СЛИВ С ТРУБКОЙ ВЕНТУРИ ДЛЯ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ С САМОНАКАЧИВАЮЩИМСЯ ПОДШИПНИКОМ Российский патент 2015 года по МПК B21B31/07 

Уровень техники

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе для применения в подшипнике жидкостного трения прокатного стана для удаления ламинарного потока масла, выходящего тангенциально между вращающейся гильзой и неподвижной втулкой, окружающей гильзу.

2. Описание предшествующего уровня техники

В типичном подшипнике жидкостного трения прокатного стана, гильза окружает и является вращаемой с шейкой валка. Гильза установлена для вращения в неподвижной втулке, содержащейся в подушке. Гильза и втулка заданы с такими размерами, чтобы образовывать зазор между ними. Во время работы, масло подается непрерывно в зазор, где оно побуждается во вращение в гидродинамически поддерживающуюся пленку между гильзой и втулкой в зоне нагрузки подшипника. Ламинарные потоки масла выходят тангенциально из каждого конца подшипника в резервуары, из которых масло удаляется самотеком для фильтрации и охлаждения до рециркуляции обратно в подшипники.

Недостаток этой конструкции заключается в том, что требуются сливные линии большого диаметра для принятия потока масла самотеком, выходящего из подшипников. Эти сливные линии занимают чрезмерную величину внешнего пространства и, таким образом, неблагоприятно воздействуют на общий размер подшипника. Также необходимо принять меры для обеспечения надлежащей установки сливных линий с наклонами, предназначенными для предохранения масла от возврата обратно и заполнения резервуаров подшипника.

Сущность изобретения

В соответствии с настоящим изобретением, ограничивающие поверхности, включающие границу уплотнения, установленную между гибким уплотнением и соседней составной частью подшипника, задают кольцевую камеру, изолированную от резервуара подшипника и расположенную для принятия ламинарного потока масла, выходящего между гильзой и втулкой. Таким образом, принятое масло приводится во вращательное движение вокруг камеры посредством крыльчаток, вращающихся со скоростью гильзы. Выпускной канал сообщается тангенциально с камерой для удаления приведенного во вращательное движение масла. Трубка Вентури в выпускном канале соединена с резервуаром. Трубка Вентури служит для отсасывания какого-либо масла, протекающего за пределы границы уплотнения, в резервуар.

Эти и другие признаки и преимущества настоящего изобретения теперь будут более подробно описываться со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой разрез через подшипник жидкостного трения прокатного стана, осуществляющий систему в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.2 представляет собой увеличенный вид взятой в окружность области, обозначенной "А" на фиг.1;

Фиг.3 представляет собой поперечный разрез, взятый через удлинение уплотнительной концевой пластины;

Фиг.4 представляет собой увеличенный вид взятой в окружность области, обозначенной "В" на фиг.1; и

Фиг.5А и 5В представляют собой схематические изображения альтернативных путей того, как трубки Вентури могут быть соединены в системе.

Подробное описание

Сначала со ссылкой на фиг.1 подшипник жидкостного трения прокатного стана в общем обозначен 10. Подшипник включает в себя гильзу 12, прикрепленную к конической шейке 14 валка 16. Гильза установлена для вращения в неподвижной втулке 18, содержащейся в подушке 20. Гильза и втулка заданы с такими размерами, чтобы образовывать зазор "G" между ними. Во время работы масло подается непрерывно в зазор, где оно побуждается во вращение посредством гильзы в гидродинамически поддерживающуюся пленку между гильзой и втулкой в зоне нагрузки подшипника. Ламинарные потоки масла выходят тангенциально из противоположных концов подшипника.

Уплотнительные узлы 22а, 22b расположены соответственно на внутреннем и внешнем концах подшипника. С дополнительной ссылкой на фиг.2, будет видно, что внутренний уплотнительный узел 22а включает в себя гибкое и упругое насадочное уплотнение 24, смонтированное на конической секции 14 шейки валка для вращения с ней наряду с гильзой 12. Насадочное уплотнение окружено уплотнительной концевой пластиной 26, прикрепленной к подушке 20.

