Опора нажимного винта прокатной клети Советский патент 1991 года по МПК B21B31/24 

Изобретение относится к металлургии, а точнее к прокатному производству, и может быть использовано в нажимных механизмах рабочих клетей прокатных цехов металлургических заводов .

Цель изобретения - повышение быстродействия и срока службы.

На фиг, 1 показана опора, продольный разрез; на Фиг. 2 - узел I на йиг. 1; на иг. 3 - опора, другое исполнение; на Лиг, 4 - график влияния параметров клапана на динамическую нагрузку, воспринимаемую опорой.

. Опора включает установленную на торце головки винта 1 пкту 2 самоустанавливающегося подпятника 3, например, выполненного в виде упорного гидростатического подшипника 4« закрепленного на его верхнем торце и расположенного в заполненном смазкой корпусе опоры 5, где осевые люфты в опоре выбраны пружинами 6, систему 7 подвода смазки в гидростатические карманы 8 упорного гидростатического подшипника, элементы 9 управления работой опоры.

Элемент 9 управления состоит из |Клапана 10с осевым отверстием диаметром d, установленного в корпусе 11 с возможностью регулировки усилия пружины 12 с ПОМОРЬЮ гайки 13 и контргайки 14. Корпус 11 элемента управления работой опоры имеет со стороны кармана 8 отверстие диаметром D. Подача смазки в карманы 8 осуществляется посредством распределителя 15,

О

1C

со

кэ

Гидростатический подпятник 3 може дополнительно иметь гидростатические карманы 16 с элементами 9 управления работой опоры на его сферической поверхности (Аиг. 3),

Опора работает следующим образом.

Перед пуском двигателя нажимного устройства масло от источника подвода смазки через переливной клапан (не показан) и элементы 9 управления подается в гидростатические карманы упорного подшипника 4. При достижэ- нии в гидростатических карманах 8 номинального значения давления Р контактирующие поверхности пяты 2 и упорного подшипника 4 разделяются слоем смазки. Поэтому при пуске и во время работы двигателя нажимного З стройства между пятой 2 и упорным подшипником 4 обеспечивается жидкостное трение.

При захвате заготовки рабочими валками, т.е. в рабочем режиме клети нажимной винт 1 вместе с пятой 2 заторможен, а нагрузка на опору возрастает настолько быстро, что давление з гидростатических карманах 8 за счет уменьшения толщины слоя смаз ки между пятой 2 и упорным подшипником 4 достигает величины, на которую отрегулирован переливной клапан, например 1, 2 Р0, и продолжает увеличиваться, так как смазка не успевает вытекать через отверстия диаметром d клапанов I0 в элементах 9 управления работой опоры и зазор между пятой 2 и упорным подшипником 4. При повышении давления в гидростатических карманах до определенной для конкретной клети величины, например 3 Р0, клапаны 10, сжимая пружины 12, автом тически увеличивают диаметр отверсти истечения смазки из гидростатических карманов 8 дб размера D, тем самым уменьшая гидравлическое сопротивление истечению смазки из карманов 8 и предотвращая гидравлические удары.

Размещение гидростатических карманов 8 и 16 с элементами 9 управления работой опоры как на плоской, так и на сферической поверхностях подпятника обеспечивает условия для жидкостного трения между взаимно перемещающимися (при самоустановке деталей опоры в момент захвата заготовки рабочими валками) поверхностями пяты 2 и подпятника 4.

Q 0

5

0

0

5

0

5

П р и м е р. Работа устройства проверена на натурной модели опоры нажимного винта стана 3000 с гидростатическим подпятником, упорный подшипник которого имеет наружный диаметр DO 850 мм и четыре гидрост этических кармана 8 с элементами 9 управления работой опоры,, а диаметр осевого отверстия клапанов 10 равен d 3,8 мм. В соответствии с техническими требованиями на опору модель заполнена жидкой смазкой, а осевые люфты выбраны общим напряжением пружин 6, равным 11400 кГ.

