Гидростатодинамический подшипник для прокатных валков Советский патент 1992 года по МПК B21B31/02 

Изобретение относится к области прокатного производства, а точнее к конструкциям опорных узлов валков прокатных станов, в которых в качестве опор используются гидростатодинамические подшипники.

Долговечность этих подшипников в большой мере зависит от надежности дросселирующего устройства, подводящего смазку высокого давления в рабочую зону подшипника для создания гидростатического подпора.

Существующие дросселирующие устройства ненадежны в работе, сложны в обслуживании, что приводит к их частому засорению и выходу из строя всего подшипника из-за прерывания подачи смазки высокого давления в рабочую зону.

Известен гидростатодинамический подшипник для валков прокатных станов, содержащий корпус, полость высокого давления рабочей жидкости, вкладыш цапфы валка и многорядно расположенные по дуге рабочей зоны подшипника каналы малого диаметра, соединяющие полость высокого давления с рабочей поверхностью вкладыша.

Недостатком известной конструкции подшипника является то, что упомянутые дросселирующие каналы, имея малый диаметр, при недостаточном качестве смазки и существующих в подшипниках жидкостного трения расходах смазки высокого давления засоряются/что может перекрыть доступ в рабочую зону и привести к выходу из строя всего подшипника.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является гидростатодинамический подшипник, содержащий втулку-цапфу, втулку-вкладыш, в рабочей зоне которой расположены гидростатические карманы и соединенные с ними отверстия для подвода смазки высокого давления через дроссели, представляющие собой узел капиллярных трубок, размещенный в подушке. Для осевой фиксации валка служит упорный подшипник качения. Узел задней крышки с уплотнением препятствует утечке масла из подшипника и попаданию в подшипник охлаждающей жидкости. С противоположной стороны подшипник закрыт передней крышкой с кожухом.

Недостаток известной конструкции гид- ростатодинамического подшипника заключается в том, что при недостаточном количестве очистки смазки капилляры, служащие дросселями, засоряются и прекращают поступление смазки в рабочую зону, что приводит к выходу из строя всего подшипника.

Кроме того, при значительной длине капиллярных трубок (например, для ПЖТ 550- 1180 мм она составляет 700 мм) очистка их при ревизиях в условиях эксплуатации практически невозможна.

Целью изобретения является увеличение срока службы подшипника путем повышения надежности подачи смазки высокого давления в рабочую зону, а также упроще0 ние обслуживания подшипника при ревизиях и монтаже.

Поставленная цель достигается тем, что в гидростатодинамическом подшипнике для прокатных валков, содержащем втулку-цап5 фу, охватываемую втулкой-вкладышем, в рабочей зоне которой расположены карманы и отверстия для подвода смазки высокого давления через дроссели, переднюю и заднюю крышки и упорный узел, каждый дрос0 сель выполнен в виде параллельной оси вращения втулки-цапфы продольной проточки во втулке-вкладыше, один конец которой сообщается с источником смазки высокого давления, а другой через указан5 ное отверстие - с карманом, и снабженной цилиндрическим вкладышем, на наружной поверхности которого выполнено не менее двух винтовых канавок, причем угол подъема винтовой линии по меньшей мере одной

0 из них имеет противоположное направление.

Благодаря такому конструктивному выполнению подшипника дросселирование смазки высокого давления осуществляется

5 турбулентным давлением через отверстия, образуемые поверхностью винтовых канавок цилиндрических вкладышей и внутренней поверхностью продольных проточек втулки-вкладыша, что в значительной мере

0 снижает возможность их засорения и, следовательно, обеспечивает надежный подвод смазки высокого давления в рабочую зону подшипника. Гарантированный подвод смазки в рабочую зону подшипника уве5 личивает срок его службы.

Преимуществом является также возможность простой и быстрой очистки дроссельных отверстий при ревизиях путем извлечения цилиндрических вкладышей из

0 проточек втулки-вкладыша и промывки их винтовых канавок.

На фиг. 1 изображен подшипник жидкостного трения, осевой разрез; на фиг. 2 - узел i на фиг. 1; на фиг. 3 - цилиндрический

5 вкладыш.

