Опора прокатного валка Советский патент 1992 года по МПК B21B31/12 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно, к конструкции опор прокатных валков с подшипниками качения, и может быть использовано в клетях кварто и дуо в опорах, воспринимающих давление прокатки.

Цель изобретения - повышение грузоподъемности и долговечности опоры.

На фиг. 1 представлен общий вид опоры; на фиг. 2 - эпюры распределения нагрузки по дуге окружности кольца подшипника; на фиг. 3 - эпюры распределения нагрузки по ширине подшипника (т.е. по рядам роликов).

Опора включает шейку валка 1 и подшипник 2, который установлен в расточке подушки 3, имеющей разрез, заполненный прокладкой 4 и стяжные болты 5, установленные перпендикулярно разрезу. При изготовлении подушки в ней сначала с допуском F8 выполнена расточка под подшипник, после чего сделан разрез шириной 6-10 мм. при сборке узла заполняемой эластичной прокладкой 4 для исключения утечек масла.

Диаметр стяжных болтов 5 и их количество принимаются максимально возможными из конструктивных соображений, чтобы обеспечить минимальную упругую деформацию под нагрузкой.

Такая конструкция никак не ограничивает толщину нагруженной опорной стенки подушки, и она может быть выбрана оптимальной, т.е. такой, которая обеспечит равномерное распределение нагрузки по рядам роликов в многорядном подшипнике с учетом того, что устройства, обеспечивающие самоустановку подушки при прогибе валка, приводят к ее сосредоточенному приложению в плоскости, проходящей через ось валка.

При сборке в разрез устанавливается эластичная (резиновая) прокладка 4 соответствующих разрезу толщины и габаритов, а в расточку довольно свободно, благодаря значительному плюсовому допуску на ее диаметр и минусовому на размер кольца, монтируется подшипник 2, после чего затягиваются все стяжные болты 5. Когда длина окружности расточки в процессе затяжки сравняется с длиной окружности внешней поверхности наружного кольца, дальнейшая затяжка станет невозможной и прекращается. При этом форма расточки в подушке и вместе с нею форма наружного кольца подшипника несколько изменяется и становится близкой к эллиптической (яйцеобразной) с небольшой разницей в длине большей и меньшей осей эллипса, которая определяется разностью между

фактическими размерами расточки и наружного кольца подшипника.

По этой причине при работе опоры эпю- ра распределения нагрузки принимает вид,

представленный на фиг. 2, одной из сплошных линий (в зависимости от разницы фактических размеров расточки и кольца), в отличие от эпюры распределения в обычной подушке, представленной на этой же фигуре

линией пунктирной. В сочетании с оптимальной толщиной опорной стенки подушки, обеспечивающей значительно более равномерное распределение нагрузки по рядам роликов (фиг. 3), это ведет к наиболее

эффективному по сравнению с другими техническими решениями, повышению реальной грузоподъемности, надежности и долговечности опоры.

При необходимости демонтировать

подшипник из подушки или развернуть в ней его наружные кольца для установки под нагрузку их другой зоны сначала ослабляются стяжные болты (можно даже несколько расклинить разрез), а затем уже демонтиру ется подшипник.

Параметром, ограничивающим применение заявленного технического решения, является разность между фактическими диаметрами расточки в подушке и внешней

поверхности наружного кольца подшипника (наружным диаметром подшипника). Поскольку даже самая небольшая разность создает положительный эффект (естественно, тоже небольшой) нижним пределом следует, по существу, считать разность, равную нулю, т.е. в этом случае положительный эффект уже не наступает, но не наступает и отрицательный - олора работает так же, как и обычная без разреза. Вместе с тем рекомендованный выше допуск на размер расточки подушки под подшипник по F8, оба отклонения которого положительны, гарантирует хотя бы небольшую положительную разность между диаметром расточки и

внешним диаметром наружных колец подшипника.

