ОПОРА ПРОКАТНОГО ВАЛКА Советский патент 1995 года по МПК B21B31/02 

Описание патента на изобретение SU1772953A1

Изобретение относится к области прокатного производства, а конкретно к конструкции узла фиксации подшипника в опоре прокатного валка.

Известна опора прокатного валка (аналог), включающая узел фиксации подшипника на шейке валка с упорным кольцом, насаженным на шейку и упирающимся во внутреннее кольцо подшипника, полукольцами с наружной резьбой, установленными в проточке шейки валка и закрепленным на ней винтами, и гайкой, навернутой на полукольца.

Недостатком известной опоры является ее низкая надежность из-за выпадания полуколец из кольцевой проточки валка при раскручивании гайки, приводящего к осевому смещению подшипника на шейке валка, снижению его ресурса и разрушению.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является опора прокатного валка с узлом осевой фиксации внутреннего кольца подшипника, включающим распорную втулку, фигурную шпонку, установленную в шпоночном пазу шейки валка, полукольца, установленные в кольцевом пазу шейки валка, и распорную гайку с прорезями на ее наружной поверхности и конусным углублением, взаимодействующую с полукольцами и распорной втулкой.

Недостатком прототипа является раскручивание или закручивание распорной гайки под действием моментов сил инерции, возникающих при неустановившихся режимах прокатки - разгоне, торможении, изменении направления вращения валков при разбуриваниях клети и др.

При раскручивании распорной гайки нарушается фиксация полуколец в кольцевом пазу на шейке валка и происходит их выпадение из паза, в результате чего валок не фиксируется в осевом направлении относительно подшипника, что приводит к его осевым смещениям, разъединению со шпинделем, поломкам и авариям, связанным с внеплановыми простоями прокатного стана и снижению его производительности.

При раскручивании распорной гайки, наоборот, полностью ликвидируется необходимая осевая игра подшипника и происходит его заклинивание на шейке валка, что также вызывает снижение долговечности подшипника и выход его из строя. Кроме того, в этом случае не обеспечивается демпфирование осевых динамических нагрузок, т. к. распорная гайка навинчивается на полукольца до упора без возможности относительного осевого смещения гайки и полуколец и радиальной деформации конусного углубления распорной гайки. В результате ухудшаются условия работы подшипника, снижается его долговечность и ресурс опоры прокатного валка.

Целью изобретения является повышение надежности опоры путем исключения проворачивания распорной гайки и обеспечения демпфирования при осевых динамических нагрузках.

Это достигается тем, что наружные поверхности полуколец выполнены конусной формы и установлены в конусном углублении распорной гайки, распорная гайка установлена на распорной втулке, а фигурная шпонка установлена в прорези распорной гайки и в шпоночном пазу шейки валка.

На чертеже изображена опора прокатного валка.

Опора содержит подушку 1 с подшипником качения 2, установленным на шейке 3 прокатного валка, и узел фиксации подшипника. Узел фиксации состоит из распорной втулки 4, насаженной по подвижной посадке на шейку валка и упирающейся во внутреннее кольцо подшипника 2. От проворота на шейке валка распорная втулка удерживается с помощью шпонки 5, закрепленной на внутренней поверхности распорной втулки 4 и размещенной в шпоночном пазу 6, выполненном на шейке 3 валка на всю ее длину. На наружной поверхности распорной втулки 4 со стороны хвостовика 7 валка выполнена резьба, на которой установлена распорная гайка 8. В кольцевом пазу 9 на шейке валка установлены два полукольца 10 и 11, наружные поверхности 12 которых выполнены конусной формы. Полукольца расположены в конусном углублении 13, выполненном внутри распорной гайки 7 со стороны хвостовика 7 валка. Между торцовыми поверхностями полуколец 10 и 11 и гайки 8 имеется зазор Δ , необходимый для осевой игры гайки относительно полуколец при демпфировании осевых нагрузок.

На наружной цилиндрической поверхности распорной гайки 8 выполнены продольные прорези 14, в одной из которых установлена фигурная шпонка 15, закрепленная в ней с помощью шпильки со шплинтовой гайкой 16. Другой конец фигурной шпонки 15 установлен в шпоночном пазу 6 шейки валка и удерживает распорную гайку 8 от проворота по резьбе на распорной втулке 4. Число пазов 14 по наружной поверхности гайки 8 принимают достаточным для установки необходимого относительного положения гайки 8 и полуколец 10 и 11, при котором осевой зазор Δ между ними обеспечивает требуемую осевую игру шейки 3 валка и подшипника 2 для демпфирования осевых динамических нагрузок.

Наружное кольцо подшипника 2 удерживается в подушке 1 крышкой 17. Между крышкой и распорной втулкой 4 установлено уплотнение 18, зажимаемое кольцом 19.

