УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ПОДШИПНИКА ЖИДКОСТНОГО ТРЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК F16C33/74 F16C33/72 

Изобретение относится к области прокатного производства, а точнее к конструкции уплотнительных узлов подшипников жидкостного трения.

Известен уплотнительный узел подшипниковой валковой опоры (см. пат. США N 4898479, 6.02.90, кл. 384 - 130), содержащий торцевой уплотнительный элемент V-образного профиля, закрепленный винтами на передней крышке подушки.

Крепление торцевого уплотнительного элемента с помощью винтов увеличивает трудоемкость его монтажа и демонтажа при ревизиях и ремонте.

Известен также уплотнительный узел лабиринтного типа (см. пат. США N 3833273, 3.09.74, кл. 308 - 36.1), в котором торцевой уплотнительный элемент установлен на крышке с помощью упругого паза, выполненного на наружной поверхности и охватывающего выступ на торце крышки.

Недостатком известной конструкции является невозможность обеспечения плотной посадки торцевого уплотнительного элемента с помощью соединения паз - выступ вследствие допуска на изготовление выступа крышки и усадки резины. Использовать упругость материала торцевого уплотнительного элемента также невозможно из-за образования гофр на уплотнительной губке при одевании уплотнительного элемента пазом на выступ крышки меньшего диаметра, чем диаметр паза. Кроме того, поскольку давление охлаждающей валок жидкости с окалиной будут препятствовать только упругие силы торцевого элемента, возможно соскакивание во время эксплуатации. Выполнение же торцевого уплотнительного элемента из более "жесткого" материала с целью предотвращения соскакивания существенно затрудняет его монтаж, т.е. снижает ремонтопригодность.

Из известных наиболее близким по технической сущности (прототипом) является уплотнительный узел подшипника жидкостного трения, описанный в каталоге фирмы Forsheda, Швеция, 1987 г., стр. 25.

Этот уплотнительный узел содержит крышку и установленный на ней торцевой уплотнительный элемент с уплотнительной губкой, составляющей с телом уплотнительного элемента кольцевой V-образный профиль. Для исключения сползания торцевого уплотнительного элемента с крышки из-за вибрации во время эксплуатации на торце крышки выполнен уступ для упора в него уплотнительной губки.

Недостатком известной конструкции является фиксация торцевого уплотнительного элемента с помощью упора в уступ крышки его уплотнительной губки, одновременно контактирующей с торцом валка. Это существенно сокращает допустимое осевое перемещение валка, необходимое для компенсации температурных деформаций, а также для осевой настройки калибра валка.

Задача настоящего изобретения состоит в создании уплотнительного узла, позволяющего обеспечить надежную защиту подшипника жидкостного трения от охлаждающей валок жидкости.

Поставленная задача достигается тем, что в уплотнительном узле подшипника жидкостного трения, содержащем крышку в установленный на ней торцевой уплотнительный элемент с уплотнительной губкой, составляющей с телом уплотнительного элемента кольцевой V-образный профиль, согласно изобретению на внутренней поверхности уплотнительного элемента, сопрягаемой с поверхностью крышки, выполнена кольцевая канавка, под которую на крышке выполнен кольцевой выступ, при этом минимальная толщина тела уплотнительного элемента в месте расположения кольцевой канавки больше или равно минимальной толщине у основания уплотнительной губки.

Такое конструктивное выполнение уплотнительного узла обеспечивает надежную фиксацию торцевого уплотнительного элемента V-образного типа на крышке подшипника за счет исключения самопроизвольного соскакивания его во время работы, что гарантирует надежную защиту подшипника жидкостного трения от охлаждающей валок жидкости. В то же время сохраняется возможность осевого перемещения валка для компенсации тепловых деформаций деталей уплотнительного узла и обеспечения осевой настройки калибров валка.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
На фиг. 1 изображен фронтальный разрез уплотнительного узла подшипника жидкостного трения;
на фиг. 2 - разрез торцевого уплотнительного элемента.

Уплотнительный узел подшипника жидкостного трения, включающего втулку-цапфу 1, насаженную на валок 2, втулку-вкладыш 3 и подушку 4, содержит крышку 5, радиальный уплотнительный элемент 6, закрепленный на втулке-цапфе 1 насадкой 7, и торцевой уплотнительный элемент. Последний имеет уплотнительную губку 8, составляющую с телом 9 уплотнительного элемента кольцевой V-образный профиль. Торцевой уплотнительный элемент закреплен на цилиндрической поверхности крышки 5 с помощью упругих сил материала, так как диаметр внутренней цилиндрической поверхности уплотнительного элемента меньше посадочного диаметра крышки 5. На внутренней поверхности торцевого уплотнительного элемента, сопрягаемой с поверхностью крышки 5, выполнена кольцевая канавка А, под которую на крышке 5 выполнен кольцевой выступ Б. При этом кольцевая канавка А размещена на внутренней поверхности торцевого уплотнительного элемента таким образом, чтобы минимальная толщина "а" тела 9 уплотнительного элемента в месте расположения кольцевой канавки А была больше или равна минимальной толщине "b" у основания уплотнительной губки 8 ( a ≥ b).

Втулка-цапфа 1, вращаясь во втулке-вкладыше 3, захватывает смазку в рабочий зазор. Пройдя через зазор, смазка поступает в нерабочую зону и через торцы вытекает в карманы, расположенные между торцами втулки-вкладыша 3 и крышкой 5, и затем из карманов возвращается в систему смазки. Попаданию в подшипник воды, охлаждающей валок 2, препятствует лабиринтное уплотнение, образованное элементами крышки 5 и насадкой 7, и торцевой уплотнительной элемент. Самопроизвольному сползанию торцевого уплотнительного элемента с крышки 5 препятствует выступ Б, входящий в кольцевую канавку А. Расположение кольцевой канавки А таким образом, что минимальная толщина "a" тела 9 торцевого уплотнительного элемента в месте расположения кольцевой канавки А больше или равна минимальной толщине "b" у основания уплотнительной губки 8, исключает "заворачивание" уплотнительной губки 8 в процессе работы и нарушение герметичности уплотнительного узла.

Предложенный уплотнительный узел подшипника жидкостного трения по сравнению с известными позволяет повысить надежность уплотнения от осаждающей валок жидкости, исключить попадание последней в смазку, упрощая регенерацию масла.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в прокатном производстве для уплотнения подшипников жидкостного трения. Уплотнительный узел подшипника жидкостного трения содержит крышку и установленный на ней торцевой уплотнительный элемент с уплотнительной губкой, составляющей с телом уплотнительного элемента кольцевой V-образный профиль. На внутренней поверхности уплотнительного элемента, сопрягаемой с поверхностью крышки, выполнена кольцевая канавка, под которую на крышке выполнен кольцевой выступ. При этом минимальная толщина тела уплотнительного элемента в месте расположения кольцевой канавки больше или равна минимальной толщине у основания уплотнительной губки. Технический результат - обеспечение надежной защиты подшипника жидкостного трения от охлаждающей валок жидкости. 2 ил.

Уплотнительный узел подшипника жидкостного трения, содержащий крышку и установленный на ней торцевой уплотнительный элемент с уплотнительной губкой, составляющей с телом уплотнительного элемента кольцевой V-образный профиль, отличающийся тем, что на внутренней поверхности уплотнительного элемента, сопрягаемой с поверхностью крышки, выполнена кольцевая канавка, под которую на крышке выполнен кольцевой выступ, при этом минимальная толщина тела уплотнительного элемента в месте расположения кольцевой канавки больше или равна минимальной толщине у основания уплотнительной губки.