Верхним пределом разницы в диаметрах является величина, рассчитываемая из соотношения

а

д

ТБ7

где д - максимальный радиальный зазор в

55 подшипнике.

Этот предел примерно соответствует зоне нагружения в подшипнике, равной 180° без сколько-нибудь заметного нагружения элементов подшипника в перпендикулярном

основной нагрузке направлении. Этот аргумент подтверждается следующими соображениями: разность в диаметрах, умноженная на 3,14, есть разница в длинах окружностей, на которую может быть сведен разрез; сближение точек на диаметре, поперечном разрезу, вдвое меньше этой величины, оно не должно быть заметно больше максимального зазора в подшипнике; тогда

д 3,14 ЛА д

О - 9 ,откуда А тг

Т57

Заявляемые пределы достаточно точно соответствуют расточке, выполненной с допуском F по восьмому квалитету, т.е. F8, в сочетании с наружным диаметром подшипника с допуском по ГОСТ 3325. В этом случае всегда имеет место хотя бы минимальная разница между диаметрами расточки и подшипника, а максимальная равна сумме отрицательного отклонения на диаметр подшипника и верхнего положительного отклонения на диаметр расточки.

Например, для подшипника 4429/900Х с номинальным наружным диаметром 1280 мм минимальная разность диаметров расточки и подшипника будет равна 0,11 мм, а максимальная 0,160 + 0,305 0,465 мм, а

О 72 верхний предел равен -rV 0,459 мм.

Таким образом, для достижения желаемого результата расточку подушки достаточно выполнить по F8, а отклонение наружного диаметра специально не огова-

0

5

0

5

5

0

ривать, т.к. он, естественно, всегда выполняется в соответствии с ГОСТом 3325.

Это тем более удобно, что при наиболее вероятных средних в пределах допусков величинах отклонений обоих диаметров деформация наружного кольца и эпюра распределения нагрузки по его дуге также будут близки к оптимальным.

Ожидаемые технико-экономические преимущества заявляемого технического решения заключаются в следующем;

оптимальное расширение зоны нагрузки по дуге окружности в сочетании с равномерным распределением нагрузки по ширине подшипника, т.е. по рядам роликов;

возможность ослабить стяжные болты и, вместе с этим, сколь угодно ослабить посадку подшипника в подушке не только очень облегчит операции монтажа-демонтажа, ревизии и разворота колец для изменения зоны нагружекия, но и, в свою очередь, увеличит долговечность подшипников, благодаря своевременному развороту колец и исключению необходимости резать их при любых затруднениях с демонтажем.

Формула изобретения

Опора прокатного валка, содержащая размещенную на шейке валика подушку с подшипником качения, отличающая- с я тем, что, с целью повышения грузоподъемности и долговечности опоры, подушка выполнена с радиальным разрезом, перпендикулярным ее опорной поверхности, и с винтовыми стяжками ее частей, образованных разрезом.

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкции прокатных валков с подшипниками качения. Целью изобретения является повышение грузоподьемности и долговечности опор. Это достигается тем, что подушка 3 со стороны нагруженной стенки выполнена с разJ резом по направлению действия нагрузки и имеет стяжные болты 5, установленные перпендикулярно разрезу. Разрез заполнен эластичной прокладкой 4. Наличие разреза опорной стенки и стягивающих ее болтов позволяет придать наружному кольцу подшипника 2 несколько отличную от круглой яйцеобразную форму, которая позволяет расширить зону нагрузки в подшипнике до любой (вплоть до 180°) желаемой величины и этим увеличить в сочетании с оптимальной толщиной нагруженной опорной стенки ре- ализуем ую грузоподъемность, надежность и долговечность узла. Наличие разреза и стягивающих болтов позволяет также ослаблять посадку подшипника в подушке и этим облегчает ревизию, демонтаж и периодический разворот колец в подушке. 3 ил. 2 / / / XI VJ О 4 ГО Фиг 1

фиг. 3