В традиционных подшипниках, ламинарный поток масла, выходящий тангенциально между гильзой и втулкой, принимается в резервуар 28а, из которого он сливается самотеком.

С настоящим изобретением, однако, круглое удлинение 30 перекрывает зазор между уплотнительной концевой пластиной 26 и подушкой 20. Фланцы 32 на насадочном уплотнении плотно контактируют с плечами 34 на уплотнительной концевой пластине, и граница 35 уплотнения обеспечена пальцем 36 на насадочном уплотнении в плотном контакте с круглым плечом 38 на удлинении 30. Ограничивающие поверхности, обеспеченные пальцем 36, удлинением 30, границей 35 уплотнения и подушкой 20, взаимодействуют с гильзой 12 и втулкой 18 для задания кольцевой внутренней камеры 40а, изолированной от резервуара 28а и расположенной для принятия ламинарного потока масла, выходящего тангенциально из зазора G между гильзой и втулкой. Крыльчатки 42 выступают в камеру 40а. Как можно наилучшим образом увидеть посредством дополнительной ссылки на фиг.3, крыльчатки 42 поддерживаются посредством и разнесены вокруг окружности насадочного уплотнения 24.

Удлинение 30 включает в себя сливное отверстие 30а на внутренней стороне границы 35 уплотнения. Какое-либо масло, протекающее за пределы границы 35 уплотнения, сливается через отверстие 30а в резервуар 28а. Как показано на фиг.4, удлинение 30 также включает в себя выпуск 44, тангенциально сообщающийся с кольцевой камерой 40а. Шланг 46 соединен с выпуском 44 и ведет во внешнюю часть подшипника для соединения с традиционной системой смазки стана (не показана).

Выпуск 44 имеет размеры с учетом объема масла, принимающегося в кольцевую камеру 40а, таким образом, во время установившегося режима работы эта камера остается заполненной маслом. Как отмечено ранее, как уплотнение 24, так и гильза 12 смонтированы на и вращаются с шейкой 14 валка. Таким образом, крыльчатки 42, поддерживающиеся посредством уплотнения 24, вращаются совместно с и со скоростью гильзы.

Со ссылкой на фиг.4, будет видно, что аналогичная конструкция обеспечена посредством уплотнительного узла 22b на внешнем конце подшипника. Здесь, кольцевая внешняя камера 40b задана ограничивающими поверхностями на удлинении 48, проходящем между втулкой 18 и подушкой 20, кольце 50, закрепленном на гильзе 12, манжетном уплотнении 52, поддерживающемся удлинением 48, и границе 53 уплотнения между манжетным уплотнением 52 и кольцом 50. Крыльчатки 42 закреплены на и выступают радиально от гильзы 12 в камеру 40b. Какое-либо масло, протекающее за пределы границы 53 уплотнения, сливается в резервуар 28b через пространство 55 между удлинением 48 и подушкой 20.

Хотя не показано, следует понимать, что удлинение 48 включает в себя встроенный выпуск, аналогичный внутреннему выпуску, показанному позицией 44 на фиг.4. Внешний выпуск сообщается тангенциально с внешней камерой 40b и соединен со вторым шлангом 58.

Как показано на фиг.2 и 5а, трубка 60 Вентури расположена в выпускном канале 46. Всасывающий канал 62 соединяет трубку Вентури с резервуаром 28а. Как показано на фиг.4, вторая трубка 60' Вентури в выпускном канале 58 соединена посредством всасывающего канала 62' с резервуаром 28b.

В качестве альтернативы, как показано на фиг.5b, два резервуара 28а, 28b могут быть взаимно соединены в 64, и два выпускных канала 46, 58 могут быть объединены в один канал 66. Одна трубка 68 Вентури может быть расположена в канале 66 и соединена через посредство одного всасывающего канала 70 с одним из резервуаров.

