Опора рабочего валка прокатной клети Советский патент 1993 года по МПК B21B31/02 

. Изобретение относится к области прокатного производства, а точнее к опорам валков прокатных станов.

Целью изобретения является повышение долговечности подшипников валковой опоры.

На фиг. 1 изображена опора рабочего валка, горизонтальный разрез по оси валка, вариант 1; на фиг. 2 - то же, вариант 2.

Опора рабочего валка 1 по 1-му варианту состоит из подушки 2, размещенной в окне станины 3, радиального подшипника 4, установленного внутренним кольцом 5 на шейке 6 валка, а наружным 7 - в расточке 8 подушки, а также упорного узла 9, смещенного от радиального подшипника 4 в направлении, противоположном бочке 10 рабочего валка.

. Подушка 2 снабжена открылками 11, зафиксированными при прокатке между защелками 12 осевой фиксации и станинами 3 клети. Радиальный подшипник 4 размещен таким образом, что центр его симметрии располагается не пересечении валка 1 с плоскостью осей гидроцилиндров 13 уравновешивания и противоизгиба рабочих валков.

Упорный узел 9 состоит из двух подшипников 14 и 15, внутренние кольца 16 и 17 . которых зафиксированы на шейке 6 рабочего валка между его буртом 18 и гайкой 19, а внешние кольца 20 и 21 установлены в стакане 22, имеющем упорный бурт 23, размещенный между кольцами 20 и 21. Стакан 22, как и подшипник 4, размещен в расточке 8 подушки 2, причем радиальный зазор между стаканом и корпусом подушки выполнен за00

о

00

со

ю

ведомо большим максимально возможных радиальных зазоров в сопряжениях подшипника 4 с валком с подушкой; такое решение позволяет разгрузить подшипники 14 и 15 от радиальных нагрузок.

Стакан 22 зафиксирован в подушке 2 в осевом направлении посредством торцевых крышек 24 и 25, жестко крепящихся к подушке. Крышка 24 взаимодействует со стаканом 22 через распорную втулку 26, а крышка 25 - через наружное кольцо 7 подшипника 4 и распорную втулку 27..

Сопряжения стакана 22 с втулками 26 и 27 выполнены в виде сферических пар скольжения 28 и 29, образующие 30 и 31 которых концентричны и описаны радиусом RI и R2 из общего центра, совпадающего с центром симметрии радиального подшипника 4.

Помимо фиксации упорного узла 9, крышки 24 и 2.5 обеспечивают также крепление наружного кольца 7 подшипника 4 в подушке. Внутреннее кольцо 5 подшипника 4 установлено на шейке 6 свободно, с возможностью осевого перемещения, чем достигается разгрузка подшипника 1 от осевых усилий.

Устройство работает следующим образом.

При прокатке на валок действуют осевые нагрузки от усилия прокатки, воспринимаемые через упорный узел 9, подушку 2 и ее открылки 11 защелками 12 осевой фиксации и станинами 2 клети. Крометого, подушка 2 нагружена усилиями гидроцилиидров 13 противоизгиба, воспринимаемыми радиальным подшипником 4. При этом расположение центра его симметрии в плоскости осей цилиндра обеспечивает равномерное нагружение колец подшипника.

Если осевая нагрузка действует в направлении упорного узла, она воспринимается торцевой крышкой 24 через бурт 18 валка, подшипник 14, бурт 23 стакана 22 и сферическую пару 29. Если осевая нагрузка действует в противоположном направлении, она воспринимается крышкой 25 через гайку 19, подшипник 15, бурт 23 стакана 22, сферическую пару 28, распорную втулку-27. и наружное кольцо 7 подшипника 4.

8 процессе прокатки усилия противоизгиба, силы трения от осевых усилий, действующие между открылками 11, станинами 3 и защелками 12, и другие факторы приводят к перекосу подушки 2 относительно шейки б валка 1 в пределах зазоров в сопряжениях подшипника 4. Поворот подушки происходит вокруг оси, проходящей через центр симметрии подшипника 4; он сопровождается скольжением в сферических парах 28 и

29, центр образующих 30 и 31 которых совпадает с центром поворота, благодаря чему подушка свободно поворачивается относительно всего упорного узла 8, не нарушая ни

кинематической точности сопряжений его элементов (шейки валка, подшипников, стакана), ни неразрывности контакта по всему периметру обеих сферических пар 28 и 29. Подшипники 14 и 15 разгружаются тем самым от восприятия каких-либо реакций, связанных с перекосом, кроме сил трения в сферических парах, являющихся малыми второго порядка по сравнению с осевыми усилиями, а неразрывность контакта по периметру сферических пар при перекосе обеспечивает равномерность нагружения колец подшипников осевым усилием при прокатке, повышая тем самым их долговечность.

Опора по второму варианту (см.фиг.2) состоит из подушки 32, радиального подшипника 33, центр симметрии которого расположен в плоскости осей гидроцилиндров уравновешивания 34, и радиально-упорного

подшипника 35, смещенного от радиального подшипника 33 вдоль шейки 36 валка в направлении, противоположном бочке вал- .ка 37, и предназначенного для восприятия осевых нагрузок при прокатке. Подшипник

35 зафиксирован между буртом 38 подушки 32 и ее торцевой крышкой 39 посредством втулок 40, 41 и 42, образующих с крышкой 39 две сферических пары скольжения 43 и 44, общий центр которых совпадает с центром симметрии радиального подшипника 33.

Работа опоры валка по второму варианту идентична первому варианту, описанному выше.

Наличие двух приведенных вариантов наглядно демонстрирует универсальность предложенной конструкции опоры валка, независимости от типов и соотношений размеров подшипников, используемых для восприятия радиальных и осевых нагрузок, возможность ее применения в широком диапазоне размеров валков и конструкций прокатных станов.

Формула изобретения

Опора рабочего валка прокатной клети, включающая подушку, гйдроцилиндры устройства уравновешивания и противоизгиба, радиальный подшипник для восприятия радиальных нагрузок, установленный внутренним кольцом на шейке валка, а наружным - в корпусе подушки, причем центр его симметрии расположен в плоскости осей гидроцилиндров уравновешивания, а также упорный подшипниковый узел,

установленный на шейке валка со смещением от радиального подшипника в направлении, противоположном бочке валка, и взаимодействующий с упорными торцами подушки, отличающаяся тем , что, с целью повышения долговечности подшипников, сопряжения упорного узла с торцами подушки выполнены в виде сферических пар скольжения, образующие которых кон- центричны, а их общий центр совпадает с центром симметрии радиального подшипника.

Использование: в опорах валков про катных станов. Сущность: опора рабочего валка прокатной клети включает подушку, гидроцилиндры уравновешивания и проти2 воизгиба, подшипник для восприятия радиальных нагрузок, установленный внутренним кольцом на шейке валка, а наружным - в корпусе подушки, причем, центр его симметрии расположен в плоскости осей гидроцилиндров уравновешивания, а также упорный подшипниковый узел, установленный на шейке валка со смещением от радиального подшипника в направлении, противоположном бочке валка и взаимодействующий с упорными торцами подушки. Сопряжения опорного узла с торцами подушки выполнены в виде сферических пар скольжения, образующие которых концент- ричны, а их общий центр совпадает с центром симметрии радиального подшипника. 2 ил. Ё

фс/г.1

32 Ж