УСТРОЙСТВО, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЕ ДЛЯ ПРОДВИЖЕНИЯ В ОСЕВОМ НАПРАВЛЕНИИ ПОДШИПНИКОВ В СБОРЕ В УСТАНОВОЧНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ НА ШЕЙКАХ ВАЛКОВ И ИЗ НЕГО Российский патент 2003 года по МПК B21B31/18 

Область техники
Настоящее изобретение относится к подшипникам в сборе, предназначенным для обеспечения опоры с возможностью вращения шеек прокатных валков прокатного стана и представляет собой переносный инструмент с гидравлическим приводом, который может быть присоединен с возможностью отсоединения к подшипникам в сборе в целях использования его для продвижения в осевом направлении подшипников в сборе в установочное положение на шейках валков и из него.

Описание предшествующего уровня техники
Известно использование устройств с винтовым приводом и с гидравлическим приводом для продвижения в осевом направлении подшипников в сборе в установочное положение на шейках валков и из него. Обычно такие устройства представляют собой элементы, выполненные совместно с подшипниками в виде единого узла, которые существенно повышают стоимость подшипников в сборе. Еще один недостаток устройств с винтовым приводом состоит в том, что их трудно затягивать, что часто требует использования тросов, натягиваемых мостовыми кранами. Эта процедура представляет опасность для персонала и риск повреждения оборудования.

Известно также использование переносных инструментов с гидравлическим приводом, которые могут присоединяться с возможностью отсоединения к подшипникам в сборе. Однако такие инструменты разработаны только для монтажа подшипников в сборе на их установочное место и не используются в обратном режиме для демонтажа подшипников. При этом демонтаж должен производиться с использованием других средств, которые также включают использование мостовых кранов и/или других устройств с гидравлическим или механическим приводом.

Целью настоящего изобретения является создание переносного устройства с гидравлическим приводом, выполненного с возможностью присоединения к подшипнику в сборе и работающего как в режиме монтажа, в котором он устанавливает подшипник на установочное место на шейке валка, так и в режиме демонтажа, в котором он снимает подшипник с места его установки.

Это позволяет существенно снизить стоимость ввиду того, что устройство в соответствии с настоящим изобретением является отсоединяемым и может быть использовано для монтажа и демонтажа ряда подшипников в сборе. Процедуры монтажа и демонтажа могут выполняться безопасно, без использования мостовых кранов и аналогичных средств для продвижения подшипников в сборе на их установочное место и демонтажа их с шеек прокатных валков.

Эта и другие цели и преимущества будут теперь описаны более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фигуре 1 показан разрез в продольном сечении подшипника в сборе с масляной пленкой такого типа, с которым может использоваться устройство с гидравлическим приводом в соответствии с настоящим изобретением.

На фигуре 2 показано увеличенное изображение наружной части подшипника в сборе, изображенного на фигуре 1.

На фигуре 3 представлен вид с торца разделенного байонетного переходника, изображенного на фигурах 1 и 2.

На фигуре 4 представлен вид поперечного разреза по линии 4-4 на фигуре 3.

На фигуре 5 представлен вид продольного разреза резьбового кольца, изображенного на фигурах 1 и 2.

На фигуре 6 представлен вид с торца резьбового кольца, изображенного на фигуре 5.

На фигурах 7А и 7В представлены вид сбоку и вид с торца запорного элемента, изображенного на фигурах 1 и 2.

На фигуре 8 представлен продольный разрез предпочтительного варианта выполнения переносного устройства с гидравлическим приводом в соответствии с настоящим изобретением.

На фигуре 9 представлен увеличенный вид инструмента с торца, показывающий расположение по окружности пальцев, ориентированных вдоль оси из цилиндра.

На фигурах 10A-10F представлены иллюстрации, изображающие, как инструмент с гидравлическим приводом, в соответствии с настоящим изобретением, применяется при монтаже подшипника в сборе на шейку прокатного валка.

На фигурах 11А-11Н представлены иллюстрации, изображающие, как инструмент с гидравлическим приводом, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, применяется при демонтаже подшипников в сборе с шейки прокатного валка.

Рассмотрим вначале фигуру 1, на которой подшипник в сборе с масляной пленкой, в общем обозначенный цифрой 10, изображен в установленном положении на конической секции 12 шейки прокатного валка 14 такого типа, как применяется в прокатных станах. Подшипник в сборе включает в себя втулку 16, которая посажена на шпонку 18 на шейке прокатного валка. Втулка окружена гильзой 20, которая установлена внутри средства 22 крепления. Средство крепления устроено так, что оно устанавливается в корпусе прокатного валка (не показан). Во время работы прокатного стана масло непрерывно подается между втулкой 16 и гильзой 20, что обеспечивает поддержку с возможностью вращения втулки на гидродинамически поддерживаемой пленке масла в зоне нагрузки подшипника.

