RU2134169C1 - Mill roll spindle gear coupling - Google Patents
Mill roll spindle gear coupling Download PDFInfo
- Publication number
- RU2134169C1 RU2134169C1 RU97120641A RU97120641A RU2134169C1 RU 2134169 C1 RU2134169 C1 RU 2134169C1 RU 97120641 A RU97120641 A RU 97120641A RU 97120641 A RU97120641 A RU 97120641A RU 2134169 C1 RU2134169 C1 RU 2134169C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- gear
- coupling
- cage
- sealing
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 17
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- General Details Of Gearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в качестве зубчатой муфты шпинделя трансмиссии привода валков прокатного стана. The invention relates to rolling production and can be used as a gear coupling of the transmission spindle of the drive of the roll mill rolls.
Известна зубчатая муфта шпинделя прокатного стана (аналог), включающая зубчатую обойму и находящуюся с ней в зацеплении зубчатую втулку с муфтовой частью, соединенной с приводным хвостовиком рабочего валка (см. журнал "Сталь", 1987, N 7, стр. 53-55, рис. 2). Known gear coupling of the spindle of a rolling mill (analogue), including a gear ring and being in mesh gear sleeve with a coupling part connected to the drive shaft of the work roll (see the journal "Steel", 1987,
Недостатком аналога является расположение зубчатого зацепления муфты за пределами приводного хвостовика валка и образование ложного шарнира в соединении хвостовика с муфтовой частью при износе их сопряженных цилиндрических поверхностей. Это приводит к быстрому износу зубчатого зацепления и выходу муфты из строя. A disadvantage of the analogue is the location of the gearing of the coupling outside the drive shaft of the roll and the formation of a false hinge in the connection of the shaft with the coupling part when their mating cylindrical surfaces are worn. This leads to rapid gear wear and coupling failure.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является зубчатая муфта шпинделя прокатного стана, включающая вал шпинделя, напрессованную на его хвостовик зубчатую обойму, находящуюся с ней в зацеплении полую зубчатую втулку и узел уплотнения (см. А.А. Королев. Механическое оборудование прокатных и трубных цехов. М., "Металлургия", 1987 г., стр. 99-100, рис. II. 38). The closest technical solution (prototype) is a gear coupling of a spindle of a rolling mill, including a spindle shaft, a gear ring pressed onto its shank, a hollow gear sleeve and a seal assembly engaged with it (see AA Korolev. Rolling and pipe mechanical equipment shops. M., "Metallurgy", 1987, pp. 99-100, Fig. II. 38).
В прототипе устранен недостаток аналогов в части расположения зубчатого зацепления, которое в прототипе находится в пределах длины приводного хвостовика валка. Это улучшает условия работы зубчатого зацепления. Однако и прототип обладает существенным недостатком, заключающимся в плохой герметичности узла уплотнения. Уплотнение выполнено в виде контактирующих шаровых поверхностей зубчатой втулки и крышки, закрепленной на торце обоймы, между которыми расположен уплотнительный шнур. Из-за несовпадения центров шаровых поверхностей втулки и крышки при относительных осевых перемещениях обоймы и втулки возникает интенсивный износ этих поверхностей и уплотнительного шнура. Износ приводит к быстрой разгерметизации уплотнительного узла, попаданию в него охлаждающей прокатные валки воды, загрязненной окалиной, вымыванию смазки из узла, быстрому износу зубчатого зацепления и выходу из строя муфты. Износ зацепления сопровождается увеличением в нем угловых зазоров и динамических нагрузок в трансмиссии привода валков, что снижает ее надежность. Нарушается центрирование обоймы относительно втулки, что приводит к радиальным биениям муфты и прокатного валка, вызывает периодическую разнотолщинность и ухудшает качество выпускаемого проката. The prototype eliminated the disadvantage of analogues in terms of the location of the gearing, which in the prototype is within the length of the drive shaft of the roll. This improves gear conditions. However, the prototype has a significant drawback, consisting in poor tightness of the seal assembly. The seal is made in the form of contacting spherical surfaces of the gear sleeve and cover fixed on the end of the cage, between which there is a sealing cord. Due to the mismatch of the centers of the spherical surfaces of the sleeve and cover during relative axial movements of the cage and sleeve, intense wear of these surfaces and the sealing cord occurs. Wear leads to rapid depressurization of the sealing assembly, ingress of cooling water into the cooling rolls, contaminated with scale, leaching of lubricant from the assembly, rapid wear of the gearing and failure of the coupling. The wear of the gearing is accompanied by an increase in the angular clearances and dynamic loads in it in the drive transmission of the rolls, which reduces its reliability. The alignment of the cage relative to the sleeve is violated, which leads to radial run-outs of the coupling and the rolling roll, causes periodic thickness variation and degrades the quality of the rolled products.