Таким образом, будет видно, что крыльчатки 42 служат для использования вращательной кинетической энергии выбранных составных частей подшипника (например, насадочного уплотнения 24 на внутреннем конце и гильзы 18 на внешнем конце) для прикладывания насосного действия, которое принудительно выталкивает масло из кольцевых камер 40а, 40b. Как отмечено выше, посредством принудительного выталкивания масла, нежели чем основываясь на протекании самотеком, выпускные каналы 46, 48 меньшего диаметра могут использоваться и стратегически располагаться независимо от поддержания наклонов для самотека.

Какое-либо протекание масла за пределы границ 35 и 53 уплотнения в резервуары 28а, 28b будет отсасываться посредством трубок Вентури, стратегически расположенных в выпускных каналах, таким образом обеспечивая то, что все масло эффективно рециркулирует во время установившегося режима работы подшипника.

Группа изобретений относится к области оборудования прокатных клетей. Система удаления масла в подшипнике жидкостного трения прокатного стана для удаления масла, выходящего между вращающейся гильзой и неподвижной втулкой, окружающей гильзу, содержит кольцевую камеру, расположенную для принятия указанного потока масла, камера изолирована от сливного резервуара посредством ограничивающих поверхностей, включающих границу уплотнения. Система имеет крыльчатки, выступающие в указанную камеру, вращаемые совместно и со скоростью указанной гильзы для приведения во вращательное движение масла вокруг указанной камеры, выпускной канал, тангенциально сообщающийся с камерой для принятия потока масла под давлением, с трубкой Вентури внутри выпускного канала и всасывающий канал, соединяющий трубку Вентури с указанным сливным резервуаром, через который масло, выходящее из кольцевой камеры за пределы границы уплотнения в указанный сливной резервуар, отсасывается для удаления посредством указанного выпускного канала. Система может иметь две кольцевые камеры и сообщающиеся между собой выпускные каналы, расположенные со стороны внутреннего и внешнего концов подшипника. Способ включает подачу масла в камеру, приведение его во вращение и тангенциальное удаление из камеры при постоянно заполненной камере. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Система для удаления масла в подшипнике жидкостного трения прокатного стана, применяемая для удаления масла, выходящего между вращающейся гильзой и неподвижной втулкой, окружающей гильзу, при этом указанная система содержит:
кольцевую камеру, расположенную для принятия указанного выходящего потока масла, при этом указанная камера изолирована от сливного резервуара посредством ограничивающих поверхностей, включающих границу уплотнения, заданную гибким уплотнением в контакте с соседней жесткой составной частью подшипника;
крыльчатки, выступающие в указанную камеру, при этом указанные крыльчатки являются вращаемыми совместно и со скоростью указанной гильзы для приведения во вращательное движение масла вокруг указанной камеры;
выпускной канал, тангенциально сообщающийся с указанной камерой, при этом указанный выпускной канал расположен для принятия находящегося под давлением потока масла, приводящегося во вращательное движение вокруг указанной камеры;
трубку Вентури в указанном выпускном канале; и
всасывающий канал, соединяющий указанную трубку Вентури с указанным сливным резервуаром, и через который масло, выходящее из указанной кольцевой камеры за пределы указанной границы уплотнения в указанный сливной резервуар, отсасывается для удаления посредством указанного выпускного канала.

