УПЛОТНЕНИЕ ШЕЙКИ Российский патент 2005 года по МПК B21B31/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к подшипникам на смазочной подушке в прокатном стане и конкретно относится к усовершенствованному уплотнению шейки, применяемому для удерживания масла и исключения выхода загрязняющих веществ из этих подшипников.

Уровень техники

На Фиг.1 представлено частичное изображение известного узла подшипника на смазочной подушке, содержащего валок 10, имеющий торцевую поверхность 12 и конусообразный участок 14 шейки, оканчивающийся участком 16 уменьшенного диаметра, заключенным в гильзе 18. Гильза прикреплена шпонкой или иным образом к шейке валка для вращения с ней внутри втулки 20, закрепленной в подушке 22.

Упругое уплотнение 24 шейки расположено на конусообразном участке 14 шейки для вращения с ним. Уплотнение имеет кольцеобразный корпус с внутренней и наружной кромками 26, 28, контактирующими с поверхностью шейки. Внешняя кромка 28 усилена пружиной и отделена от корпуса уплотнения зазором 30. Первый и второй распределенные в осевом направлении фланцы 32, 34 выступают в радиальном направлении наружу от корпуса уплотнения; и третье маслобойное кольцо 36 выступает под углом в сторону подушки 22.

Корпус уплотнения внутри усилен встроенным стальным тросом 38 и цилиндрической пружиной 40 и снаружи ограничен металлической фиксирующей полосой 42, расположенной между фланцами 32, 34.

Фланцы 32, 34 имеют противоположно направленные кромки, выполненные с возможностью фрикционного контакта с заплечиками уплотнительной концевой пластины 44, которая прикреплена к подушке 22 и взаимодействует с ней, при этом определяя границы маслосборника 46. Внутреннее уплотнительное кольцо 48 и щиток 50 для предохранения от разбрызгивания воды завершают узел уплотнения.

В работе: валок 10, уплотнение 24 шейки, внутреннее уплотнительное кольцо 48 и гильза 18 вращаются вместе; при этом втулка 20, подушка 22, уплотнительная концевая пластина 44 и щиток 50 для предохранения от разбрызгивания воды остаются стационарными. Масло подается непрерывно между гильзой 18 и втулкой 20. Подаваемое таким образом масло гидродинамически преобразуется в пленку в зоне нагрузки подшипников - до своего появления между гильзой и втулкой, чтобы собраться в маслосборнике 46.

Манжета 28, маслобойное кольцо 36 и внешний фланец 34 удерживают масло в подшипнике; при этом щиток 50 для предохранения от разбрызгивания воды, внутреннее уплотнительное кольцо 48 и внутренний фланец 32 исключают проникновение в подшипник охлаждающей воды и попавших в нее загрязнителей.

Надлежащая посадка и позиционирование уплотнения 24 шейки на конусообразном участке 14 шейки валка представляют особую важность с точки зрения устранения проблем утечки. Но по причине наличия зазора 30 внешняя часть корпуса уплотнения под внешним фланцем 34 не имеет опоры в радиальном направлении, при этом основной контакт между корпусом уплотнения и шейкой валка осуществляется в позиции 52 под внутренним фланцем 32. Поэтому, когда уплотнение установлено на шейке валка, то трение в позиции 54 между концом гильзы 20 и не имеющей опоры частью корпуса уплотнения может сместить положение посадки уплотнения. Неправильное позиционирование является произвольным, его практически невозможно определить, и оно может обусловить утечку.

Задача настоящего изобретения заключается в устранении или, по меньшей мере, сведении к минимуму упоминаемой выше проблемы за счет обеспечения и стратегического позиционирования радиальной опоры для корпуса уплотнения и за счет предпочтительного соединения этой дополнительной опоры с уменьшением трения между концом указанной гильзы и корпусом уплотнения.

Раскрытие изобретения

В соответствии с настоящим изобретением корпус уплотнения снабжен опорными гребнями, распределенными в осевом направлении и выступающими внутрь в отверстие уплотнения для контакта с шейкой валка. Опорные гребни, соответственно, выравнены в радиальном направлении с объемными частями корпуса уплотнения, с фланцами уплотнения и с внешней металлической фиксирующей полосой, тем самым, обеспечивая управление опорой и положением этих особо важных компонентов; при этом также сводя к минимуму сопротивление трения осевому перемещению корпуса уплотнения в его посаженное положение на конусообразном участке шейки валка.

Корпус уплотнения предпочтительно снабжен дополнительными упруго деформируемыми гребнями на его границе с концом гильзы. Упруго деформируемые гребни выполнены с возможностью деформирования, чтобы содействовать радиальному позиционированию корпуса уплотнения.

Эти и прочие признаки и преимущества настоящего изобретения более подробно поясняются ниже, всегда со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - частичное поперечное сечение узла уплотнения, осуществляющего уплотнение шейки обычной конструкции; и

Фиг.2 - вид, аналогичный Фиг.1: узел уплотнения, содержащий уплотнение шейки в соответствии с настоящим изобретением.

Осуществление изобретения

Обращаясь к Фиг.2, где компоненты, кроме уплотнения шейки, идентичны компонентам на Фиг.1 и поэтому обозначены одинаковыми ссылочными обозначениями: уплотнение 24' шейки согласно настоящему изобретению имеет объемный кольцевой корпус с внутренней и внешней кромками 26', 28', внутренний и внешний фланцы 32', 34', маслобойное кольцо 36' и внешнюю металлическую фиксирующую полосу 42.

