ПОДШИПНИКОВАЯ ОПОРА ПРОКАТНОГО ВАЛКА Российский патент 2001 года по МПК B21B31/02 

Изобретение относится к прокатке металлов и может быть использовано в рабочих клетях прокатных станов с подшипниками жидкостного трения.

Известно техническое решение "Опора рабочего валка" по а.с. СССР N 740323 кл. B 31 B 31/02. Из описания авторского свидетельства следует, что опора рабочего валка содержит подушку, подшипник жидкостного трения, упорный узел на подшипниках качения, нажимную гайку внутреннего кольца упорного подшипника, смонтированную при помощи резьбового соединения на резьбовой втулке, установленной на валке, уплотнительный элемент, установленный на валке, и полукольца.

Недостатком известного технического, решения является увеличение габаритов валка в осевом направлении, необходимых для установки уплотнительного элемента, и, как следствие, снижение жесткости валка.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату, по мнению авторов, является "Подшипниковая опора прокатного валка" по а. с. СССР N 551063 кл. B 21 B 31/02, F 16 C 13/02.

Из описания авторского свидетельства следует, что подшипниковая опора прокатного стана содержит подушку, подшипник жидкостного трения, упорный узел на подшипнике качения, нажимную гайку внутреннего кольца упорного подшипника, смонтированную при помощи резьбового соединения на резьбовой втулке, установленной на валке, уплотнительный элемент, установленный концентрично с возможностью охвата резьбового соединения и полукольца.

Недостатком известного технического решения является низкая герметичность подшипниковой опоры прокатного валка во время ее работы в клети прокатного стана.

Снижение герметичности может быть вызвано радиальным биением поверхности нажимной гайки, контактирующей с уплотнительным элементом. В результате чего между уплотнительным элементом и контактирующей с ним поверхностью нажимной гайки могут появляться зазоры, снижающие герметичность подшипниковой опоры.

Упомянутое радиальное биение складывается из допусков на изготовление контактирующих деталей, являющихся базой для нажимной гайки (допусков на посадочный диаметр валка, внутренний диаметр полуколец, на наружнюю резьбу полуколец, на резьбу нажимной гайки и наружнюю поверхность гайки) и биения их посадочных поверхностей. В резьбовых соединениях подшипниковых опор прокатных валков применяются посадки с зазором. Это обусловлено условиями их эксплуатации - загрязненная внешняя среда (возможность попадания частиц металла и окалины), большой диапазон рабочих температур, частая сборка и разборка подшипниковых опор.

Поэтому при сборке резьбового соединения может возникнуть суммарное радиальное биение поверхности нажимной гайки, контактирующей с уплотнительным элементом, превышающее допустимое значение, что в конечном итоге приводит к снижению герметичности подшипниковой опоры прокатного валка.

Задача, на решение которой направлено техническое решение, - повышение герметичности подшипниковой опоры прокатного валка за счет уменьшения радиального биения поверхности, контактирующей с уплотнительным элементом.

При этом достигается получение такого технического результата, как повышение надежности работы подшипниковой опоры прокатного валка, снижение потерь и сохранение качества смазочного масла.

Вышеуказанные недостатки исключаются тем, что в подшипниковой опоре прокатного валка, содержащей подушку, подшипник жидкостного трения, упорный узел на подшипнике качения, нажимную гайку внутреннего кольца упорного подшипника, смонтированную при помощи резьбового соединения на резьбовой втулке, установленной на валке, уплотнительный элемент, установленный концентрично резьбовому соединению с возможностью его охватывания и полукольца, резьбовая втулка снабжена кольцевой проточкой, расположенной со стороны полуколец, и смонтирована с возможностью осевого перемещения, а нажимная гайка размещена в кольцевой проточке, при этом уплотнительный элемент установлен на резьбовой втулке.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с известным техническим решением показывает, что заявляемая подшипниковая опора прокатного валка отличается от известного тем, что резьбовая втулка снабжена кольцевой проточкой, расположенной со стороны полуколец, и смонтирована с возможностью осевого перемещения, а нажимная гайка размещена в кольцевой проточке, при этом уплотнительный элемент установлен на резьбовой втулке. Отсюда следует, что предложенное техническое решение соответствует критерию изобретения "Новизна".

Сравнительный анализ предложенного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями показал, что конструкции с резьбовой втулкой, снабженной кольцевой проточкой, установленной с возможностью осевого перемещения, и уплотнительным элементом, установленным на резьбовой втулке, широко известны. Однако их введение в конструкцию подшипниковой опоры прокатного валка, их расположение и взаимосвязь с другими элементами конструкции обеспечивает не только повышение герметичности подшипниковой опоры прокатного валка, но также способствует повышению надежности работы упомянутой опоры, снижению потерь и сохранению качества смазочного масла.

Отсюда следует, что заявленная совокупность существенных отличий обеспечивает получение упомянутого технического результата, что, по мнению авторов, соответствует критерию изобретения "изобретательский уровень".

На чертеже изображен общий вид подшипниковой опоры прокатного валка в разрезе.