Гидростатодинамический подшипник . для прокатных валков содержит втулку-цапфу 1, насаженную на валок 2 и охватываемую втулкой-вкладышем 3. Осевые усилия воспринимаются упорным узлом 4 качения.

Подшипник закреплен на валке 2 посредством гайки 5. Вытеканию смазки из подшипника и попаданию внутрь его охлаждающей жидкости препятствуют задняя крышка 6 с уплотнением 7 и передняя крышка 8 с кожу- хом 9. В рабочей зоне втулки-вкладыша 3 расположены гидростатические карманы 10 и отверстия 11 для подвода смазки высокого давления. Для дросселирования смазки высокого давления во втулке-вкладыше 3 па- раллельно оси вращения втулки-цапфы 1 выполнены продольные проточки 12, в которых установлены цилиндрические вкладыши 13, на наружной поверхности которых выполнены винтовые канавки 14 и 15. Число винтовых канавок на каждом цилиндрическом вкладыше 13 не менее двух, а угол подъема винтовой линии по меньшей мере одной из них имеет противоположное направление. При этом один конец проточек 12 сообщается с источником 16 смазки высокого давления, а другой конец - через отверстия 11 сообщается с карманами 10. Длина цилиндрических вкладышей 13 и соответственно длина Ј выполненных на нем канавок выбирается в зависимости от типоразмеров подшипника, нагрузки и скорости вращения. Оптимальные размеры винтовых канавок в поперечном сечении: ширина s 1-3 мм, глубина t 1-3 мм. При ширине и глубине канавок менее 1 мм может происходить засорение их при некачественной очистке смазки. При ширине и глубине канавок более 3 мм возникает необходимость увеличения габаритов цилиндрических вклады- шей 13 с выходом их за габариты втулки-вкладыша 3.

Гидростатодинамический подшипник монтируется в подушке 17. В проточке 12 смазка поступает по трубопроводу 18, проходящему через подушку 17.

Подшипник работает следующим образом.

При малых скоростях внешняя нагрузка на валок 2 уравновешивается давлением смазки в гидростатических карманах 10 втулки-вкладыша 3. Смазка высокого давления подается в гидростатические карманы 10 через проточки 12 по винтовым канавкам 14 и 15 цилиндрических вкладышей 13. При ревизиях подшипника цилиндрические вкладыши 13 легко извлекаются из проточек 12 втулки-вкладыша 3 для промывки винтовых канавок 14 и 15.

Предложенная конструкция гидроста- тодинамического подшипника по сравнению с известными позволит увеличить срок службы подшипника в среднем на 5%.

Формула из о бретения

Гидростатодинамический подшипник для прокатных валков, содержащий втулку- цапфу, охватываемую втулкой-вкладышем, в рабочей зоне которой расположены карманы и отверстия для подвода смазки высокого давления через дроссели, переднюю и заднюю крышки и упорный узел, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы подшипника путем повышения надежности подачи смазки высокого давления в рабочую зону, каждый дроссель снабжен цилиндрическим вкладышем и выполнен во втулке-вкладыше в виде параллельной оси ее вращения продольной проточки, в которую установлен указанный вкладыш, при этом одним концом проточка связана с источником смазки высокого давления и другим - через отверстия для подвода смазки с карманом, а на наружной поверхности цилиндрического вкладыша выполнены по меньшей мере две винтовые канавки так, что угол подъема винтовой линии не менее чем на одной из них имеет противоположное направление.

Использование: конструкции опорных узлов прокатных валков на гидррстатодина- мических подшипниках. Сущность изобретения: гидростатодинамический подшипник содержит втулку-цапфу 1, насаженную на шейку 2 валка и охваченную втулкой-вкладышем 3. Во втулке-вкладыше 3 выполнены гидростатические карманы 10, связанные через отверстия 11 и дроссели с источником смазки высокого давления. Каждый дроссель снабжен цилиндрическим вкладышем 13, на наружной поверхности которого выполнено не менее двух винтовых канавок с противоположным направлением винтовых линий, чем обеспечивается дросселирование смазки высокого давления турбулентным потоком. При ревизиях подшипника цилиндрические вкладышы 13 извлекают, обеспечивая возможность быстрой очистки дроссельных отверстий. 3 ил.