УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПОДШИПНИКА ПРОКАТНОГО ВАЛКА Российский патент 2008 года по МПК B21B31/02 

Изобретение относится к области прокатного оборудования, конкретно к уплотнительным устройствам подшипников рабочих валков, и может быть использовано в уплотнительных устройствах подшипниковых опор машин и механизмов.

Известна приводимая в качестве аналога конструкция уплотнительного устройства подшипника прокатного валка (см. патент ФРГ №3721264, кл. В21В 31/07, 27.06.1987). Устройство состоит из расположенной в крышке торцовой манжеты, контактирующей с торцовой поверхностью валка, и радиальной манжеты, расположенной на шейке валка и контактирующей с крышкой. Устройство работает относительно надежно с новыми манжетами, но в процессе эксплуатации подвергается усиленному износу, т.к. на незащищенную рабочую кромку торцовой манжеты воздействует уплотняемая среда, загрязненная окалиной. Кроме того, радиальная манжета имеет известные недостатки, присущие данному типу манжет.

Из известных конструкций уплотнительных устройств наиболее близким аналогом по технической сущности (прототипом) является уплотнительное устройство подшипника прокатного валка с применением торцовых манжет (см., например, «Обзорная информация», «Металлургическое производство», выпуск 4, М., 1990, с.16, рис 5).

Это уплотнительное устройство подшипника прокатного валка содержит крышку подшипника с кольцевым элементом, валок, в торце которого выполнено углубление, по меньшей мере две манжеты, одна из которых, торцового типа, установлена на кольцевом элементе крышки и контактирует своей рабочей кромкой с торцовой поверхностью в углублении валка. В этом устройстве рабочая кромка манжеты, расположенной в крышке, благодаря углублению в торце валка защищена от прямого воздействия уплотняемой среды, загрязненной, например, окалиной.

Недостаток известной конструкции уплотнительного устройства-прототипа заключается в том, что торцовая манжета, расположенная в крышке, выступает за ее габариты. В связи с этим при монтаже устройства с подшипником и валком, особенно при использовании кранового оборудования, требуется особая осторожность, т.к. рабочая кромка манжеты подвергается воздействию деталей валка и подшипника, что приводит к повреждениям как рабочей кромки, так и всей манжеты. Кроме того, проникшая через манжеты уплотняемая среда беспрепятственно попадает в зону подшипника. В результате этого эффективность уплотнительного устройства значительно снижается. Радиальная манжета, установленная в крышке, как показала практика, не обеспечивает герметичность уплотнения.

Задачей предлагаемого изобретения - уплотнительного устройства подшипника прокатного валка, является защита манжеты при монтаже уплотнительного устройства от взаимодействия с деталями прокатного валка, а также организация дополнительного сопротивления для уплотняемой среды.

Технический результат решения этой задачи - увеличение долговечности уплотнительного устройства, упрощение его монтажа и повышение эффективности.

Заявленное уплотнительное устройство подшипника прокатного валка решает поставленную задачу с достижением указанного технического результата тем, что в уплотнительном устройстве подшипника прокатного валка, содержащем крышку подшипника с кольцевым элементом, валок, в торце которого выполнено углубление, по меньшей мере, две манжеты, одна из которых, торцового типа, установлена на кольцевом элементе крышки и контактирует своей рабочей кромкой с торцовой поверхностью в углублении валка, при этом кольцевой элемент крышки выполнен конусным, выступающим за габариты установленной в крышке манжеты, а в торце валка выполнено дополнительное конусное углубление, в которое входит кольцевой элемент, образующий с дополнительным углублением щелевое уплотнение, причем на конусной поверхности дополнительного углубления выполнены винтообразные канавки. Кроме того, устройство снабжено второй манжетой торцового типа, установленной на шейке валка, и контактирующей своей рабочей кромкой с крышкой.