2. Система для удаления масла в подшипнике жидкостного трения прокатного стана, применяемая для удаления масла, подаваемого между вращающейся гильзой и неподвижной втулкой, окружающей гильзу, и в которой таким образом поданное масло выходит тангенциально из внутреннего и внешнего концов указанного подшипника в виде ламинарных потоков, при этом указанная система содержит:
ограничивающие поверхности, включающие границы уплотнения, задающие кольцевые внутреннюю и внешнюю камеры, соответственно, изолированные от взаимно соединенных внутреннего и внешнего сливных резервуаров и расположенные для принятия тангенциально выходящих ламинарных потоков масла из внутреннего и внешнего концов указанного подшипника;
крыльчатки, выступающие в указанные камеры, при этом указанные крыльчатки являются вращаемыми совместно с и со скоростью указанной гильзы, чтобы тем самым приводить в движение масло, размещенное в указанных камерах, вокруг указанных камер; и
выпускные каналы, тангенциально сообщающиеся с указанными камерами и ведущие в общий выпускной канал, через который масло, приводящееся в движение вокруг указанных камер посредством вращения указанных крыльчаток, удаляется;
трубку Вентури в указанном общем отводном выпуске; и
всасывающий канал, соединяющий указанную трубку Вентури с одним из указанных резервуаров и через который масло, выходящее за пределы указанных границ уплотнения в указанные сливные резервуары, отсасывается для удаления посредством указанного общего выпускного канала.

3. Система для удаления масла в подшипнике жидкостного трения прокатного стана, применяемая для удаления масла, выходящего между вращающейся гильзой и неподвижной втулкой, окружающей гильзу, при этом указанная система содержит:
кольцевую камеру, расположенную для принятия указанного выходящего потока масла, при этом указанная камера изолирована от сливного резервуара посредством ограничивающих поверхностей, включающих границу уплотнения;
крыльчатки, выступающие в указанную камеру, при этом указанные крыльчатки являются вращаемыми в направлении и со скоростью указанной гильзы для приведения во вращательное движение масла вокруг указанной камеры;
выпускной канал, сообщающийся с указанной камерой, при этом указанный выпускной канал расположен для принятия потока масла, приводящегося во вращательное движение вокруг указанной камеры;
трубку Вентури в указанном выпускном канале; и
всасывающий канал, соединяющий указанную трубку Вентури с указанным сливным резервуаром, и через который масло, выходящее из указанной кольцевой камеры за пределы указанной границы уплотнения в указанный сливной резервуар, отсасывается для удаления посредством указанного выпускного канала.

4. Система по п.3, в которой указанная гильза зафиксирована на конической шейке валка, и указанная граница уплотнения задана гибким уплотнением, установленным на шейке валка и в контакте с соседней жесткой составной частью подшипника.

5. Система по п.3, в которой указанные крыльчатки поддерживаются посредством указанного уплотнения и разнесены вокруг окружности указанного уплотнения.

6. Система по п.3, в которой указанные крыльчатки закреплены на указанной гильзе для вращения совместно с ней.

7. Система по п.3, в которой указанный выпускной канал сообщается с указанной камерой тангенциально.

8. Система по п.4, в которой указанная втулка содержится в подушке, причем указанное гибкое уплотнение окружено уплотнительной концевой пластиной, прикрепленной к подушке, и указанная жесткая составная часть подшипника содержит удлинение уплотнительной концевой пластины.

9. Система по п.6, в которой указанные ограничивающие поверхности частично образованы удлинением указанной втулки и кольцом, закрепленным на указанной гильзе, и указанная граница уплотнения задана манжетным уплотнением, поддерживаемым указанным удлинением и находящимся в контакте с указанным кольцом.

10. Способ удаления ламинарного потока масла, выходящего тангенциально между вращающейся гильзой и неподвижной втулкой, окружающей гильзу, в подшипнике жидкостного трения прокатного стана, при этом указанный способ содержит:
подачу ламинарного потока масла в кольцевую камеру, изолированную от сливного резервуара посредством ограничивающих поверхностей, включающих границу уплотнения;
приведение во вращательное движение масла вокруг указанной камеры со скоростью указанной вращающейся гильзы;
тангенциальное удаление масла из указанной камеры с таким расходом, что указанная камера остается заполненной маслом; и
одновременное отсасывание и удаление масла, выходящего за пределы указанной границы уплотнения, в указанный резервуар.