Фиксация подшипника осуществляется следующим образом. Подушка 1 с подшипником 2 надевается на шейку 3 валка, затем на шейку насаживается распорная втулка 4. При этом шпонка 5 на втулке 4 перемещается вдоль шпоночного паза 6 на шейке 3. Затем устанавливают крышку 17, уплотнение 18 и зажимают его кольцом 19. После этого на распорную втулку 4 навинчивают распорную гайку 8 и перемещают ее в крайнее положение в сторону валка. В кольцевой паз 9 на шейке валка устанавливают полукольца 10 и 11, и свинчивают гайку 8 в обратном направлении до сопряжения конической поверхности ее конусного углубления 13 с ответными наружными коническими поверхностями 12 на полукольцах 10 и 11. Затем, вращая гайку 8 в том же направлении, натягивают ее на полукольца 10 и 11 до образования зазора Δ между их торцовыми поверхностями. Зазор Δ принимают из условия осевой фиксации внутреннего кольца подшипника 2 на шейке 3 валка с заданным усилием его поджатия стаканом 4 к торцу бочки валка и обеспечения необходимого осевого смещения подушки 1 с подшипником 2, втулкой 4 и гайкой 8 относительно шейки 3 валка при воздействии на валок осевых динамических нагрузок.

После установки требуемого зазора Δ поворотом гайки 8 совмещают ближайшую продольную прорезь 14 на гайке 8 со шпоночным пазом 6 на шейке 3 валка так, чтобы они расположились на одном диаметре. Устанавливают в прорезь 14 фигурную шпонку 15 и фиксируют ее шпилькой со шплинтовой гайкой 16. При этом другой конец шпонки 15 совмещается со шпоночным пазом 6 на шейке 3 валка и фиксирует гайку 8 от проворота по резьбе на втулке 4. Число продольных прорезей 14 на гайке 8 выбирают таким, чтобы шаг между ними соответствовал половине поля допусков на зазор Δ , т.е., чтобы одна из прорезей 14 была совмещена со шпоночным пазом 6 на шейке 3 валка при повороте гайки 8 не более чем на половину углового шага между прорезями 14 в одну или другую сторону.

Резьбовое соединение распорной гайки 8 и распорной втулки 4 выполнено снаружи узла осевой фиксации подшипника со стороны хвостовика 7 валка и вынесено из области уплотнения 18 подшипника, причем уплотнение 18 контактирует с наружной поверхностью втулки 4 и не контактирует с распорной гайкой 8. Благодаря этому упрощается конструкция узла фиксации и сокращается продолжительность и трудоемкость разборки узла при заклинивании резьбового соединения или заклинивании (сгорании) подшипника в случае аварийных ситуаций. Кроме того, для вращения гайки 8 не требуется больших усилий, что способствует точной установке гайки 8 относительно полуколец 10 и 11 и обеспечению эффективного демпфирования осевых динамических нагрузок.

При такой конструкции узла осевой фиксации подшипника с подушкой на шейке валка исключается раскручивание или закручивание гайки 8 после ее установки в рабочее положение с зазором Δ между торцовыми поверхностями гайки и полуколец 10 и 11. Благодаря этому повышается надежность узла фиксации, уменьшаются осевые динамические нагрузки на подшипники валка, повышается их долговечность, а следовательно, и ресурс валковых опор в целом. Уменьшение осевых нагрузок на подшипники валка достигается за счет их демпфирования при относительном осевом смещении гайки 8 и полуколец 10 и 11 в поле зазора Δ. При смещении происходит расклинивание (радиальная деформация) участка с конусным углублением 13 гайки 8 на полукольцах 10 и 11 и поглощение энергии ударов от осевых нагрузок. Так как конструкция обеих опор прокатного валка одинакова и они установлены на шейках валка с зеркальным расположением их деталей, демпфирование осевых динамических нагрузок обеспечивается при любом направлении их действия.