При испытании модели на молоте Мл-5 с номинальной массой падз сицих частей 9320 кг поцачу смазки в гидростатические карманы 8 модели осуществляли от маслостанции на базе регулируемого насоса НАР74-90/320, развивающего максимальное давление 400 кГ/см и производительность до 90 л/мин. При этом путем изменения энергии удара молота подобран режим, при котором на опору с отключенной гидростатикой действовала динамическая нагрузка Fg - 5000 Т5 что соответствует наиболее тяжелому режиму работы кле ти стана 3000 (в момент захвата та- готовки рабочими налками клети),

Качество работы модели опоры оцени вали по толщине слоя смазки Н между пятой 2 и упорным подшипником 4 до удара, по показаниям индикатора часе вого типа с ценой деления 0,01 мм, закрепленного на штативе, связанном со столом молота, а также по осщ л- ттограммам осевого усилия на опору, полученным по сигналам тензодатчиков динамометра сжатия, который располагался в корпусе опоры между подпятником и крышкой корпуса нажимного устройства, что соответствует реальной конструкции опоры.

Результаты испытаний натурной модели опоры представлены в таблице.

Как видно из таблицы, наибольшая динамическая нагрузка - 5050 Т зафик - сирована при выключенной гидростатике, т.е. при толщине слоя смазки, разделяющей пяту и подпятник, близкой к нулю, а наибольший эйфект сни жения динамической нагрузки достигается при d/D 3,8/10 0,38. Уменьшение отношения d/D от 3,8/16 0,24 до 3,8/25 0,15 несущественно изменило динамическую нагрузку из-за

516

того, что срабатывание клапанов 10 уменьшает гидравлическое сопротивление истечению смазки из карманов 8 практически до одной и той же величины. Начиная с отношения d/D 0,25 происходит резкое снижение динамической нагрузки (при d/D 0,25 с 4120 до 4060 т), как это видно из Лиг, 4, что приводит к повышению быстродействия работы и срока службы опоры.

При отношении d/D 0,25 поставленная цель не достигается из-за высокой динамической нагрузки Fg 4120 т и больше, снижающей срок службы опоры.

При отношении d/D 0,5 поставленная цель не достигается из-за высокой динамической нагрузки Fg - 4150т и больше, а также гидравлических ударов, снижающих срок службы опоры.

Поставленная цель достигается при отношении d/D в пределах 0,25-0,5 (на фиг 4 рабочая зона выделена

5

0

обеспечивает в момент пуска наживного устройства условия для жидкое, гного трения, т.е. повышает быстродействие опоры; снижение динамической нагрузки на опору при наличии до удара гидростатического слоя смазки толщиной Н 0,34 мм повышает срок службы этой опоры.

Кроме того, увеличение срока службы опоры позволяет сократить затраты на замену упорных подшипников и затраты на ремонт опор нажимных устройств, повысить производительность прокатного стана.

Формула изобретения

1. Опора нажимного винта прокатной клети, содержащая корпус, установленную в нем и на торце головки винта пяту, опорные диски, подпятник, систему циркуляционной смазки, о т л и- ч а ю щ а я с я тем, что, с целью

Изобретение относится к металлургии, точнее к прокатному производству, и может быть использовано в нажимных механизмах рабочих клетей прокатных цехов металлургических заводов. Цель изобретения - повышение быстродействия срока службы. Новым является установка гидростатического подпятника в опоре, что создает жидкостное трение между пятой и упорным подшипником, а при захвате металла валками путем установки элемента управления предотвращаются гидравлические удары в системе подвода смазки. Это позволяет повысить работоспособность опоры. 2 з.п.ф-лы, 4 ил., 1 табл. з л

штриховкой), когда элементы 9 управ-25 повышения быстродействия и срока ления работой опоры, автоматически службы, она снабжена гидросаатичес- увели ивается площадь поперечного ким подпятником, выполненным по край- сечент- , j чорстий карманов5 тем самым ней мере в одном диске, кажпый кару ечььч-07 гидравлические сопротивления истечению смазки из кар чнов,одновременно слхчяг динамически-о нагрузку и времл истечения смазки из карманов. тх,;о гродейс гвие опоры при зтом повышается из-за уменьшения зоемени истечения смазки из гидростатических кармалов Снижение динамической нагрузки уменьшает возникающие в деталях опоры напряжения и повышает срок службы опоры

Проведенные испытания показывают: наличие до удара гидростатического слоя смазки толгданой Н 0,34 мм

7,5 7,5

10

10

12

16

25

Matt которого соединен с источником подвода смазки посредством элемента управления.

к входному со стгпоны кармана отвер стию его корпуса выполнено равным 0,25-0,5.

5030 4150 5050 3100 3600 4120 4170

&L

10

11

bSLEJ

фиг.1

I повернуто - у „

V

Н. Тупица

о,а о,гз 0,3

Фиг I/

Составитель И. Скоробогатский Техред Л.Олийнык

0,S cf/r

/-L.

27

Корректор 0„ Цинге