Целью настоящего изобретения является повышение надежности зубчатой муфты, оборудования трансмиссии привода валков и качества проката путем повышения герметичности узла уплотнения муфты. The aim of the present invention is to improve the reliability of the gear coupling, transmission equipment of the drive rolls and quality of rolled products by increasing the tightness of the coupling seal assembly.
Поставленная цель достигается тем, что узел уплотнения выполнен в виде гильзы с внутренней конической поверхностью, на конце этой поверхности со стороны прокатного валка в кольцевой проточке установлен уплотнительный шнур, сопряженный с наружной поверхностью зубчатой втулки, со стороны зубчатого зацепления на торце гильзы выполнен кольцевой бурт, установленный с радиальным зазором во внутренней проточке, выполненной на конце обоймы до ее зубчатой нарезки, бурт снаружи закрыт проходной крышкой, также установленной в этой проточке и закрепленной на торце обоймы, при этом бурт установлен с осевым зазором с торцем зубчатой нарезки обоймы с возможностью перемещения в осевом зазоре, внутренняя поверхность крышки состоит из двух участков - конического, обращенного основанием конуса в сторону наружного торца гильзы, и цилиндрического, в котором в кольцевой проточке установлен уплотнительный шнур, сопряженный с наружной поверхностью гильзы. This goal is achieved by the fact that the seal assembly is made in the form of a sleeve with an internal conical surface, at the end of this surface from the side of the roll in the annular groove there is a sealing cord conjugated with the outer surface of the gear sleeve, from the gearing side an annular shoulder is made on the end of the sleeve, installed with a radial clearance in the inner groove made at the end of the cage before its gear cutting, the shoulder is closed from the outside with a through lid, also installed in this groove and behind replicated at the end of the cage, while the collar is installed with an axial clearance with the end of the gear cutting of the cage with the possibility of movement in the axial clearance, the inner surface of the cover consists of two sections - conical, facing the base of the cone towards the outer end of the sleeve, and cylindrical, in which a groove is installed a sealing cord, paired with the outer surface of the sleeve.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены:
Фиг. 1 Зубчатая муфта шпинделя прокатного стана - общий вид.The invention is illustrated by drawings, which depict:
FIG. 1 Gear spindle coupling of a rolling mill - general view.
Фиг. 2 Вид по стрелке А на фиг. 1. FIG. 2 View along arrow A in FIG. 1.
Фиг. 3 Фрагмент B общего вида муфты на фиг. 1 в увеличенном масштабе. FIG. 3 Fragment B of the general view of the clutch in FIG. 1 on an enlarged scale.
Зубчатая муфта включает вал 1 шпинделя, на хвостовик 2 которого напрессована зубчатая обойма 3. В зацеплении с обоймой находится полая зубчатая втулка 4. Во втулке выполнен зев 5 для ввода приводного хвостовика прокатного валка, например, в виде лопасти. При передаче крутящего момента от шпинделя к прокатному валку лыски лопасти валка сопрягаются с плоскими поверхностями 6 зева втулки. На торце втулки, обращенном к шпинделю, установлена крышка 7, закрепленная на втулке болтами 8. Применение этой крышки повышает прочность втулки и ее нагрузочную способность. В крышке 7 запрессован палец 9, который является направляющим элементом для пружины 10. Пружина установлена в глухой проточке 11, выполненной в хвостовике 2 вала шпинделя. Пружина предназначена для постоянного поджатия зубчатой втулки 4 к хвостовику прокатного валка при относительных осевых перемещениях втулки 4 и обоймы 3. Для центрирования втулки 4 относительно лопасти валка в ней выполнен направляющий поясок 12, а в крышке 8 - глухая проточка 13, в которой расположен центрирующий торцевой хвостовик лопасти валка при его соединении с муфтой. Втулка 4 установлена в обойме 3 с возможностью относительного осевого смещения в зубчатом зацеплении. Смещение необходимо для компенсации изменения размерной цепи заменяемых элементов между прокатной клетью, а также для исключения разрушения элементов шпинделя при поломке прокатного валка или при перевалках. The gear clutch includes a spindle shaft 1, on the shank 2 of which a
Узел уплотнения муфты выполнен в виде гильзы 14 с внутренней конической поверхностью 15. Угол α наклона образующей этой поверхности к оси конуса принимается равным максимальному углу перекоса обоймы 3 относительно втулки 4. The seal assembly of the coupling is made in the form of a
На конце конической поверхности 15 со стороны прокатного валка выполнена кольцевая проточка, в которой установлен уплотнительный шнур 16, сопряженный с наружной поверхностью зубчатой втулки 4. Со стороны зубчатого зацепления на торце гильзы выполнен кольцевой бурт 17, установленный с радиальным зазором δ1 во внутренней проточке 18 длиной L, выполненной на конце обоймы до ее зубчатой нарезки 19. Бурт 17 снаружи закрыт проходной крышкой 20, также установленной в проточке 18 и закрепленной своим фланцем на торце обоймы с помощью болтов 21. Фланец поджимается к торцу обоймы через уплотнительную прокладку 22. Бурт 17 установлен с осевым зазором с торцом зубчатой нарезки обоймы с возможностью перемещения в осевом зазоре δ2.
