винтовая пара обжимного прокатного стана
Классы МПК: | B21B31/24 с помощью винтов |
Автор(ы): | Сафронов В.И. |
Патентообладатель(и): | Сафронов Виктор Иванович |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-05-29 публикация патента:
10.02.2003 |
Использование: изобретение относится к машиностроительной и металлургической промышленности при изготовлении и эксплуатации тяжелых прокатных станов. Сущность: винтовая пара включает полный винт с плоской пятой и предохранительным кольцом в виде воронки сбора масла с отверстиями из воронки в полость винта, подвижное кольцо, устройство против заклинивания винта в гайке в верхнем положении. Бронзовая часть гайки выполнена конусообразной, составной со стальным кожухом гайки. Кожух выполнен в виде двух колец, верхнего и нижнего, с мембранами, соединенных обечайкой. Бронзовая часть гайки выполнена из двух бронзовых втулок, конусной и цилиндрической, запрессованной нагорячо в конусную и зафиксированной в ней штифтами. Цилиндрическая втулка является сменной. Для обеспечения смазки в винтовой паре выполнена система подводов и отводов масла через смазочные канавки на поверхности трения винта и гайки. Система смазки работает в зависимости от режимов работы винта, обеспечивая поверхности трения в винтовой паре обильной смазкой и охлаждением при вращении винта и создавая полусухое трение в них при остановке винта. Гайка выполнена неохлаждаемой. Изобретение обеспечивает значительное снижение вероятности самоотвинчивания винтов и отжима рабочего валка при задаче полосы в валки, повышение стойкости, понижение потребляемой мощности двигателей нажимного устройства стана, повышенное самоторможение винтовой пары при остановке винта, снижение трудоемкости ее изготовления и возможность дальнейшего использования винтовых пар б/у для создания новых винтовых пар с меньшим диаметром резьбы. 5 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
Формула изобретения
Винтовая пара обжимного прокатного стана, включающая винт и гайку, содержащая полый винт с плоской пятой, диаметром большим, чем диаметр винта, и предохранительным кольцом в виде воронки сбора масла с наклонными сквозными отверстиями из воронки в полость в головке винта для накопления масла и подвижное кольцо, выполненное стальным с конусной поверхностью, обращенной к винту, и внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру воронки, размещенное над воронкой в расточке торца верхнего звена телескопического кожуха, гайку, выполненную с бронзовой конусной частью, составной со стальным кожухом, состоящим из верхнего с опорным диском и нижнего с мембраной колец, соединенных между собой при помощи сварки обечайкой, крепление гайки в станине выполнено через пружины и приваренные к нижнему кольцу кожуха гайки торцевые планки болтами, на нижнем торце бронзовой части гайки выполнена кольцевая канавка с конусной поверхностью; гайка в расточке станины упирается в опорное бронзовое кольцо, контакт бронзового кольца и стального верхнего кольца кожуха гайки выполнен по сфере, резьба винтовой пары выполнена упорной, однозаходной, профиль витков резьбы винтовой пары выполнен с равнопрочными витками, со скругленной вершиной витков резьбы винта и увеличенной галтелью у основания витков резьбы гайки, шаг резьбы 64 мм, центрирование винта в гайке выполнено по внутренней цилиндрической поверхности по скользящей посадке А3/С3 с зазором по наружной поверхности 1 мм, для обеспечения смазки винтовой пары выполнены два вертикальных коллекторных подвода масла в гайку, соединенные сквозными горизонтальными каналами в каждом витке с верхней частью вертикальных смазочных канавок, выполненных на центрирующей винт внутренней цилиндрической поверхности гайки, сверху перекрытых перемычкой, а снизу сообщающихся со спиральной канавкой, выполненной на рабочей поверхности витков резьбы винта у его цилиндрической поверхности внутреннего диаметра, с отходящими от нее симметрично расположенными на каждом витке резьбы винта радиальными смазочными канавками, переходящими в вертикальные смазочные канавки на наружной цилиндрической поверхности витков резьбы винта; в теле винта от спиральной канавки к его внутренней полости в каждом витке резьбы винта выполнено два ряда наклонных глухих отверстий и через один виток резьбы два ряда сквозных отверстий; в теле гайки выполнены четыре сквозных вертикальных коллекторных отвода отработанного масла со сквозными наклонными каналами к этим отводам, выполненными в каждом витке резьбы гайки от нерабочей поверхности витка у кромки пересечения ее с цилиндрической внутренней поверхностью витков резьбы гайки, над вертикальными коллекторными отводами в опорном диске верхнего кольца кожуха гайки на конусной поверхности его внутреннего диаметра выполнены выемки, гайка выполнена неохлаждаемой, отличающаяся тем, что резьба винтовой пары выполнена меньшего диаметра - УП512х64 с углом подъема винтовой линии резьбы![винтовая пара обжимного прокатного стана, патент № 2198045](/images/patents/272/2198007/945.