С внутренней стороны подшипник в сборе дополнительно включает сборное средство 24 уплотнения. Как, кроме того, видно на фигуре 2, внешняя сторона подшипника в сборе включает упорный подшипник 26, который имеет внутреннее кольцо 26а и внешние кольца, которые установлены в держателе 26b упорного подшипника, концевую пластину 28, кольцевую пластину 30 передачи, стопорную гайку 32, которая навинчена на резьбовое кольцо 34, запорный элемент 36, механически соединяющий резьбовое кольцо 34 со стопорной гайкой 32, и торцевой колпак 38, который шарнирно соединен соединительным элементом 40 с концевой пластиной 28 и удерживается в закрытом положении с помощью запорного механизма 42. Удаленный конец шейки прокатного валка имеет резьбовое отверстие 43 запорного винта.

Разделенный байонетный переходник 44 установлен в кольцевой канавке 46 со стороны концевой секции уменьшенного диаметра шейки прокатного валка. Как лучше всего видно на фигурах 3 и 4, разделенный байонетный переходник 44 разделен на две полукруглые половины 44а, 44b, соединенные вместе винтами 48. Переходник имеет проходящие радиально наружу выступы 50, которые вдоль окружности разделены выемками 52.

Как показано на фигурах 5 и 6, резьбовое кольцо 34 имеет внешнюю резьбу 36 и внутренние, проходящие по направлению внутрь, выступы 56, которые разделены по окружности выемками 58. Когда резьбовое кольцо установлено так, как показано на фигурах 1 и 2, его выступы 56 совмещаются по оси с выемками 50 разделенного байонетного переходника. Резьбовое кольцо при этом захватывается вдоль оси между выступами 50 переходника и буртиком 60 шейки прокатного валка.

Стопорная гайка 32 навинчивается на кольцо 34 и в затянутом положении, как показано на фигурах 1 и 2, упирается в передающую пластину 30, причем последняя, в свою очередь, устанавливается на внутреннем кольце 26а упорного подшипника 26.

Как показано на фигурах 7А и 7В, запорный элемент 36 включает в себя верхнюю и нижнюю параллельные ножки 36а, 36b, соединенные перемычкой 36с. Верхняя ножка 36а выполнена таким образом, что она проходит через выемку 58 между двумя выступами 56 резьбового кольца 34, и нижняя ножка 36b закрепляется на стопорной гайке 32 с помощью одного или большего количества винтов 62. При установке запорный элемент предотвращает относительное вращение между стопорной гайкой 32 и резьбовым кольцом 34.

На фигурах 8 и 9 изображен предпочтительный вариант выполнения переносного устройства с гидравлическим приводом в соответствии с настоящим изобретением, который обозначен цифрой 64. Этот инструмент включает цилиндр 66, который имеет кольцо 68 вилки, которое установлено на нем с помощью чашечки 70 цилиндра. Кольцо вилки имеет расположенные по окружности пальцы 72, которые проходят вдоль оси от цилиндра 66.

Цилиндр 66 окружает полый пистон 74. Пистон имеет круглый внешний фланец 74а, который внутренне разделяет цилиндр на первую и вторую камеры 76а, 76b. Запорное кольцо 78 установлено на цилиндре 66 с возможностью передвижения вдоль его оси. Запорное кольцо имеет на одном конце внутреннюю резьбу, обозначенную цифрой 80, и имеет круглый, выступающий внутрь буртик 82 на противоположном конце. В качестве альтернативы резьбе 80 на нем могут быть сформированы выступы байонетного типа для механического взаимодействия с сопрягающимися выступами на кольце 34. Пистон 74 имеет первой и второй проходы 84a, 84b для жидкости, которые связаны соответственно с первой и второй камерами 76а, 76b. Запорный винт 86 проходит через пистон 74 и имеет внешнюю резьбу 88.