Внутренняя поверхность крышки 20 состоит из двух участков - конического 23, обращенного основанием конуса в сторону наружного торца гильзы 14, и цилиндрического 24, в котором в кольцевой проточке установлен уплотнительный шнур 25, сопряженный с наружной поверхностью гильзы. Для закачки пластичной смазки в зону зубчатого зацепления в обойме выполнены радиальные отверстия с пробками 26. Закачку производят через одно из отверстий при открытом другом до появления смазки из последнего, после чего закрывают обе пробки 26.An annular groove is made at the end of the conical surface 15 on the side of the rolling roll, in which a
The inner surface of the
Узел уплотнения муфты работает следующим образом. При относительных перекосах зубчатой обоймы 3 и зубчатой втулки 4 в процессе передачи крутящего момента от привода к прокатному валку гильза 14 также наклоняется относительно крышки 20 и зубчатой втулки 4. Перекос обоймы 3 относительно втулки 4 происходит вокруг центра "О" зубчатого зацепления, лежащего на пересечении оси шпинделя с плоскостью Б - Б, проходящей через середину зубчатой нарезки 27 втулки, перпендикулярно оси втулки. Центр "О" в процессе работы шпинделя смещается вдоль его оси при относительных осевых смещениях обоймы 3 и втулки 4. The clutch seal assembly operates as follows. With relative distortions of the
Перекос гильзы 14 относительно крышки 20, жестко связанной с обоймой, и относительно втулки 4 происходит соответственно на уплотнительных шнурах 25 и 16 вокруг центров O1 и O2, расположенных соответственно на осях обоймы 3 и втулки 4. При этом положение центра O1 перекоса обоймы относительно втулки не влияет на характер контактного взаимодействия гильзы с уплотнительными шнурами 25 и 16. Исключается также и взаимовлияние контактного взаимодействия гильзы 14 с уплотнительными шнурами 25 и 16. Благодаря этому при соответствующих конструктивных упругих и прочностных характеристиках шнуров 25 и 16, а также кольцевых проточек под них на крышке 20 и гильзе 14 обеспечивается высокая герметичность узла уплотнения.The skew of the
В процессе работы муфты при ее вращении с перекосом гильзы 14 относительно крышки 20 гильза 14 самоустанавливается в некотором стабильном положении относительно обоймы 3 и втулки 4. Это обеспечивается благодаря перемещению гильзы в сторону зубчатой нарезки 19 обоймы 3 в поле зазора δ2 при контактном взаимодействии бурта 17 с торцом крышки 20 при вращении гильзы с перекосом относительно крышки 20. Самоустановка гильзы достигается благодаря радиальному зазору δ1 между наружной поверхностью бурта 17 и внутренней цилиндрической поверхностью проточки 18 в обойме 3 и осевому зазору δ2 между буртом 17 и торцом зубчатой нарезки 19 обоймы 3. Самоустановка гильзы 14 относительно обоймы 3 и втулки 4 обеспечивает наилучшие условия работы уплотнительных шнуров 25 и 16 и максимальную герметичность узла уплотнения муфты.In the process of operation of the clutch when it rotates with a skew of the
Наличие конического участка 23 на внутренней поверхности крышки 20 обеспечивает отброс от уплотнительного шнура 25 под действием центробежных сил абразивных частиц окалины, пыли и других твердых включений, попадающих на гильзу 14 вместе с охлаждающей водой. Благодаря этому, повышается износостойкость и долговечность шнура, а соответственно надежность и герметичность узла уплотнения. The presence of a
Высокая герметичность узла уплотнения муфты существенно улучшает условия работы зубчатого зацепления и повышает надежность муфты. Уменьшаются угловые зазоры в зацеплении, что способствует снижению динамических нагрузок в трансмиссии привода валков и повышению надежности ее оборудования - редукторов, валковых муфт, шестеренных клетей, шпинделей и прокатных валков. Обеспечивается надежное центрирование обоймы относительно втулки муфты, что уменьшает биение муфты и прокатного валка, снижает периодическую разнотолщинность прокатываемых полос и повышает качество выпускаемого проката. High tightness of the clutch seal assembly significantly improves gear conditions and increases clutch reliability. The angular clearances in the meshing are reduced, which helps to reduce dynamic loads in the drive roll transmission and increase the reliability of its equipment - gearboxes, roll couplings, gear stands, spindles and rolling rolls. Reliable centering of the cage relative to the sleeve of the coupling is provided, which reduces the runout of the coupling and the rolling roll, reduces the periodic thickness difference of the rolled strips and improves the quality of the rolled products.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97120641A RU2134169C1 (en) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | Mill roll spindle gear coupling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97120641A RU2134169C1 (en) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | Mill roll spindle gear coupling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2134169C1 true RU2134169C1 (en) | 1999-08-10 |