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение может быть использовано в машиностроительной и металлургической промышленности при изготовлении и эксплуатации тяжелых прокатных станов. Известна винтовая пара обжимного прокатного стана, принятая за прототип [1] , включающая винт и гайку, содержащая полый винт с плоской пятой, диаметром большим, чем диаметр винта, с предохранительным кольцом в виде воронки сбора масла с наклонными отверстиями из воронки в полость в головке винта для накопления масла и подвижное кольцо, выполненное стальным с конусной поверхностью, обращенной к винту, с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру воронки, размещенное над воронкой в расточке торца верхнего звена телескопического кожуха винта, гайку, выполненную с бронзовой конусной частью составной со стальным кожухом, состоящим из верхнего с опорным диском и нижнего с мембраной колец, соединенных между собой при помощи сварки обечайкой, крепление гайки в станине выполнено через пружины и приваренные к нижнему кольцу кожуха гайки торцевые планки болтами, на нижнем торце бронзовой части гайки выполнена кольцевая канавка с конусной поверхностью для вхождения подвижного кольца в верхнем положении винта при его аварийном заклинивании в гайке, гайка в расточке станины опирается на опорное бронзовое кольцо, контакт бронзового кольца и стального верхнего кольца кожуха гайки выполнен по сфере, резьба винтовой пары выполнена упорной, однозаходной, профиль винтов резьбы винтовой пары выполнен с равнопрочными винтами, со скругленной вершиной витков резьбы винта, с увеличенной галтелью у основания витков резьбы гайки, шаг резьбы 64 мм, центрирование винта в гайке выполнено по внутренней цилиндрической поверхности по скользящей посадке 3/С3 с зазором по наружной поверхности в 1 мм, для обеспечения смазки винтовой пары выполнены два вертикальных коллекторных подвода масла в гайку, соединенных сквозными горизонтальными каналами в каждом витке с верхней частью вертикальных смазочных канавок, выполненных на центрирующей винт внутренней цилиндрической поверхности гайки, сверху перекрытых перемычкой, а снизу сообщающихся со спиральной канавкой, выполненной на рабочей поверхности витков резьбы винта у его цилиндрической поверхности внутреннего диаметра, с отходящими от нее симметрично расположенными на каждом витке резьбы винта радиальными смазочными канавками, переходящими в вертикальные смазочные канавки на наружной цилиндрической поверхности витков резьбы винта, в теле винта от спиральной канавки к внутренней полости в каждом витке резьбы винта выполнены два ряда наклонных глухих отверстий и через один виток резьбы два ряда сквозных отверстий, в теле гайки выполнены четыре сквозных вертикальных коллекторных отвода отработанного масла со сквозными наклонными каналами к этим отводам, выполненными в каждом витке резьбы гайки от нерабочей поверхности витка у кромки пересечения ее с цилиндрической внутренней поверхностью витков резьбы гайки, над вертикальными коллекторными отводами в опорном диске верхнего кольца кожуха гайки на поверхности его внутреннего диаметра выполнены выемки, гайка выполнена неохлаждаемой. Недостатки приведенного устройства:- диаметр резьбы винтовой пары большой, требуется большая мощность двигателей для вращения винтов в нажимном устройстве стана;
- для изготовления винтов требуются паковки из легированной стали большого диаметра, большого веса;
- смазка витка резьбы винтовой пары недостаточна, много масла уходит в полость винта через сквозные отверстия в витках, а емкость глухих отверстий в каждом витке резьбы винта для накопления необходимого количества масла мала, в результате чего масла на поверхности трения витков во время вращения винтов поступает недостаточно, на рабочих поверхностях витков резьбы винта появляется разгарная сетка трещин;
- в период торможения и остановки винта скорость ухода масла из спиральной канавки винта и с рабочих поверхностей витков резьбы винтовой пары мала из-за малой площади сечений глухих отверстий;
- выполнение кожуха гайки только с одной мембраной на нижнем кольце, т. к. одна мембрана не компенсирует величину полной деформации бронзовой части гайки при работе винтовой пары, в кожухе гайки появляются трещины;
