УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ОПОРЫ ПРОКАТНОГО ВАЛКА Российский патент 2010 года по МПК B21B31/00 

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 опоры прокатного валка (см., например, патент РФ №2059903, кл. F16J 15/32, 29.03.1993). Это уплотнительное устройство содержит крышку с расположенным в ней уплотнительным узлом, включающим две манжеты, одна из которых своей рабочей кромкой контактирует с торцевой поверхностью валка, а другая своей рабочей кромкой контактирует с радиальной поверхностью шейки валка. Недостаток данного устройства заключается в том, что для уплотнения двух поверхностей применяются две манжеты, что в условиях ограниченного пространства затрудняет его использование.

Из известных конструкций уплотнительных устройств наиболее близкой по технической сущности (прототипом) является уплотнительное устройство прокатного валка, содержащее крышку подшипника с гнездом для установки уплотнительной манжеты, включающей корпус, радиальную и торцовую губки с рабочими кромками, взаимодействующими с соответствующими поверхностями прокатного валка (см. патент РФ №. 2169873, кл. 7 F16J 15/32, 12.12.1998).

Это уплотнительное устройство опоры прокатного валка позволяет обеспечивать надежное уплотнение трущихся поверхностей при определенном фиксированном положении торцовой и радиальной поверхностей валка.

Недостаток известной конструкции уплотнительного устройства (прототипа) заключается в том, что при изменении положения трущихся поверхностей валка относительно губок манжеты последние не в состоянии обеспечить своими рабочими кромками надежный контакт с торцовой и радиальной поверхностями валка.

Техническим результатом предлагаемого уплотнительного устройства опоры прокатного валка является сохранение уплотняющих свойств манжеты в процессе изменения относительного положения трущихся поверхностей валка, увеличение долговечности уплотнительного устройства, повышение эффективности.

Технический результат предлагаемого уплотнительного устройства опоры прокатного валка достигается тем, что губки манжеты соединены с корпусом с возможностью изменения своего положения относительно поверхностей валка при их контактировании рабочими кромками, при этом угол с торцовой поверхностью валка равен 25-45°, а угол с радиальной поверхностью шейки валка равен 30-35°, а соотношение длин торцовой и радиальной губок равно 1,1-1,2.

Заявленное уплотнительное устройство подшипника прокатного валка приведено на чертежах, где

- на фиг.1 показано уплотнительное устройство опоры прокатного валка в рабочем положении;

- на фиг.2 - положение манжеты в рабочем (поджатом) состоянии;

В подушке 1 с подшипником 2 прокатного валка 3 установлена крышка 4 с закрепленной в ней посредством прижимного фланца 5 уплотнительной манжетой 6, состоящей из корпуса 7 и соединенными с ним перемычками 8 и 9 торцовой губки 10 и радиальной губки 11, имеющими рабочие кромки 12, 13, контактирующими с торцовой А и радиальной В поверхностями валка 3. При этом рабочая поверхность торцовой губки 10 составляет с торцовой поверхностью А валка 3 угол β=25-45°, рабочая поверхность радиальной губки 11 составляет с радиальной поверхностью В шейки валка 3 угол α=30-35°, а отношение длины D торцовой губки 10 к длине Е радиальной губки 11 равно 1,1-1,2.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В процессе работы торцовая губка 10, контактируя своей рабочей кромкой 12 с торцовой поверхностью А валка 3, предотвращает попадание охлаждающей жидкости в полость подшипника 2, а радиальная губка 11, контактируя своей рабочей кромкой 13 с поверхностью В валка 3, предотвращает вытекание смазки из подшипника 2. В связи с тем, что в процессе установки валка 3 возможны его осевые перемещения, поэтому для их компенсации длина D торцовой губки 10 выполнена в 1,1-1,2 раза больше, чем длина Е радиальной губки 11, которая в процессе работы не меняет своего положения относительно радиальной поверхности В. При этом угол α, образованный губкой 11 с радиальной поверхностью В, имеет постоянную величину, равную 30-35°. Меньшее значение угла с учетом данной конструкции манжеты не обеспечивает достаточное прижатие рабочей кромки к контактируемой поверхности, большее значение угла приводит к чрезмерному поджатию рабочей кромки, а следовательно, к повышенному ее износу. Угол β, образованный губкой 10 с торцовой поверхностью А, в процессе установки может находиться в пределах 25-45°.

Таким образом, предлагаемое уплотнительное устройство опоры прокатного валка, содержащее манжету с торцовой и радиальной губками, соединенными с корпусом с возможностью изменения своего положения относительно поверхностей валка при их контактировании рабочими кромками, при этом угол с торцовой поверхностью валка равен 25-45°, а угол с радиальной поверхностью шейки валка равен 30-35°, а соотношение длин торцовой и радиальной губок равно 1,1-1,2, позволяет сохранить уплотняющие свойства манжеты при изменении положения трущихся поверхностей валка, увеличить долговечность уплотнительного устройства, повысить его эффективность за счет обеспечения гарантированного взаимодействия рабочих кромок манжеты с поверхностями уплотняющего устройства.

Изобретение предназначено для повышения долговечности и эффективности устройства за счет сохранения уплотняющих свойств при изменении относительного положения трущихся поверхностей валка. Устройство содержит крышку подшипника с гнездом для установки уплотнительной манжеты, включающей корпус, радиальную и торцовую губки с рабочими кромками, взаимодействующими с соответствующими поверхностями прокатного валка. Надежный контакт рабочих кромок губок с торцовой и радиальной поверхностями валка при изменении положения трущихся поверхностей валка относительно губок манжеты обеспечивается за счет того, что губки манжеты соединены с корпусом с возможностью изменения своего положения относительно поверхностей валка при их контактировании рабочими кромками, при этом угол, образованный губкой с торцовой поверхностью валка, равен 25-45°, угол, образованный губкой с радиальной поверхностью шейки валка, равен 30-35°, а соотношение длин торцовой и радиальной губок равно 1,1-1,2. 2 ил.

Уплотнительное устройство опоры прокатного валка, содержащее подшипниковый узел, расположенный на шейке валка, крышку, закрывающую подшипник, с гнездом для установки уплотнительной манжеты, включающей корпус, радиальную и торцовую губки с рабочими кромками, взаимодействующими с соответствующими поверхностями прокатного валка, отличающееся тем, что губки манжеты соединены с корпусом с возможностью изменения своего положения относительно поверхностей валка при взаимодействии с ними рабочими кромками, при этом угол, образованный губкой с торцовой поверхностью валка, равен 25-45°, угол, образованный губкой с радиальной поверхностью шейки валка, равен 30-35°, а соотношение длин торцовой и радиальной губок равно 1,1-1,2.