Опорный узел прокатного валка Советский патент 1977 года по МПК B21B31/02 

Изобретение относится к прокатному пронзводству и касается конструкций клетей, в которых используются подшипники жидкостного треиия. Известен опорный узел прокэ тного валка, содержащий подушку, установленный в ней подшипник жидкостного трения, втулку-вкладыш во внутренней расточке подушки, составную, втулку-цапфу в виде корпуса, монтированного на конической поверхности шейки валка, и разъемного хвостовика под раднально-упорный подшипник качения (I. При работе такого опорного узла происходит поворот внутреннего кольца раднальноупорного подшипника относительно гайки, что вызывает интенсивный износ трущихся поверхностей и приводит к возникновению зазора по коническому посадочному месту между шейкой валка и втулкой-цапфой. Наличие этого зазора сннжает точность прокатки вследствие радиальных биений валков и возникновения дополнительных осевых смещений валка, искажающих форму калибра. Кроме того, исчезновение сил трения по коническому посадочному месту .втулки-цапфы приводит к тому, что периодически возникающий заклинивающий момент в радиа.чьно-упорном подшипнике полностью передается на шпоночное соединение втулки-цапфы с валком, вызывая в месте контакта смятие посадочного места втулки-цапфы. Такое смятие ведет либо к выбраковке втулки-цапфы,.либо, при дальнейшем ее использовании, к перекосам на валке, которые вызывают ухудшение условий работы подшипника и появление дополнительных радиальных биений валка. Для устранения указанных недостатков и повышения точности прокатываемого профиля за счет снижения радиальных биений и уменьшения осевых сдвигов валков, связанных с условиями работы втулки-цапфы, в предполагаемом опорном узле разъемный хвостовик установлен на конической поверхности шейки валка н снабжен упругим элементом, взаимодействующим с торцовой поверхностью корпуса. На чертеже изображен предлагаемый опорный узел. Опорный узел прокатного валка содержит подушку 1, в которой смонтирован подшипник жидкостного трения, состоящий из размещенной во внутренней расточке подушки I опорного узла втулки-вкладыша 2, внутри которой с радиальным зазором установлена составная втулка-цапфа, состоящая из сопряженного с конической поверхностью шейки валка корпуса 3 и разъемного хвостовика 4. Разъемный хвостовик 4 посажен на коническую поверхность шейки

валка и взаимодействует с корпусом 3 втулкицапфы через размещенный в осевом зазоре между их торцами упругий элемент 5, сжатый в сборе. При этом отношение величины осевого зазора между торцами корпуса 3 втулки-цапфы агрлзъемного хвостовика 4 к начальной высоте yiT5 5Toro элемента находится в пределах от 0,6 до 0,85 и может быть определено по следующей зависимости:

-{-С,

Н

где. S - величина осевого зазора между торцами корпуса втулки цапфы и разъемного хвостовика;

Нд-начальная высота упругого элемента; С -относительная деформация упругого элемента, требуемая для создания необходимого усилия напрессовки корпуса втулки-вкладыша на коническую поверхность шейки валка.

Размещение в осевом зазоре между торцами корпуса втулки-цапфы и разъемного хвостовика упругого элемента позволяет поддерживать постоянным усилие напрессовки корпуса втулки-цапфы на конусную поверхность щейки валка, что иск 1ючает появление между ними радиальных зазоров, обуславливающих радиальные биения валков.

Диапазон соотношения S/H выбран из условия возникновения минимальных остаточных деформаций упругого элемента. Нижняя граница отношения может быть принята при изготовлении упругого элемента в виде тарельчатых пружин, а верхняя - при использовании эластомерного материала. Необходимое усилие напрессовки корпуса втулки-цапфы на коническую поверхность шейки валка обусловлено обеспечением надежной связи их поверхностей и для проволочных и мелкосортных станов может быть принято равным 3-5 тоннам.

От проворота относительно шейки валка корпус 3 и разъемный хвостовик 4 зафиксированы шгюнкой 6. Радиально-упорный подшипник 7 установлен на разъемном хвостовике 4 с натягом и (иксиррван гайкой 8. При выходе из строя радиально-упорного подшипника 7 меняется сборка разъемный хвостовик - радиально-упорный

подшипник.

При работе предлагаемого опорного узла

корпус 3 втулки-цапфы воспринимает только п,1иальные нагрузки вследствие того, что он .апре(соиан на коническую поверхность шейки валка постоянным усилием. Поскольку разъемный хвостовик 4 втулки-цапфы сопряжен с конусной поверхностью шейки валка и зафиксирован на ней гайкой 8, осевые усилия воспринимаются и передаются на радиально-упорный подшипник 7. Размещение радиально-упорного подшипника 7 на разъемном хвостовике по посадке с натягом исключает проворот внутреннего кольца радиально-упорного подшипника 7 относительно тайки 8, так как наружное кольцо подшипника размещено в корпусе с радиальным зазором.

Разъединение втулки-цапфы на корпус и разъемный хвостовик, которые контактируют с конической частью шейки валка и разделены осевым зазором, в котором помещен упругий элемент, обеспечивает:

.- возможность постоянного поддержания необходимого усилия напрессовки корпуса втулки-цапфы на коническую поверхность шейкн валка;

-восприятие осевых нагрузок и периодически возникающего заклинивающего момента в радиально-упорном подшипнике разъемным хвостовиком;

-возможность размещенияпо посадке с натягом радиально-упорного подшипника на разъемном хвостовике без демонтажа вышедшего из строя радиально-упорного подшипника.

Все это уменьшает осевые сдвиги валков и снижает разнотолщинность готового профиля.

Формула изобретения

Опорный узел прокатного валка, содержащий полушку, установленный в ней подшипник жидкостного трения, втулку-вкладыш во внут-ренне 1 расточ«в подушки, составную втулкуцапфу в виде корпуса, монтированного на конической повер 5ности шейки валка, и разъемного, хвостовика под радиально-упорный подшипник качения, отличающийся тем, что, с целью снижения радиальных биений и уменьшения осевого перемещения валка, разъемный хвостовик установлен на конической поверхности шейки валка и снабжен упругим элементом, взаимодействующим с торцовой поверхностью корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Тодер И. А. и др. Гидродинамические опоры прокатных валков. М., «Машиностроение, 1968, €. 137-140.

8 7