Подшипниковая опора прокатного валка содержит подушку 1, подшипник жидкостного трения 2, упорный узел на подшипнике качения 3, нажимную гайку 4 внутреннего кольца упорного подшипника 3, смонтированную при помощи резьбового соединения 5 на резьбовой втулке 6, полукольца 7 и уплотнительный элемент 8, установленный в крышке 9 подушки 1.

Резьбовая втулка 6 снабжена кольцевой проточкой 10, расположенной со стороны полуколец 7, и установлена на валке 11 с возможностью осевого перемещения.

Нажимная гайка 4 размещена в кольцевой проточке 10, а уплотнительный элемент 8 установлен на резьбовой втулке 6 концентрично резьбовому соединению 5 с возможностью его охватывания.

Устройство работает следующим образом.

При сборке валка подушку 1 в сборе с подшипником жидкостного трения 2, упорным узлом на подшипнике качения 3, крышкой подушки 9 и уплотнительным элементом 8 устанавливают на шейку валка 11. После этого устанавливают резьбовую втулку 6 с уплотнительным резиновым кольцом 12, согласуя положение ее шпоночного паза с положением шпонки 13, и перемещают вдоль оси валка 11 до контакта с внутренним кольцом упорного подшипника 3. При этом уплотнительный элемент 8 устанавливают на наружный диаметр резьбовой втулки.

На резьбовую втулку 6 с помощью резьбового соединения 5 устанавливают нажимную гайку 4 и, вращая ее, перемещают вдоль оси валка 11. Гайка 4 входит в кольцевую проточку 10 и освобождает паз валка 14, в который устанавливают полукольца 7 и фиксируют их от осевого и вращательного перемещения. Вращением в обратном направлении нажимную гайку 4 перемещают до упора в полукольца 7, при этом одновременно перемещают детали подушки вместе с подшипником 3 до обеспечения их плотной посадки.

Плотность посадки обеспечивается усилием затяжки нажимной гайки 4 и фиксацией ее положения относительно полуколец 7.

При работе подшипниковой опоры прокатного валка (вращении валка) биение поверхности резьбовой втулки 6, контактирующей с уплотнительным элементом 8, будет незначительным, т.к. определяется только точностью изготовления резьбовой втулки 6 (биением ее наружного диаметра относительно внутреннего) и посадкой ее на шейку валка 11, а эти параметры выдерживают с высокой точностью. Следовательно, утечки масла через поверхность контакта уплотнительных элементов 8 и резьбовой втулки 6 исключаются. Кроме того, так как кольцевая проточка 10 в резьбовой втулке 6 выполнена со стороны полуколец 7, а со стороны подшипника втулка 6 монолитна, то утечки смазочного масла через резьбовое соединение 5 исключаются, и необходимость защищать его от утечки отпадает. Поверхность между валком и резьбовой втулкой от утечек смазочного масла предохраняет резиновое кольцо 13.

При повышении герметичности подшипниковой опоры кроме утечек масла исключается попадание в подшипниковую опору охлаждающей жидкости (во время работы клети) с частицами металла и окалины. Что приводит к повышению надежности работы подшипника качения 3, подшипника жидкостного трения 2, а также к сохранению качества смазочного масла из-за исключения возможности попадания в него охлаждающей жидкости, частиц металла и окалины.

Для снятия подушки 1 с валка 11 расфиксируют гайку 4 и вращают ее до образования зазора между ее торцевой поверхностью и полукольцами 7. После этого полукольца 7 снимают, затем снимают и подушку 1 в сборе с валка 11.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет повысить герметичность подшипниковой опоры прокатного валка.

Следовательно задача, на решение которой направлено техническое решение выполняется. При этом достигается получение такого технического результата, как повышение надежности работы подшипниковой опоры прокатного валка, снижение потерь и сохранение качества смазочного масла.

Изобретение относится к прокатке металлов и может быть использовано в рабочих клетях прокатных станов с подшипниками жидкостного трения. В подшипниковой опоре прокатного валка, содержащей подушку, подшипник жидкостного трения, упорный узел на подшипнике качения, нажимную гайку внутреннего кольца упорного подшипника, смонтированную при помощи резьбового соединения на резьбовой втулке, установленной на валке уплотнительный элемент, установленный концентрично резьбовому соединению с возможностью его охватывания, и полукольца, резьбовая втулка снабжена кольцевой проточкой, расположенной со стороны полуколец, и смонтирована с возможностью осевого перемещения, а нажимная гайка размещена в кольцевой проточке, при этом уплотнительный элемент установлен на резьбовой втулке. Изобретение обеспечивает повышение герметичности подшипниковой опоры прокатного валка. 1 ил.

Подшипниковая опора прокатного валка, содержащая подушку, подшипник жидкостного трения, упорный узел на подшипнике качения, нажимную гайку внутреннего кольца упорного подшипника, смонтированную при помощи резьбового соединения на резьбовой втулке, установленной на валке, уплотнительный элемент, установленный концентрично резьбовому соединению с возможностью охватывания последнего, и полукольца, отличающаяся тем, что в резьбовой втулке со стороны полуколец выполнена кольцевая проточка, резьбовая втулка установлена с возможностью осевого перемещения, а нажимная гайка размещена в кольцевой проточке, при этом уплотнительный элемент установлен на резьбовой втулке.