 7. Данная конструкция крепления грибовидного валка 2 позволяет быстро производить установку грибовидного валка 2, его центровку и прижим к базовым опорным поверхностям, выбирать все зазоры, компенсировать все неточности изготовления и износ базовых опорных поверхностей и деталей крепления, а так же быстро и удобно производить замену выработанного или изношенного грибовидного валка и деталей крепления.

От проворачивания кольцевой клин 4 и прижим 3 фиксируются относительно ведущего вала и грибовидного валка специальными пазами и выступами (на фиг. 1 не показаны).

Винт 5 от выворачивания фиксируется стопорной шайбой 8.

Грибовидный валок для стана поперечно-винтовой прокатки собирается следующим образом.

Во внутреннее коническое отверстие грибовидного валка 2 устанавливается прижим 3 с вином 5 и стопорной шайбой 8. Затем устанавливается в коническое отверстие грибовидного валка 2 пружинящий клин 4 (путем его заневоливания: благодаря разрезу). Грибовидный валок 2 вместе с вставленными в него деталями одевается на конический выступ ведущего вала 7, совмещаются пазы на грибовидном валке 2 с торцевыми шпонками 6 на ведущем валу 7, также совмещаются выступы и канавки на кольцевом клине, ведущем валу и толкателе (на фиг. 1 не показано) для исключения проворачивания данных деталей относительно друг друга. Далее затягивается винт 5, который притягивает к ведущему валу 7 толкатель 3, кольцевой клин 4 и грибовидный валок 2, происходит центрирование грибовидного валка 2 относительно ведущего вала 7 по коническим поверхностям, его прижим к торцевой опорной поверхности и, таким образом, жесткое крепление к ведущему валу 7. По мере износа контактных поверхностей грибовидного валка 2, ведущего вала 7, кольцевого клина 4 и толкателя 3, производят подтяжку винтом 5 для компенсации износа.

Замена грибовидного валка производится путем выворачивания винта 5, винт будет толкать грибовидный валок 2 и, при достаточно большом угле , грибовидный валок 2 будет свободно освобождаться и сниматься с конического выступа на ведущем валу 7.

Обеспечение автоматической центровки всех деталей, жесткое крепление за счет больших базовых опорных поверхностей, прижима к базовым опорным поверхностям за счет результирующего усилия прокатки по большой площади поверхности контактирующих деталей и обеспечение компенсации износа базовых опорных поверхностей за счет конического клина является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.

1. Грибовидный валок для стана поперечно-винтовой прокатки, содержащий рабочую часть, соединенную с ведущим валом, и механизм крепления, отличающийся тем, что механизм крепления состоит из кольцевого пружинящего клина с разрезом, прижима, торцевых шпонок и винта, при этом кольцевой пружинящий клин и прижим размещены во внутренней конусообразной полости валка с углом конусности полости с совмещением их осей симметрии с осью симметрии грибовидного валка, в рабочей части грибовидного валка, по его оси симметрии, выполнено сквозное отверстие диаметром, меньшим диаметра головного винта, вдоль прижима по его оси симметрии выполнено сквозное отверстие для прохождения резьбовой части винта, ведущий вал со стороны грибовидного валка выполнен с конусообразным выступом с углом конусности, равным , вдоль ведущего вала по оси симметрии со стороны рабочей части грибовидного валка выполнено резьбовое отверстие под резьбовую часть винта длиной, не меньшей резьбовой части винта, при этом кольцевой пружинный клин с наружной стороны имеет конусность , а с внутренней - , сумма которых соответствует неравенству:

=+ < угла трения ,

где - угол трения, который определяется как:

=arctg(f),

где f - коэффициент трения между кольцевым клином и грибовидным валком и между кольцевым клином и ведущим валом,

при этом прижим и кольцевой клин расположены в полости валка без возможности проворачивания.

2. Валок по п. 1, отличающийся тем, что в нем со стороны рабочей части выполнено глухое отверстие для головки винта.

3. Валок по п. 1, отличающийся тем, что торцевые шпонки размещены в нишах контактирующих плоскостей грибовидного валка и ведущего вала.