Заявленное уплотнительное устройство подшипника прокатного валка поясняется чертежами, где на фиг.1 показано уплотнительное устройство подшипника прокатного валка в рабочем состоянии; на фиг.2 - то же в процессе монтажа.

В крышке 1 на кольцевом элементе 2 расположена торцовая манжета 3, контактирующая своей рабочей кромкой с поверхностью А, выполненной в углублении торца валка 4. Другая торцовая манжета 5 расположена на шейке валка 4 и контактирует своей рабочей кромкой с торцовой поверхностью В крышки 1. Кольцевой элемент 2 выполнен конусным, выступающим за габариты манжеты 3 и входит с минимально необходимым зазором 6, образующим щелевое уплотнение, в дополнительное углубление 7, выполненное конусным в торце валка 4. На конусной поверхности дополнительного углубления 7 выполнены винтовые канавки 8. Для предотвращения истечения смазки из подшипника 9 установлена радиальная манжета 10.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При монтаже уплотнительного устройства с прокатным валком 4 и подшипником 9 случайные удары в процессе центрирования деталей устройства воспринимает выступающая часть кольцевого элемента 2, а манжета 3 при этом не подвергается механическому воздействию со стороны монтируемого оборудования. При этом обслуживающий персонал не затрачивает дополнительных усилий и средств на сборку, что значительно упрощает монтаж оборудования.

В процессе работы уплотнительного устройства рабочая кромка манжеты 3 за счет углубления А в торце валка 4 защищена от прямого воздействия уплотняемой среды, загрязненной окалиной, а дополнительное углубление 7 в паре с выступающим кольцевым элементом 2 образует щелевое уплотнение, которое значительно повышает эффективность уплотнительного устройства. Пространство, образованное манжетами 3 и 5, является буферной зоной, в которой при вращении валка за счет центробежных сил, создаваемых винтообразными канавками 8, образуется избыточное по сравнению с внешней средой давление, препятствующее проникновению в зону подшипника уплотняемой среды. Вторая (дополнительная) торцовая манжета 5, установленная на шейке валка 4, позволяет полностью исключить проникновение в зону подшипника уплотнительной среды.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет значительно увеличить долговечность уплотнительного устройства, упростить его монтаж и повысить эффективность.

Изобретение относится к уплотнительным устройствам подшипниковых опор машин и механизмов. В уплотнительном устройстве подшипника прокатного валка, содержащем крышку подшипника с кольцевым элементом, по меньшей мере, две манжеты, одна из которых, торцового типа, установлена на кольцевом элементе крышки и контактирует своей рабочей кромкой с торцовой поверхностью в углублении валка, кольцевой элемент крышки выполнен конусным, выступающим за габариты установленной в крышке манжеты, а в торце валка выполнено дополнительное конусное углубление, в которое входит кольцевой элемент, образующий с дополнительным углублением щелевое уплотнение, причем на конусной поверхности дополнительного углубления выполнены винтообразные канавки. Кроме того, устройство снабжено второй манжетой торцового типа, установленной на шейке валка и контактирующей своей рабочей кромкой с крышкой. Техническим результатом является увеличение долговечности уплотнительного устройства, упрощение монтажа и повышение эффективности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Уплотнительное устройство подшипника прокатного валка, содержащее крышку подшипника с кольцевым элементом, валок, в торце которого выполнено углубление, по меньшей мере, две манжеты, одна из которых, торцового типа, установлена на кольцевом элементе крышки и контактирует своей рабочей кромкой с торцовой поверхностью в углублении валка, отличающееся тем, что кольцевой элемент крышки выполнен конусным, выступающим за габариты установленной в крышке манжеты, а в торце валка выполнено дополнительное конусное углубление, в которое входит с образованием щелевого уплотнения кольцевой элемент, причем на конусной поверхности дополнительного углубления выполнены винтообразные канавки.2. Уплотнительное устройство подшипника прокатного валка по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено второй манжетой торцового типа, установленной на шейке валка, и контактирующей своей рабочей кромкой с крышкой.