Опора прокатного валка Советский патент 1987 года по МПК B21B31/02 

посаженного на шейку 1 валка. В по-- душке 4 в горизонтальной плоскострг наклонно выполнены прямоугольные пазы, в которые вставлены концы мембраны и герметично через уплотнения соединены винтами с подушкой. Полость между мембраной и подушкой 4 соединена вертикальными и горизонтальными каналами 11 и 12 соответственно с пробкой 13 и запорной гидроаппаратурой, включающей вентиль 14, плиту 15 с манометром 16 и вентиль 17 с быст: 1

Изобретение относится к конструкциям подшипниковых узлов прокатных клетей и может быть использовано также в тяжелонагруженных подшипниковых опорах машин и механизмов.

Цель изобретения повьпиение долговечности многорядных подшипников и улучшение условий их монтажа-демонтажа.

На фиг. 1 изображена опора, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 в исходном состоянии опоры; на фиг, 4 - то же, в.рабочем состоянии опоры.

Пример. Опора прокатного валка состоит из шейки 1 валка, четырехрядного цилиндрического роликоподши.п- ника 2, упорного узла с двухрядным коническим роликоподшипником 3 и подушки 4 с двумя торцовыми крышками 5 и 6. Подушка 4 выполнена радиусом R, из центра О (фиг. 2). Вдоль оси четырехрядного цилиндрического роликоподшипника 2 в подушке 4 выполнены два прямоугольных паза а, в которые вставлены концы 7 мембраны 8, через уплотнение 9 винтами 10 жестко соединенные с подушкой 4. В подушке 4 с разных сторон выполнены вертикальные и горизонтальные сверления 11 и 12, которые закрыты пробкой 13 и вентилем 14. К вентилю 14 присоединена плита 15 с манометром 16. К плите 15 присоединены вентиль 17 со штуцером 18.

Для нормальной работы опорного узла необходимо сборку опорного узла

0847

роразъемным соединением 18. К подушке присоединены торцовая крышка с опорным узлом 3 и крьшжа 6 с уплотнениями. При сборке и разборке опоры между мембраной и наружным кольцом подшипника 2 обеспечивается зазор, что облегчает монтаж под1Ш1пника в подушку и из нее. Перед работой опоры в полость подается под давлением жидкость и мембрана плотно охватывает наружное кольцо многорядного подшипника. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

0

осуществлять следуюшдм образом. На шейку 1 валка по плотной посадке устанавливают внутреннее кольцо роликоподшипника 2. Отдельно на специальной площадке к подушке 4 крепят мембрану 8, причем концы 7 мембраны 8 присоединяют к подушке 4 винтами 7 через уплотнение 9. В резьбу горизонтального сверления 11 подушки 4 ввинчивают пробку 13, а в резьбу горизонтального сверления 12 - штуцер вентиля 14, с которым соединяют плиту 15 с манометром 16 и вентиль 17 со

5 штуцером 18. Затем известными способами проверяют герметичность крепления мембраны к подушке. При необходимости уплотнение подтягивают или используют дополнительные средства герметизации. Затем к разъемному соединению 15 подсоединяют устройство по- дачи рабочей жидкости и через открытый вентиль 14, горизонтальные и вертикальные сверления 12 масло без избы5 точного давления подают в полость между подушкой 4 и мембраной 8. Для вьшуска воздуха открывают пробку 13. При заполненной маслом полости мем-i брана должна находиться в исходном

Q положении, обеспечивая зазор F, . К подушке 4 крепят заднюю торцовую крьш1ку 6 и вставляют наружное кольцо с роликами подшипника 2 и на 1 валка устанавливают упорный узел 3 с торцовой крышкой 5, которую крепят к

подушке 4. Сборка опорного узла закончена.

При открытых вентилях 14 и 17 к штуцеру 18 подсоединяют устройство

0

подачи жидкости, например маслона- порную установку гидравлической системы противоизгиба стана и переносной гидравлический пресс, и закачивают жидкость в полость между мембраной 8 и подушкой 4. Манометром 16 контролируют давление жидкости в системе. Как показывают расчеты, давления 0,5-1,0 Mlla достаточно, чтобы мембрана выбрала зазор S, и плотно прижалась к наружному кольцу подшипника 2. Затем закрывают вентиль 17 и отключают насос. По показаниям манометра 16 в течение, например, часа можно дополнительно проверить герметичность емкости в подушке. Если за выбранное время давление манометра постоянно, то утечек жидкости нет, а уплотнения герметичны. При значительном изменении давления необходимо произвести разборку подушки и подтяжку уплотнения 9, затянув винтами концы 7 мембраны 8, Обеспечив герметичность уплотнений, закрывают вентиль 14. Это необходимо для отсоединения манометра 16 от гидравлической системы подушки 4, так как в процессе прокатки нагрузки резко меняются и достигают больших величин, что может вывести из строя манометр 16. Подушка подготовлена к работе.

Возникающие в процессе прокатки нагрузки Р на валок передаются через шейку 1 валка на подшипник 2, а следовательно, и на мембрану 8. Мембрана 8, сжимая жидкость,равномерно распределяет нагрузку между рядами подшипников, так как давление жидкости в любой точке вдоль горизонтальной оси мембраны одинаково. По этой причине равномерно также распределение наг- ,рузки между роликами верхней половины каждого ряда подшипника 2. В случае работы системы противоизгиба валка возможный перекос шейки 1 валка относительно подушки 4 не приводит к перераспределению нагрузки между рядами подшипника 2. По указанной причине жидкость и мембрана поддерживают равномерность нагрузки.