Похожие патенты SU1772953A1

название год авторы номер документа
УЗЕЛ ОСЕВОЙ ФИКСАЦИИ ПОДШИПНИКА НА ШЕЙКЕ ПРОКАТНОГО ВАЛКА 2003
  • Скорохватов Н.Б.
  • Плахтин В.Д.
  • Смирнов В.С.
  • Митюшов С.Н.
RU2254187C1
УЗЕЛ ОСЕВОЙ ФИКСАЦИИ ПОДУШКИ НА ШЕЙКЕ ПРОКАТНОГО ВАЛКА 2003
  • Скорохватов Н.Б.
  • Плахтин В.Д.
  • Смирнов В.С.
  • Митюшов С.Н.
  • Глухов В.В.
RU2254946C1
Опора рабочего валка прокатной клети 1984
  • Комаров Александр Николаевич
  • Рочняк Виктор Кузьмич
  • Пивоварова Светлана Марковна
  • Зема Виктор Евгеньевич
  • Гридин Юрий Викторович
  • Пономарев Виктор Иванович
  • Бобух Иван Алексеевич
  • Ноготков Анатолий Константинович
  • Левантин Ефим Евсеевич
SU1183215A1
Опора рабочего валка прокатной клети 1984
  • Комаров Александр Николаевич
  • Рочняк Виктор Кузьмич
  • Пивоварова Светлана Марковна
  • Зема Виктор Евгеньевич
  • Белянский Андрей Дмитриевич
  • Каретный Зиновий Петрович
  • Корышев Анатолий Николаевич
  • Вохромеев Илья Иванович
  • Пухальская Алина Михайловна
SU1183216A1
ПОДШИПНИКОВАЯ ОПОРА ПРОКАТНОГО ВАЛКА 1999
  • Евсюков В.Н.
  • Бубнов С.Ю.
  • Новиков В.Л.
RU2165811C2
ПОДШИПНИКОВАЯ ОПОРА 1992
  • Новиков В.Л.
  • Добрынин М.М.
  • Плахтин В.Д.
  • Бобух И.А.
  • Грибинник В.Г.
RU2026761C1
УЗЕЛ ФИКСАЦИИ ПОДШИПНИКА РАБОЧЕГО ВАЛКА ПРОКАТНОЙ КЛЕТИ 1991
  • Добрынин М.М.
  • Костяков В.В.
  • Вахрамеев И.И.
RU2030230C1
ПОДШИПНИК ЖИДКОСТНОГО ТРЕНИЯ 2005
  • Кудрявцев Сергей Николаевич
  • Плахтин Владимир Дмитриевич
  • Немятов Андрей Владимирович
  • Харламов Владимир Федорович
  • Кудрявцев Максим Сергеевич
  • Никитин Арнольд Самуилович
RU2336962C2
Подшипниковая опора прокатного валка 1976
  • Гусев Виктор Акимович
  • Угрюмов Виктор Яковлевич
  • Руденко Валентина Федоровна
SU551063A1
ОПОРА ПРОКАТНОГО ВАЛКА 2000
  • Плужников Ю.В.
  • Колмаков А.В.
  • Тюлин М.Н.
  • Ярцев В.В.
  • Пудовкин А.П.
RU2172654C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 772 953 A1

Реферат патента 1995 года ОПОРА ПРОКАТНОГО ВАЛКА

Использование: в рабочих клетях прокатных станов, в узлах осевой фиксации подшипников. Сущность изобретения: устройство содержит подшипник, внутреннее кольцо которого имеет узел осевой фиксации на шейке прокатного валка, включающий распорную втулку, фигурную шпонку, полукольца, распорную гайку с прорезями и конусным углублением. Наружные поверхности полуколец выполнены конусной формы и установлены в конусном углублении распорной гайки, распорная гайка смонтирована на распорной втулке, а фигурная шпонка установлена в прорези распорной гайки и в шпоночном пазу шейки-валка. Это позволяет исключить проворачивание распорной гайки и тем самым повысить надежность. 1 ил.

Формула изобретения SU 1 772 953 A1

ОПОРА ПРОКАТНОГО ВАЛКА, содержащая подушку с подшипником, узел осевой фиксации внутреннего кольца которого включает распорную втулку, фигурную шпонку, установленную в шпоночном пазу шейки валка, полукольца, установленные в кольцевом пазу шейки валка, распорную гайку с прорезями на ее наружной поверхности, и конусным углублением, взаимодействующую с полукольцами и распорной втулкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения проворачивания распорной гайки и обеспечения демпфирования при осевых динамических нагрузках, наружные поверхности полуколец выполнены конусной формы и установлены в конусном углублении распорной гайки, последняя расположена на распорной втулке, а фигурная шпонка - в прорези распорной гайки и в шпоночном пазу шейки валка.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года SU1772953A1

Опора рабочего валка прокатной клети 1984
  • Комаров Александр Николаевич
  • Рочняк Виктор Кузьмич
  • Пивоварова Светлана Марковна
  • Зема Виктор Евгеньевич
  • Гридин Юрий Викторович
  • Пономарев Виктор Иванович
  • Бобух Иван Алексеевич
  • Ноготков Анатолий Константинович
  • Левантин Ефим Евсеевич
SU1183215A1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1

SU 1 772 953 A1

Авторы

Плахтин В.Д.

Бобух И.А.

Волченков И.Г.

Литвинов А.В.

Бобров А.А.

Каракин Ю.М.

Даты

1995-01-20Публикация

1990-08-09Подача