Опора пильгерного валка в клети стана холодной прокатки труб Советский патент 1992 года по МПК B21B21/00 B21B31/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при проектировании и модернизации пилигримовых валков стана холодной прокатки труб всех типоразмеров

Известна опора пильгерного валка в клети стана холодной прокатки труб, содержащая вал, на котором размещена на подшипнике, имеющем сепаратор с роликами, подушка с цилиндрическим отверстием, при этом она снабжена элементами скольжения, установленными на 3/4 длины окружности отверстия подушки, и дуговым вкладышем под ролики, смонтированным на остальной части отверстия, причем подушка выполнена с горизонтальным разъемом, пересекающим отверстие выше его диаметра, и имеет в месте разъема симметрично расположенные относительно отверстия направляющие под ролики, а сепаратор выполнен шарнирно-пластинчатым.

Недостатком этой опоры является то, что она не обеспечивает требуемой надежности работы клети. Это обусловлено тем, что в процессе прокатки труб за один двойной ход клети одни и те же контактирующие поверхности опоры (поверхности дугового вкладыша и вала) с роликами подвергаются воздействию большей технологической нагрузки дважды, так как ролики совершают возвратно-поступательное движение. Такое двукратное воздействие нагрузки на опору приводит к более интенсивному износу ее контактирующих поверхностей, Последнее нарушает нормальную работу клети, снижая тем самым ее надежность.

VJ

(Л

о

V4 СЛ 00

Кроме того, многократное воздействие большой технологической нагрузки через ролики малого диаметра при их многократном обкатывании вала большого диаметра сопровождается увеличенными контактны- ми напряжениями, приводящими в ряде случаев к снятию или выкрашиванию кон- т актирующей поверхности вала опоры и роликов, а это, в свою очередь, также снижает надежность клети.

Наиболее близкой по механической сущности к предлагаемой является опора пильгерного валка в клети стана холодной прокатки труб, содержащая подушку с отверстием, цилиндрические вкладыши, один из которых установлен в отверстии подушки, а второй - на шейке пильгерного валка, и ролики, установленные между вкладышами,

Недостатком данной опоры является ее малый срок службы при повышенной нагрузочной способности. Это обусловлено тем, что при увеличении степени деформации металла за проход возрастают технологические нагрузки на опору и ввиду того, что вал опоры малого диаметра из-за использования подшипника качения опоры имеет низкую нагрузочную способность и, соответственно, разрушается (т. е, снижается срок службы опоры).

Цель изобретения - увеличение срока службы при повышенной нагрузочной способности.

Сущность изобретения заключается в том, что опора снабжена третьим, располо- женным между двумя другими, вкладышем, каждый из которых составлен из двух частей, зубчатыми колесами с внутренними и наружными зубьями, расположенными между частями первого и второго вкладышей и связанными с ними пальцами, при этом каждая из двух частей третьего вкладыша имеет внутренние и внешние бурты, торцы которых установлены в контакте сторцами частей первого и второго цилиндрических вкладышей и имеют внутри и снаружи отверстия, а также снабжены установленными в отверстиях подпружиненными собачками, контактирующими с зубьями зубчатых колес.

На фиг. 1 изображен продольный раз- рез предлагаемой опоры; на фиг. 2 -- разрез А-А на фиг. 1.

Опора содержит подушку 1 с отверстием, цилиндрические вкладыши, один из которых 2 установлен в отверстии подушки 1, а второй 3 - на шейке пильгерного валка 4, При этом эти вкладыши выполнены в виде двух частей, соответственно 2а, 26, За и 36. Между частями 2а, 26 и За, 36 соответствующих вкладышей расположены зубчатые

колеса 5 и 6 с внутренними и наружными зубьями и которые закреплены через пальцы 7 и 8 с частями 2а, 26 и За, 36 соответствующих вкладышей Опора также снабжена третьим вкладышем 9, расположенным между двумя другими 2 и 3 и состоящим из двух частей 9а и 96. Причем, каждая из частей 9а и 96 третьего вкладыша имеет внутренние и внешние бурты 10 и 11, 12 и 13 соответственно. Торцы буртов 10 и 11,12 и 13 частей 9а и 96 третьего вкладыша 9 контактируют с торцами соответственно частей 2а, 26 и За, 36 цилиндрических вкладышей Цилиндрические вкладыши 2 и 3 имеют внутри и снаружи отверстия, в которых установлены собачки 14 и 15, контактирующие с зубьями зубчатых колес 5 и 6.

Принцип работы предлагаемой опоры пильгерного валка в клети стана холодной прокатки труб заключается в следующем.