С целью облегчения сборки опоры и демонтажа подшипника необходимо исключить плотное соприкосновение мембраны и наружного кольца подшипника при отсутствии давления в гидросистеме. Для этого зазор 8 должен быть больше половины эффективного посадочного натяга Н:

Н

н,р - (йн,

йН),

Н - средний посадочный натяг.

ср

Н,

+ Н,

маис

1«ин соответственно наибольшие и наименьшие величины натягов, подсчитанные по таблицам посадок; йН, - уменьшение натяга вследствие сокращения высоты неровностей на посадочных поверхностях вала и корпуса при установке подшипника; ЛН - уменьшение посадочного натяга при нагреве элементов подшипникового узла. Для -подшипника с максимальным реальным внутренним диаметром 900 мм при допускаемой посадке г 6 величина натяга равна: Н +266 мкм, Н,

МИН

210 мкм. Следовательно, Н 238 мкм. По табличным данным принимают ЛН, 12 мк-м, а uHj по предварительным расчетам выбирают равным 5 мкм. Получают Н 221 мкм.

Таким образом, величина зазора S, 30

равна

5 0,11

мм. Исходя из

5

0

5

0

конструктивных соображений принимают минимальную величину зазора S, 0,5 мм. Максимальную величину зазора принимают S, 1 мм. Дальнейшее; увеличение S, нецелесообразно из-за трудности изготовления мембраны с большим свободным ходом. В зависимости от размеров используемых в листе - вых станах подшипников (наружный ра-j диус R 200-500 мм( величина 5, равна

То5о Величину S определяют из условия, что упругая деформация с жидкости в замкнутой полости между мембраной и внутренней расточкой подшипника не должна превосходить величину , :

с -; , где дУ изменение объема

лР;

5

жидкости под действием давления F - площадь мембраны.

iV определяют по формуле uV. V(j fi- лР , где VQ - первоначальный объем жидкости; |Э - коэффициент относительного объемного сжатия жидкости;

R В.

Vp можно определить следующим образом:

V, 1 (R+S)-R2 В-|С2 R f + 8 ОБ,

где В - длина полости с жидкостью.

йР определяют в зависимости от действующего усилия Р и площади мембраны

rTRgСледовательно, с равно H(2RS+82 ) (2RS+SM 3-P

27- R-B- M-R-B

2 irR2 В

Принимая с

мм

0,95 - („.5

6 S, 0,2

-10

10

мм. )

/ для сир.

ликоновой жидкости, R 400 мм; 20000 кН, В 500 мм, находят &65 мм. При с бО,5мм . В зависимости от размеров подшипников этот зазор равен

8

fe - 5о)Угол наклона продольных прямоу гольных пазов выбирают исходя из конструктивных соображений (ос 45- -60 ). При увеличении угла больше 60 происходит ослабление продольного сечения подушки и-увеличение относительного угла загиба мембраны. Уменьшение угла ниже приводит к уменьшению длины продольного паза, .что нецелесообразно, так как затрудняется крепление концов мембраны.

Применение предлагаемой валковой опоры позволяет равномерно распределять нагрузку между рядами многорядного, например четырехрядного, цилиндрического подшипника, в том числе при перекосах подушки относительн шейки валка. Опыт эксплуатации известных валковых опор показал, что в процессе прокатки или работе устройства противоизгиба происходит перераспределение нагрузки между рядами подшипников и нагружение только 2 рядов подшипников со стороны бочки валка. Это приводит к их ускоренному износу и поломкам. Использование предлагаемой валковой опоры за счет

40847

устранения неравномерности распреде- ,ления нагрузки на подишпники позволяет увеличить ее долговечность в 2 раза.

Кроме того, наличие регулируемого зазора между мембраной и наружным кольцом подшипника (путем слива части жидкости из полости между мембра- )0 ной и подушкой) позволяет облегчить монтаж-демонтаж подшипника из подушки .

Формула изобретения

1. Опора прокатного валка, содер7 дащая шейку валка, насаженный на нее многорядньш цилиндрический ролико- подшипник, упорньй узел с двухрядным

коническим роликоподшипником, охватывающую наружное кольцо многорядно- го подшипника подушку и две торцовые крьш1ки с уплотнениями, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности многорядньгх подшипников и улучшения условий их монтажа-демонтажа, верхняя половина подушки выполнена радиусом, большим радиуса наружного кольца многорядногс

подшипника, причем между верхней половиной подушки и внешней поверхностью наружного кольца многорядного подшипника образована полость, при этом опора снабжена мембраной, разделяющей указанную полость по высоте на два герметично изолированных отсека, один из которых между верхней половиной подушки и мембраной заполнен жидкостью и соединен посредством

выполненных в подушке каналов с за- порной арматурой и измерителем давления.

45

50

2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что радиус верхней половины расточки подушки составляет 1/4-1/5 радиуса нарз жного кольца многорядного подшипника, а в качестве жидкости использовано силиконовое масло, при этом по обеим сторонам на вертикальной оси подушки в ее нижней половине симметрично друг относительно друга выполнены продольные пазы, в которых жестко закреплены концевые части мембраны.

/

Фцг.2

Изобретение относится к прокат- ному производству, а именно к конструкциям подшипниковых узлов прокатных клетей, и может быть использовано также в тяжело нагруженных подшипниковых опорах машин и механизмов. Цель изобретения - повьш1ение долговечности многорядных подшипников и улучшение условий их монтажа-демонтажа. Опора содержит подушку 4, в верхней части которой выполнена расточка : радиусом, большим радиуса наружного кольца многорядного подшипника 2, плотно Г2 ;« /5 г5 (Л

а

Фие.З

Редактор A. Огар

Составитель 10. Лямов

Техред Л.Сердюкова Корректор И. Муска

Заказ 4380/13 Тираж 480Подписное .

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москвгг, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг.