Шпиндели валков

Категория:
Эксплуатация транспортного оборудования цехов


Шпиндели валков

Шпиндели являются соединительными элементами главной линии и служат для передачи вращения рабочим валкам от валков шестеренной клети или от электродвигателей. Применяют шпиндели универсальные, зубчатые и трефовые. Наибольшее распространение получили первые два типа, а трефовые шпиндели сейчас применяют в клетях трио.

Универсальные шпиндели применяют на современных прокатных станах, работающих с большими обжатиями. Расстояние между валками этих станов в процессе прокатки изменяется в широких пределах. В настоящее время разработано много конструкций универсальных шпинделей, но принцип, положенный в основу всех конструкций, один — это шарнир Гука, обеспечивающий угол подъема шпинделя (рис. 4.1) до 10°, передачу больших крутящих моментов без ударов, плавно. Универсальные шпиндели применяются для привода валков листовых, сортовых (при угле наклона 1-2° и моменте 50-200 кН * м), обжимных, толстолистовых и заготовочных станов (при угле наклона 3-10° и моменте 0,5-3,0 МН • м).

Для уменьшения угла наклона верхнего шпинделя и создания одинаковых условий работы нижний шпиндель также устанавливают под углом (меньшим, чем верхний). Наружный диаметр шарнира шпинделя со стороны привода ограничивается межосевым расстоянием валков шестеренной клети, а со стороны рабочей клети — диаметром валков (когда зазор между ними равен нулю). Поскольку в процессе работы валки изнашиваются и их диаметр уменьшается при переточках, то диаметр шпинделя должен быть меньше диаметра переточенного валка. Поэтому диаметр шарнира шпинделя со стороны рабочей клети меньше, чем со стороны привода. Рассчитывать на прочность надо шарнир, расположенный со стороны валков.

Рис. 1. Схема расположения универсальных шпинделей

Рис. 2. Шарнир универсального шпинделя

Принцип работы универсального лопастного шпинделя заключается в следующем. В цилиндрической расточке шпинделя размещены бронзовые или текстолитовые вкладыши. В направлении оси расточки они удерживаются заплечиками. Лопасть на конце шестерни (валка) выполнена с прорезью, в которой размещается сухарь прямоугольного или круглого сечения с цапфами по концам.

Одной осью шарнира Гука является ось I – I рассточки, другой — ось II – II сухаря. Шарнир по оси шпинделя не зафиксирован, поэтому может перемещаться вдоль прорези лопасти. Благодаря этой особенности компенсируется изменение длины шпиндельного соединения при изменении высоты установки верхнего валка.

Рис. 3. Универсальный шпиндель привода валков реверсивного стана 1700

Ввиду того, что смена валков осуществляется в осевом направлении, плавающим делают шарнир со стороны валка, в лопасти его предусмотрена прорезь для перемещения сухаря. Со стороны привода в фиксированном шарнире лопасти предусмотрено глухое отверстие для сухаря. Принцип шарнира Гука достигается благодаря возможности поворота в двух перпендикулярных плоскостях относительно оси расточки головки шпинделя и оси сухаря. Так как шарнир шпинделя не является герметичным и сам шпиндель при работе вращается, то подвод смазки к трущимся поверхностям весьма затруднен.

На рис. 3 показан универсальный шпиндель четырехвалкового реверсивного стана. В конструкции шпинделя предусмотрен весьма простой способ подвода густой смазки к бронзовым вкладышам через осевое и радиальное отверстия от стационарного подшипника с уплотнением, входящего в состав устройства для уравновешивания шпинделя. В подшипник смазка периодически подается питающими клапанами, включенными в цеховую систему автоматической централизованной смазки.

Для изготовления шпинделей применяют кованую углеродистую сталь марок 40 и 45, а при больших нагрузках — легированную марок 40Х, 40ХН, 40ХНМ, 35ХНВ.

Шпиндели при диаметре рабочих валков станов свыше 450—500 мм обычно уравновешиваются, чтобы масса шпинделя не передавалась на шарниры шпинделей. Коэффициет переуравновешивания (отношение величины усилия уравновешивания к массе уравновешиваемых деталей) принимается равным 1,1 -М3.

При небольшом перемещении шпинделей (50-100 мм) обычно применяют пружинное уравновешивание. У станов с большим подъемом верхнего валка при отсутствии гидравлического уравновешивания нижний шпиндель Уравновешивается пружинами, а верхний – контргрузом.

Рис. 4. Пружинное уравновешивание шпинделей

Рис. 5. Грузовое уравновешивание шпиндельного устройства

На рис. 6 показано шпиндельное устройство с гидравлическим уравновешиванием для четырехвалковой клети реверсивного стана 2800. В средней части шпиндели опираются на подшипники с баббитовой заливкой. Подшипник нижнего шпинделя опирается на плунжер гидравлического цилиндра, установленного в стойке на фундаменте. Верхний шпиндель уравновешивается двумя боковыми гидравлическими цилиндрами. Гидравлическое уравновешивающее устройство работает плавно и отличается большой надежностью, однако требует установки насосно-аккумуляторных станций высокого давления.

Для высокоскоростных станов холодной прокатки широко применяют зубчатые шпиндельные соединения с бочкообразным профилем зуба. Наибольший угол наклона зубчатых шпинделей до 2°.

Конструкции зубчатых шпиндельных соединений делятся на два типа по принципу разъема шпинделей с рабочими валками: с разъемом по зубчатому зацеплению муфты со стороны рабочего валка и с разъемом по шейке рабочего валка.

Рассмотрим констукцию первого типа. Шпиндельное соединение состоит из двух зубчатых втулок, посаженных на конце валов шестеренной клети или комбинированного редуктора; двух обойм О, соединяющих втулки; четырех втулок, посаженных на валы шпинделей; двух валов; двух полумуфт, надетых на концы рабочих валков, и уравновешивающего устройства, которое включает в себя стойку, два кронштейна и четыре гидроцилиндра.

Рис. 6. Гидравлическое уравновешивание шпинделей

Рис. 7. Шпиндельное соединение с зубчатыми муфтами

Рис. 8. Трефовые шпиндели и муфты:
1 — гладкая муфта; 2 — средняя часть шпинделя; 3 — трефы шпинделя; 4 — трефовый конец рабочего валка; 5 — редукторная муфта; 6 — шпиндель со сферической головкой; 7 — шпиндель с закругленными краями; 8 — трефовый конец шестеренного валка

Трефовые шпиндели изготовляют обыкновенными с закругленными краями и со сферическими головками. Трефовые шпиндели допускают перекос осей 1 -2° и применяются довольно редко на старых станах.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум