УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПОДШИПНИКА ЖИДКОСТНОГО ТРЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК F16C33/74 B21B31/07 

Изобретение относится к области прокатного производства, а точнее к конструкции уплотнительного устройства подшипника жидкостного трения.

Известно уплотнительное устройство подшипника жидкостного трения прокатного валка (см. заявку ФРГ N 3721264 кл. B 21 B 31/07, 1987 г.), включающее в себя радиальный уплотнительный элемент с рабочими губками, контактирующими с внутренней поверхностью крышки, причем одна из рабочих губок предохраняет от вытекания масла из подшипника, а вторая исключает попадание внутрь подшипника охлаждающей валок жидкости.

Недостатком известной конструкции уплотнительного устройства является то, что из-за разности вязкости уплотняемых сред (масло и охлаждающая жидкость, как правило, вода) подобрать упругость уплотнительного элемента, надежно уплотняющего обе среды и при этом имеющего достаточный ресурс, практически невозможно, так как требуется обеспечить разное усилие прижатия рабочих губок уплотнительного элемента к поверхности крышки.

Из известных уплотнительных устройств подшипника жидкостного трения наиболее близким по технической сущности (прототипом) является уплотнительное устройство подшипника жидкостного трения, описанное в патенте РФ N 2044179, кл. F 16 C 33/74, 1993 г.

Это уплотнительное устройство содержит крышку с кольцевой внутренней поверхностью и установленный между втулкой-цапфой подшипника и крышкой радиальный уплотнительный элемент, выполненный из двух частей, контактирующих с внутренней поверхностью крышки.

Недостаток известной конструкции уплотнительного устройства подшипника жидкостного трения заключается в том, что для обеспечения разного усилия прижатия к внутренней поверхности крышки частей радиального уплотнительного элемента, защищающих от вытекания жидкостей с разной вязкостью (масла и охлаждающей валок жидкости), необходимо либо изготовить эти части из материалов с разной упругостью, либо изготовить их с разными геометрическими размерами. Это потребует больших затрат на изготовление пресс-форм для каждой части уплотнительного элемента, в первом случае из-за разной усадки материалов с разной упругостью, а во втором - из-за разных геометрических размеров.

Задача настоящего изобретения состоит в создании уплотнительного устройства подшипника жидкостного трения, позволяющего повысить его надежность и долговечность, упростив при этом изготовление радиальных уплотнительных элементов.

Поставленная задача достигается тем, что в уплотнительном устройстве подшипника жидкостного трения, содержащем крышку и установленный между втулкой-цапфой и крышкой радиальный уплотнительный элемент, выполненный из двух частей, согласно изобретению, части радиального уплотнительного элемента имеют одинаковые геометрические размеры и выполнены из одинакового материала, а контактирующая с ними внутренняя поверхность крышки выполнена из двух ступеней разного диаметра.

Такое конструктивное выполнение уплотнительного устройства подшипника жидкостного трения позволит повысить его надежность и долговечность при одновременном снижении затрат на изготовление радиальных уплотнительных элементов за счет их взаимозаменяемости и обеспечения оптимального усилия прижатия для обеих частей радиального уплотнительного элемента при уплотнении ими рабочих сред с различной кинематической вязкостью (масло, вода).

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором изображено уплотнительное устройство подшипника жидкостного трения.

Уплотнительное устройство подшипника жидкостного трения, включающего втулку-цапфу 1, насаженную на валок 2, втулку-вкладыш 3 и подушку 4, содержит крышку 5, маслоотбойную втулку 6, установленный между втулкой-цапфой 1 и крышкой 5 радиальный уплотнительный элемент, выполненный из двух частей 7 и 8, а также торцевой уплотнительный элемент 9 и насадку 10. Насадка 10 жестко крепит маслоотбойное кольцо 6 и части 7 и 8 радиального уплотнительного элемента на втулке-цапфе 1. Части радиального уплотнительного элемента 7 и 8 взаимозаменяемы, выполнены с одинаковыми геометрическими размерами и из одинакового материала. При этом внутренняя поверхность крышки 5, контактирующая с частями радиального уплотнительного элемента 7 (защищает подшипник от вытекания из него масла) и 8 (защищает подшипник от попадания в него охлаждающей валок 2 жидкости), выполнена в виде двух ступеней "а" и "б" разного диаметра.

Втулка-цапфа 1, вращаясь во втулке-вкладыше 3, захватывает смазку в рабочий зазор и затем, пройдя через зазор, смазка поступает в нерабочую зону и через торцы вытекает в карманы, расположенные между торцами втулки-вкладыша 3 и крышкой 5, а затем из карманов возвращается в систему смазки. Попаданию в подшипник воды, охлаждающей валок 2, препятствуют лабиринтное уплотнение, образованное элементами крышки 5 и насадки 10, торцевой уплотнительный элемент 9 и радиальный уплотнительный элемент 8, контактирующий со ступенью "б" внутренней поверхности крышки 5. При этом диаметр ступени "б" выбран так, чтобы обеспечить оптимальное усилие прижатия к ней кромки элемента 8, исключающее утечки жидкости с вязкостью воды.

Смазка, вытекающая из зазора между втулкой-вкладышем 3 и втулкой-цапфой 1 отбрасывается маслоотбойной втулкой 6 и стекает в сливные карманы, соединенные с системой смазки. Вытеканию из подшипника смазки, прошедшей за маслоотбойную втулку 6, препятствует уплотнительный элемент 7, контактирующий со ступенью "а" внутренней поверхности крышки 5. Диаметр ступени "а" обеспечивает оптимальное усилие прижатия к ней кромки элемента 7, исключающее утечки жидкости с вязкостью масла.

Предложенное уплотнительное устройство подшипника жидкостного трения по сравнению с известными позволяет надежно защитить подшипник от попадания в него охлаждающей валок жидкости и от вытекания из него смазки. Устройство позволяет упростить процесс изготовления уплотнительных элементов, обеспечивая при этом возможность использования их для уплотнения жидкостей с разной вязкостью.

Применение: в прокатном производстве для уплотнения подшипников жидкостного трения. Уплотнительное устройство подшипника жидкостного трения содержит крышку 5 и установленный между втулкой-цапфой 1 и крышкой 5 радиальный уплотнительный элемент, выполненный из двух частей 7 и 8. Части 7 и 8 радиального уплотнительного элемента выполнены с одинаковыми геометрическими размерами и из одинакового материала. При этом внутренняя поверхность крышки 5, контактирующая с частями радиального уплотнительного элемента 7 и 8, выполнена в виде двух ступеней "а" и "б" разного диаметра. Диаметр ступеней выбран с таким расчетом, чтобы обеспечить максимальное усилие прижатия для каждой из частей 7 и 8 радиального уплотнительного элемента, предназначенных для уплотнения рабочих средств с разной кинематической вязкостью. Цель изобретения: повышение надежности и долговечности при упрощении изготовления радиальных уплотнительных элементов. 1 ил.

Уплотнительное устройство подшипника жидкостного трения, содержащее крышку и установленный между втулкой-цапфой и крышкой радиальный уплотнительный элемент, выполненный из двух частей, отличающееся тем, что части радиального уплотнительного элемента имеют одинаковые геометрические размеры и выполнены из одинакового материала, а контактирующая с ними внутренняя поверхность крышки выполнена из двух ступеней разного диаметра.