На фигуре 10А показан подшипник 10 в сборе в снятом с конической секции 12 шейки прокатного валка положении. Разделенный байонетный переходник 44 находится на своем месте на шейке прокатного валка. Разделенный байонетный переходник 44 используется с валками, в которых нет выступов 50 и выемок 52, выфрезированных непосредственно на шейке. Когда шейки прокатных валков имеют эти особенности, байонетный переходник не требуется. Резьбовое кольцо 34 устанавливается с возможностью вращения по отношению к разделенному байонетному переходнику 44, чтобы совместить по оси выступы одного компонента с выемками другого компонента, то есть выступы 50 переходника совмещаются с выемками 58 резьбового кольца и выемки 52 переходника 52 совмещаются с выступами 56 резьбового кольца. Затем при открытом торцевом колпаке 38 подшипник в сборе устанавливается в осевом направлении на шейке прокатного валка.

После установки подшипника в сборе, как показано на фигуре 10В, резьбовое кольцо 34 поворачивается на 45^o для осевого совмещения его выступов 56 с выступами 50 байонетного переходника, благодаря чему производится осевая фиксация резьбового кольца на месте между буртиком 60 вала и выступами 50 байонетного переходника. Стопорная гайка 32 затем затягивается для устранения из системы какого-либо осевого зазора.

Как показано на фигуре 10С, инструмент 64 в таком положении готов для соединения с подшипниками в сборе. Пальцы 72 кольца 68 вилки совмещаются с выемками 58 резьбового кольца 34.

Как показано на фигуре 10D, инструмент затем вводится по оси в рабочее положение (справа налево), при этом пальцы 72 проходят через выемки 58 резьбового кольца приблизительно до пластины 30 передачи. Запорный винт 86 завинчивается в резьбовое отверстие 43 запорного винта, с помощью чего пистон 74 фиксируется по отношению к торцу шейки прокатного валка.

Как показано на фигуре 10Е, жидкость затем подается через проход 84а в первую камеру 76а. В связи с тем, что пистон 74 зафиксирован по отношению к шейке прокатного валка, колпачок 70 цилиндра и кольцо 68 вилки проталкивается влево, заставляя пальцы 72 нажимать на пластину 30 передачи, которая, в свою очередь, прижимается к внутреннему кольцу 26а упорного подшипника. Подшипник в сборке, таким образом, проталкивается в первом направлении (влево, как показано на иллюстрации) в место его установки на конусной секции 12 шейки прокатного валка. Стопорная гайка 32 затем затягивается для механической сборки подшипника в установленном положении.

И наконец, как показано на фигуре 10F, гидравлическое давление отключается, запорный винт 86 вывинчивается из резьбового отверстия 43 запорного винта на торце шейки прокатного валка, и инструмент 64 снимается с подшипника в сборе. Запорный элемент 36 затем вставляется в рабочее положение, предотвращая, таким образом, ослабление стопорной гайки 32. Торцевой колпак 38 затем закрывается и запирается на месте установки, и подшипник в сборе остается в установочном рабочем положении, как показано на фигуре 1.

Последовательность демонтажа
Первый этап последовательности демонтажа показан на фигуре 11А. Торцевой колпак 38 открывается, и запорный элемент 36 снимается со стопорной гайки 32 и резьбового кольца 34.

Как показано на фигуре 11В, инструмент 64 снова подготавливается для ввода в подшипник в сборе таким образом, что пальцы 72 кольца 68 вилки совмещаются с выемками 58 резьбового кольца 34.

На фигуре 11С показан инструмент, расположенный так, что пистон 74 вновь закрепляется с помощью запорного винта 86 на торце шейки прокатного валка.

На фигуре 11D жидкость поступает через проход 84а в первую камеру 76а, проталкивая пальцы 72 кольца 68 вилки по направлению к передающей пластине 30, снимая, таким образом, напряжение со стопорной гайки 32. Стопорная гайка затем слегка ослабляется, и гидравлическое давление в первой камере 76а отключается.

На фигуре 11Е резьбовое кольцо 34 поворачивается на 45^o в его незамкнутое положение (выступы 50 совмещаются с выемками 58, и выемки 52 совмещаются с выступами 56). Запорное кольцо 78 затем перемещается по оси по отношению к цилиндру 66 и навинчивается на винтовое кольцо 34.

На фигуре 11F во вторую камеру 76b подается жидкость под давлением через проход 84b. Цилиндр 66 при этом смещается в противоположном втором направлении по отношению к зафиксированному пистону 74 (вправо при рассмотрении иллюстрации). Цилиндр 66 упирается в буртик 82 запорного кольца 78, заставляя запорное кольцо, резьбовое кольцо 34 и стопорную гайку 32 передвигаться в том же направлении. Стопорная гайка 32 тянет концевую пластину 28 в месте, обозначенном цифрой 90, вытягивая, таким образом, в осевом направлении подшипник в сборе из его установочного положения на конической секции 12 шейки прокатного валка.