- выполнение бронзовой части гайки из целой отливки усложняет изготовление гаек, т.к. емкости печей для цветного литья в фасонно-литейных цехах металлургических заводов недостаточны для получения такого крупного литья;
- винты и гайки б/у из-за их большого износа в дальнейшем не используются и сдаются в утиль, списываются в металлолом. Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание винтовой пары с повышенной стойкостью, пониженной потребляемой мощностью двигателей нажимного устройства стана, повышенным самоторможением в моменты остановки винтовой пары, что уменьшает вероятность отжима рабочего валка во время задачи полосы в валки, сниженной трудоемкостью на ее изготовление и возможностью дальнейшего использования винтовых пар, бывших в употреблении, для создания новых винтовых пар с меньшим диаметром резьбы. Поставленная задача достигается за счет того, что предложена винтовая пара обжимного прокатного стана, включающая винт и гайку, содержащая полый винт с плоской пятой, диаметром большим, чем диаметр винта, и предохранительным кольцом в виде воронки сбора масла с наклонными сквозными отверстиями из воронки в полость в головке винта для накопления масла и подвижное кольцо, выполненное стальным с конусной поверхностью, обращенной к винту, и внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру воронки, размещенное над воронкой в расточке торца верхнего звена телескопического кожуха, гайку, выполненную с бронзовой конусной частью, составной со стальным кожухом, состоящим из верхнего с опорным диском и нижнего с мембраной колец, соединенных между собой при помощи сварки обечайкой, крепление гайки в станине выполнено через пружины и приваренные к нижнему кольцу кожуха гайки торцевые планки болтами, на нижнем торце бронзовой части гайки выполнена кольцевая канавка с конусной поверхностью, гайка в расточке станины опирается в опорное бронзовое кольцо, контакт бронзового кольца и стального верхнего кольца кожуха гайки выполнен по сфере, резьба винтовой пары выполнена упорной, однозаходной, профиль витков резьбы винтовой пары выполнен с равнопрочными витками, со скругленной вершиной витков резьбы винта и увеличенной галтелью у основания витков резьбы гайки, шаг резьбы 64 мм, центрирование винта в гайке выполнено по внутренней цилиндрической поверхности по скользящей посадке А3/С3 с зазором по наружной поверхности в 1 мм. Для обеспечения смазки винтовой пары выполнены два вертикальных коллекторных подвода масла в гайку, соединенных сквозными горизонтальными каналами в каждом витке с верхней частью вертикальных смазочных канавок, выполненных на центрирующей винт внутренней цилиндрической поверхности гайки, сверху перекрытых перемычкой, а снизу сообщающихся со спиральной канавкой, выполненной на рабочей поверхности витков резьбы винта у его цилиндрической поверхности внутреннего диаметра, с отходящими от нее симметрично расположенными на каждом витке резьбы винта радиальными смазочными канавками, переходящими в вертикальные смазочные канавки на наружной цилиндрической поверхности витков резьбы винта, в теле винта от спиральной канавки к его внутренней полости, в каждом витке резьбы винта выполнены два ряда наклонных глухих отверстий и через один виток резьбы винта выполнено по два ряда наклонных сквозных отверстий, в теле гайки выполнены четыре сквозных вертикальных коллекторных отвода отработанного масла со сквозными наклонными каналами к этим отводам, выполненными в каждом витке резьбы гайки от нерабочей поверхности витка у кромки пересечения ее с цилиндрической внутренней поверхностью витков резьбы гайки, над вертикальными коллекторными отводами, в опорном диске верхнего кольца кожуха гайки, на конусной поверхности его внутреннего диаметра выполнены выемки, гайка выполнена неохлаждаемой, при этом резьба винтовой пары выполнена меньшего диаметра - УП512х64 с углом подъема винтовой линии резьбы
![винтовая пара обжимного прокатного стана, патент № 2198045](/images/patents/272/2198007/945.gif)
1. Выполнение винтовых пар с уменьшенной резьбой УП512х64 с
![винтовая пара обжимного прокатного стана, патент № 2198045](/images/patents/272/2198007/945.gif)
![винтовая пара обжимного прокатного стана, патент № 2198045](/images/patents/272/2198007/945.gif)
![винтовая пара обжимного прокатного стана, патент № 2198045](/images/patents/272/2198007/945.gif)
1. Заявка 99125449/02 (026968), приоритет с 23 декабря 1999, М. кл. В 21 В 31/24, автор Сафронов В.И. 2. Сафронов В.И. Причины отжима винтов в нажимном устройстве реверсивных обжимных станов. - М.: Сталь, 1998, 3, с. 42-45.
Класс B21B31/24 с помощью винтов