Корпус уплотнения также имеет отделенные в осевом направлении первый и второй гребни 56, 58, выступающие в радиальном направлении внутрь для контакта с конусообразным участком 14 шейки. Гребни 56, 58 соответственно, по существу, выравнены радиально с фланцами 32', 34' с помощью объемных промежуточных частей корпуса уплотнения и соединены с ними в радиальном направлении.

Третий выступающий внутрь гребень 60 предпочтительно расположен между указанными первым и вторым гребнями 56, 58 и отделен от них интервалом в осевом направлении. Гребень 60 выравнен радиально с внешней металлической фиксирующей полосой 42 и отделен от нее объемной промежуточной частью корпуса уплотнения.

Гребни 56, 58, 60 обеспечивают радиальную опору для фланцев 32', 34' и для металлической полосы 42 и обеспечивают их точное позиционирование и при этом также целесообразно уменьшают сопротивления трения осевой посадке уплотнения шейки на шейке валка. При этом гребни 56, 58 и 60 выполнены упруго деформируемыми и таким образом учитывают допуски изготовителя.

Четвертые упруго деформируемые гребни 62 предпочтительно выполнены на внешней стороне корпуса уплотнения для контакта с концом гильзы 20. Гребни 62 также являются деформируемыми, чтобы учитывать радиальное смещение корпуса уплотнения относительно гильзы, тем самым исключая обусловленное трением искажение корпуса уплотнения при его вталкивании в посаженное положение.

Изобретение относится к уплотнению шейки в узле подшипника на смазочной подушке для валка в прокатном стане, причем валок имеет шейку с промежуточным конусообразным участком, оканчивающимся участком меньшего диаметра, помещенную в гильзу, при этом гильза закреплена относительно шейки валка и установлена с возможностью вращения во втулке, закрепленной внутри подушки. Уплотнение шейки выполнено с возможностью его установки на конусообразном участке шейки валка для вращения с ним в позиции, заключенной в уплотнительной концевой пластине, прикрепленной к подушке. Уплотнение шейки содержит упругий кольцевой корпус, имеющий распределенные в осевом направлении и выступающие наружу в радиальном направлении первый и вторые фланцы, конфигурация и размер которых обеспечивают уплотняющий контакт с уплотняющей концевой пластиной, первый и второй распределенные в осевом направлении гребни, выступающие в радиальном направлении внутрь от кольцевого корпуса для контакта с конусообразным участком шейки валка. Указанные первый и второй гребни соответственно выравнены, по существу, радиально и в радиальном направлении соединены с указанным первым и вторым фланцами объемными промежуточными частями корпуса уплотнения. Изобретение обеспечивает исключение утечки масла за счет требуемого правильного позиционирования радиальной опоры для корпуса уплотнения и соединения этой дополнительной опоры с уменьшением трения между концом гильзы и корпусом уплотнения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Уплотнение шейки в узле подшипника на смазочной подушке для валка в прокатном стане, причем валок имеет шейку с промежуточным конусообразным участком, оканчивающимся участком меньшего диаметра, помещенную в гильзу, при этом гильза закреплена относительно шейки валка и установлена с возможностью вращения во втулке, закрепленной внутри подушки, причем указанное уплотнение шейки выполнено с возможностью его установки на конусообразном участке шейки валка для вращения с ним в позиции, заключенной в уплотнительной концевой пластине, прикрепленной к подушке, содержащее упругий кольцевой корпус, имеющий распределенные в осевом направлении и выступающие наружу в радиальном направлении первый и вторые фланцы, конфигурация и размер которых обеспечивают уплотняющий контакт с уплотняющей концевой пластиной; и первый и второй распределенные в осевом направлении гребни, выступающие в радиальном направлении внутрь от указанного корпуса для контакта с конусообразным участком шейки валка, при этом указанные первый и второй гребни соответственно выравнены, по существу, радиально и в радиальном направлении соединены с указанными первым и вторым фланцами объемными промежуточными частями указанного корпуса.2. Уплотнение шейки по п.1, отличающееся тем, что содержит металлическую фиксирующую полосу, окружающую снаружи указанный корпус между указанными первым и вторым фланцами и третий гребень, выступающий в радиальном направлении внутрь от указанного корпуса для контакта с конусообразным участком шейки валка, при этом указанный третий гребень находится между указанными первым и вторым гребнями и отделен от них интервалом в осевом направлении, и в радиальном направлении выравнен с указанной фиксирующей лентой, и в радиальном направлении отделен от нее объемной промежуточной частью указанного корпуса.3. Уплотнение шейки по п.1 или 2, отличающееся тем, что содержит торцевую поверхность на указанном корпусе, при этом на указанной торцевой поверхности выполнены распределенные в радиальном направлении четвертые гребни, выступающие в осевом направлении от указанного корпуса для контакта с указанной гильзой.4. Уплотнение шейки валка на конусообразном участке в прокатном стане, содержащее кольцевой корпус с выполненным в нем конусообразным отверстием, конфигурация и размер которого обеспечивают возможность осевого монтирования указанного уплотнения шейки на указанном конусообразном участке шейки; распределенные в осевом направлении первый и второй фланцы, выступающие в радиальном направлении наружу от указанного корпуса; и распределенные в осевом направлении первый и второй гребни, выступающие в радиальном направлении внутрь от указанного корпуса в указанное отверстие для контакта с указанным конусообразным участком шейки, при этом указанные первый и второй гребни соответственно выравнены, по существу, радиально с указанными первым и вторым фланцами и объединены с ними в одно целое объемными промежуточными частями указанного корпуса.