Как показано на фигуре 11G, запорный винт 86 отсоединяется от шейки прокатного валка, и инструмент 64 снимается с подшипника 12. И наконец, как показано на фигуре 11Н, подшипник в сборе снимается с шейки прокатного валка.

В свете приведенного выше описания становится очевидным, что инструмент 64 с гидравлическим приводом в соответствии с настоящим изобретением имеет компактную конструкцию в виде единого блока, может легко присоединяться и сниматься с шейки прокатного валка и подшипника в сборе. Этот инструмент работает как в режиме монтажа, так и в режиме демонтажа, требует незначительных регулировок для переключения из одного режима в другой. Обе рабочие последовательности являются относительно простыми и понятными, оставляют мало возможностей для ошибки при обеспечении защиты рабочего персонала и оборудования от повреждения.

Изобретение относится к прокатному производству. Устройство, предназначенное для продвижения в осевом направлении подшипника в сборе в установочное положение на шейке прокатного валка прокатного стана и из него, содержит поршень, окруженный цилиндром. Этот поршень устанавливается с возможностью отсоединения на шейке прокатного валка и сконфигурирован таким образом, что он внутренне разделяет цилиндр на первую и вторую камеры. Трубки для жидкости установлены для переменной подачи давления в первую и вторую камеры для переменного сдвига цилиндра по отношению к зафиксированному таким образом поршню в противоположных первом и втором направлениях. Перемещение цилиндра в первом направлении передвигает подшипник в сборе в его установочное положение, а перемещение цилиндра в противоположном втором направлении снимает подшипник из его установочного положения. Изобретение обеспечивает создание переносного устройства с гидравлическим приводом, выполненного с возможностью монтажа и демонтажа. 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство для продвижения в осевом направлении подшипников (10) в сборе в установочное положение на шейке валка и из него, причем шейка валка имеет торец, который проходит по оси через подшипник (10) в сборе, когда подшипник в сборе расположен на установочном месте, и содержащее поршень (74), окруженный цилиндром (66) и выполненный таким образом, что он разделяет полость цилиндра вдоль оси на первую и вторую камеры (76а, 76b); средство (86) присоединения для монтажа с возможностью отсоединения поршня на торце шейки прокатного валка; средство (84а, 84b) для жидкости, предназначенное для попеременного создания давления в первой и второй камерах для попеременного сдвига цилиндра по отношению к установленному таким образом поршню в противоположных первом и втором направлениях; первое средство (72) приложения усилия, которое предназначено для сдвига цилиндра в первом направлении и для захвата и перемещения подшипника в сборе вдоль оси в установочное положение, и второе средство (78) приложения усилия, которое предназначено для сдвига цилиндра во втором направлении и для захвата и перемещения подшипника в сборе вдоль оси из установочного положения. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подшипник в сборе включает кольцо с внешней резьбой, причем кольцо имеет расположенные по окружности, проходящие по радиусу внутрь, выступы, взаимодействующие в байонетном соединении с расположенными по окружности, проходящими по радиусу наружу, выступами, расположенными, соответственно, на шейке прокатного валка, причем кольцо имеет возможность поворота на шейке прокатного валка между соединенным положением, в котором выступы, проходящие внутрь и наружу, совмещаются по окружности так, что они фиксируют по оси кольцо на шейке прокатного валка, и разъединенным положением, в котором выступы, проходящие внутрь и наружу, смещены по окружности так, что они позволяют выполнить осевое передвижение кольца на шейке прокатного валка, и стопорную гайку, навинчиваемую на кольцо, причем стопорная гайка входит в соединение с первым и вторым разнесенными вдоль оси упорными элементами подшипника в сборе. 3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что первое средство приложения усилия содержит первую манжету, проходящую вдоль оси цилиндра для соединения с первым упорным элементом. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что первая манжета включает в себя расположенные по окружности зубцы, сконфигурированные таким образом, что они проходят вдоль оси через взаимодополняющим образом расположенные пазы в резьбовом кольце. 5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что первая манжета установлена на цилиндре и прикреплена к нему. 6. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что второе средство приложения усилия содержит вторую манжету, имеющую один торец, который соединяется по резьбе с кольцом, и имеет противоположный торец, который по оси соединяется с цилиндром. 7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что вторая манжета установлена на цилиндре и имеет возможность сдвига вдоль оси по отношению к нему. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поршень, цилиндр и первое и второе средства приложения усилия интегрально скомбинированы в единый инструмент в сборе гидравлическим приводом. 9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство присоединения содержит запорный винт, ввинчиваемый в торец шейки прокатного валка.