Family
ID=20199967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97120641A RU2134169C1 (en) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | Mill roll spindle gear coupling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2134169C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2197348C2 (en) * | 2000-10-04 | 2003-01-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Chain coupling |
| RU2241559C1 (en) * | 2003-03-03 | 2004-12-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Clutch of spindle of rolling mill |
| RU2268799C1 (en) * | 2004-06-28 | 2006-01-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Toothed clutch |
| RU2343028C2 (en) * | 2007-01-09 | 2009-01-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Sealing unit of rolling mill spindle |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3139652A1 (en) * | 1981-10-06 | 1983-04-21 | Dnepropetrovskij metallurgičeskij institut, Dnepropetrovsk | Device for securing a rolling mill roll on a coupling spindle |
| SU1475748A1 (en) * | 1987-06-23 | 1989-04-30 | Всесоюзный Заочный Политехнический Институт | Coupling assembly between roll and roll clutch |
| SU1755984A2 (en) * | 1990-08-01 | 1992-08-23 | Производственное объединение "Новокраматорский машиностроительный завод" | Shaft-sleeve joint assembly |
| RU2110342C1 (en) * | 1997-05-15 | 1998-05-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Assembly for joining rolling roll with spindle shaft |
-
1997
- 1997-12-11 RU RU97120641A patent/RU2134169C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3139652A1 (en) * | 1981-10-06 | 1983-04-21 | Dnepropetrovskij metallurgičeskij institut, Dnepropetrovsk | Device for securing a rolling mill roll on a coupling spindle |
| SU1475748A1 (en) * | 1987-06-23 | 1989-04-30 | Всесоюзный Заочный Политехнический Институт | Coupling assembly between roll and roll clutch |
| SU1755984A2 (en) * | 1990-08-01 | 1992-08-23 | Производственное объединение "Новокраматорский машиностроительный завод" | Shaft-sleeve joint assembly |
| RU2110342C1 (en) * | 1997-05-15 | 1998-05-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Assembly for joining rolling roll with spindle shaft |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Королев А.А. Механическое оборудование прокатных и трубных цехов. - М.: Металлургия, 1987, с. 99 - 100, рис. II.38. Журнал "Сталь" N 7, 1987, с. 54, рис. 2. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2197348C2 (en) * | 2000-10-04 | 2003-01-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Chain coupling |
| RU2241559C1 (en) * | 2003-03-03 | 2004-12-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Clutch of spindle of rolling mill |
| RU2268799C1 (en) * | 2004-06-28 | 2006-01-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Toothed clutch |
| RU2343028C2 (en) * | 2007-01-09 | 2009-01-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Sealing unit of rolling mill spindle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5897214A (en) | Method and apparatus for securing a rotary member to a stationary shaft | |
| US3562882A (en) | Roll drive through intermediate race ring of concetric bearing | |
| US4669760A (en) | Swivel fitting arrangement for use in a pressurized fluid line | |
| US3044787A (en) | Sealing arrangement | |
| RU2134169C1 (en) | Mill roll spindle gear coupling | |
| CA2064521A1 (en) | Rotary joint with extended life seal | |
| US4687350A (en) | Sealed bearing for ring roller of cold pilger rolling mill | |
| CN100447439C (en) | Constant velocity universal joint | |
| KR20200102511A (en) | Cage and bearing used for parallel maintenance of rolling elements | |
| US3410566A (en) | Sealing member for mechanical seals | |
| US4910987A (en) | Roll neck face seal for cantilevered rolling mill | |
| RU2059903C1 (en) | Sealing device of film lubrication bearing | |
| US3126722A (en) | Coupling | |
| JPS5813777B2 (en) | shaft seal | |
| US4195495A (en) | Universal joint | |
| SU801918A1 (en) | Rolling mill roll hydrodynamic support | |
| RU2067036C1 (en) | Rolling roll and spindle joining assembly | |
| RU2072460C1 (en) | Modular end face sealing | |
| US4765755A (en) | Roller mill | |
| RU2153404C2 (en) | Rolling mill spindle | |
| SU1762062A1 (en) | Sealing unit of two parts revolving relative to each other | |
| US836408A (en) | Rotary-shaft packing. | |
| US3683713A (en) | Shaft drive for scrapers | |
| US2645105A (en) | Universal joint | |
| GB2122513A (en) | Bearing unit for the conveyor worm of a centrifuge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141212 |