Корпус клети (не показано), а вместе с ней подушка 1 и вал 4 совершают возвратно- поступательное движение. Одновременно с этим от зубчато-реечного привода (не показано) вал 4 совершает возвратно-качательное движение за один двойной ход клети. При повороте вала 4 на угол 360° по часовой стрелке (фиг. 2) совместно с ним вращаются части За и 36 цилиндрического вкладыша 3, пальцы 8 и зубчатое колесо б, при этом подпружи- ненные собачки 15 проскальзывают относительно зубьев колеса 9. Одновременно с этим подпружиненные собачки 14 упираются в зубья колеса 5 и в результате части 9а и 96 третьего вкладыша 9 не вращаются и проскальзывают относительно поверхностей частей 2а и 26 вкладыша 2.

При повороте вала 4 на угол 360° против часовой стрелки (фиг. 2) совместно с ним вращаются части За и 36 вкладыша 3, пальцы 8 и зубчатое колесо б, при этом подпружиненные собачки 15 упираются в зубья колес 6 и вращение совместное получают части 9а и 96 третьего вкладыша 9. Одновременно с этим подпружиненные собачки 14 проскальзывают относительно зубьев колеса 5 и соответственно поверхностей части 9а, 96 вкладыша 9 проскальзывают относительно поверхностей частей 2а и 26 вкладыша 2. Пальцы 7 служат для крепления колеса 5 с частями 2а и 26 вкладыша 2. Бурты 10 и 11, 12 и 13 соответствующих частей 9а и 96 третьего вкладыша 9 обеспечивают фиксацию частей третьего вкладыша относительно частей цилиндрических вкладышей 2 и 3.

Срок службы предлагаемой опоры при повышении нагрузочной способности валка значительно выше, чем у известной Это

связано с тем, что предложенная конструкция характеризуется увеличением площади контакта цилиндрических вкладышей за счет замены роликов (подшипник качения) на третий вкладыш (подшипник скольжения) Последнее позволяет существенно уменьшить удельные нагрузки на трущиеся поверхности, что приводит к снижению износа поверхностей вкладыша и тем самым обеспечивается повышение срока службы. Наряду с этим может быть значительно увеличен диаметр шейки валка, что, в свою очередь, увеличивает нагрузочную способность.

Применение зубчатых колес в паре с подпружиненными собачками дает возможность осуществить поочередное проскальзывание наружной и внутренней поверхностей частей третьего вкладыша относительно соответствующих поверхностей частей цилиндрических вкладышей. Это обеспечивает перераспределение износа всех трущихся поверхностей вкладышей, повышая тем самым срок службы опоры.

Формула изобретения Опора пильгерного валка в клети стана холодной прокатки труб, содержащая подушку с отверстием, цилиндрические вкладыши, один из которых установлен в отверстии подушки, а второй - на шейке пильгерного валка, отличающаяся тем, что, с цепью увеличения срока службы опоры при повышении нагрузочной способности, она снабжена третьим, расположенным между двумя другими, вкладышем, каждый из которых составлен из двух частей, зубчатыми колесами с внутренними и наружными зубьями, расположенными между частями

первого и второго вкладышей и связанными с ними пальцами, при этом каждая из двух частей третьего вкладыша имеет внутренние и внешние бурты, торцы которых установлены в контакте с торцами частей

первого и второго цилиндрических вкладышей и имеют внутри и снаружи отверстия, а также снабжены установленными в отверстиях подпружиненными собачками, контактирующими с зубьями зубчатых колес.

Использование: в трубопрокатном производстве. Суть изобретения: один из цилиндрических вкладышей установлен в отверстии подушки, другой 3 - на шейке пильгерного валка. При этом вкладыши выполнены в виде двух частей соответственно 2а, 26 и За, 36, между которыми расположены зубчатые колеса с внутренними и наружными зубьями, -скрепленные через пальцы 7 и 8 с частями 2а, 26 и За, 36 соответствующих вкладышей. Третий вкладыш 9 расположен между двумя другими и состоит из двух частей 9а и 96, имеющих внутренние и внешние бурты 10 и и 13 соответственно. Торцы буртов третьего вкладыша контактируют с торцами соответственно частей 2а, 26 и За, 36 цилиндрических вкладышей. Цилиндрические вкладыши 2 и 3 имеют внутри и снаружи отверстия, в которых установлены подпружиненные собачки, контактирующие с зубьями колес. 2 ил.

л

За 3 За Z SajLMMJ- MM,

ff-fl

Фиг. 2