Устройство для уплотнения подшипников жидкостного трения Советский патент 1980 года по МПК B21B31/02 

Изобретение относится к производству подшипников жидкостного трения, в частности к усовершенствованию уплотнительных устройств подшипников жидкостного трения для горизонтальных валков прокатных станов, и может быть использовано в подшипниках жидкостного трения для горизонтальных валков прокатных станов. В настоящее время для подшипников жидкостного трения применяют лабиринтные уплотнения. Однако известные уплотнения не обеспечивают требуемой герметичности подшипника - происходи утечка масла из подшипника и попадание в него воды или эмульсии. Основ;:ой причиной недостаточной герметичности уплотнений является перемещение цапфы по вертикальной оси во вкладыше подшипника в процессе работы. Вертикальное.перемещение цапфы не позволяет ограничить радиальние зазоры в необходимых пределах. Известно уплотнение для подшипников жидкостного трения горизонтальны прокатных клетей, состоящее из крышки, двух уплотнительных пакетов, каждый из которых состоит из двух стальных дистанционных колец, имеющих в нижней части ряд дренажных отверстий, и трех уплотнительных дисков из антифрикционного материала. Две уплотнительные крышки при помощи болтов зажимают каждый из уплотнительных пакетов между резиновыми уплотнительными кольцами. Пакеты фиксируются штифтом. Вытеканию масла препятствует отбойник и щелевой зазор между валом и пакетами, а попаданию воды - щелевой зазор между пакетами и дренажные отверстия . Однако это уплотнение обладает недостаточной герметичностью подшипника, особенно при наличии подпора масла) уплотняющие пакеты при вращении вала изнашиваются, что приводит к утечке масла и попаданию воды в подшипники. Известно также устройство для уплотнения подшипников жидкостного трения горизонтальных валков прокатных станов лабиринтного типа, состо ящее из нескольких ступеней, образованных кольцами уплотнительными,установленными с торцовыми зазорс1ми между смонтированными на втулке-цапфе кольцом маслоотбойным, насадкой и крышкой. Первый уплотнительный элемент вращается вместе с шейкой вала и уплотняет сопряженные конусные поверхности шейки вала и втулки-цапфы ПЖТ.Он установлен между торцом насад и крышкой. Второй уплотнительный эле мент установлен на крышке и предохра няет подшипник от попадания воды и окалины. Он контактирует с торцом бочки валка и за счет деформации обеспечивает предельное перемещение подшипника. Третий уплотняюо1ий элемент предназначен для исключения утечек масла. Он установлен на насад ке, вращается вместе с насадкой и может перемещаться вдоль насадки. Кроме того, он имеет радиально расположенные фланцы, которые совместно с фланцем крышки образуют лабиринт. Необходимое перемещение подшипника вдоль горизонтальной оси относительн подушки обеспечивается за счет упругих свойств материала второго упругого элемента и перемещения третьего уплотняющего элемента по насадке Недостаток известной конструкции узла уплотнения заключается в том, что при перемещении подшипника вдоль горизонтальной оси фланец крьошки под вергает деформации фланцы третьего уплотняющего элемента и нарушает гер метизацию подшипникам недостаточно надежна и долговечна работа второго уплотняющего элемента в результате контактирования с горячей окалиной и попадания окалины с водой в зону кон такта (между этим элементом и торцом бочки валка) ; не обеспечивается надежное предохранение подшипника и смазочного масла от загрязнения окалиной, технологической смазкой, охла ждающей водой, что снижает нагрузочную способность подшипника и срок ег службы. Цель изобретения - повышение наде ности и долговечности лабиринтного уплотнения путем обеспечения регулировки зазоров между взаимодействующими деталями, эксцентричного расположения колец уплотнительных относительно взаимодействующих деталей. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве для уплотнения подшипников жидкостно го трения горизонтальных валков прокатных станов лабиринтного типа, состоящем из нескольких ступеней, об разованных кольцами уплотнительными, установленными с торцовыми зазорами между смонтированными на втулке-цапф кольцом маслоотбойным, насадкой и крышкой, торцовые зазоры между кольцами уплотнительными и остальными деталями выполнена регулируемыми, а кольца уплотнительные расположены эксцентрично относительно кольца мас лоотбойного, насадки, крышки и оси подшипника. Такое конструктивное выполнение уплотнения подшипников жидкостного трения позволяет обеспечить более надежную герметизацию подшипника, исключить утечку масла, попадание охлаждающей валки жидкости в подшипник. Расположение колец уплотнительных эксцентрично относительно взаимодействующих деталей позволяет при работе более эффективно охлаждать рабочие торцы этих колец и уменьшить износ. Предложенное решение позволяет регулировать зазоры между взаимодействукяцими деталями по мере износа. На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез. Устройство для уплотнения подшипников жидкостного трения горизонтальных валков прокатных станов лабиринтного типа состоит из нескольких ступеней, образованных кольцами уплотнительными во взаимодействии с кольцами, насадкой, крышкой и втулкойцапфой. Первая полость образована маслоотбойным кольцом 1, насадкой 2 и уплотнительным кольцом 3. Кольцо 1 установлено на втулке-цапфе 4 с уплотнением по внутреннему диаметру резиновым кольцом 5. Насадка 2 крепится ко втулке-цапфе 4 болтами 6. Кольцо 3 установлено в выточке крышки 7 между кольцом 1 и насадкой 2 эксцентрично относительно горизонтальной оси подшипника (е - величина эксцентриситета). Вторая ступень, расположенная над первой, образована фланцем насадки 2, уплотнительным кольцом 8 и торцом крь-лшки 9, которая крепится по наружному диаметру к насадке 2 с помощью болтов 10. Уплотнительное кольцо 8 установлено в выточке крышки 7 и расположено эксцентрично относительно горизонтальной оси подшипника. Торцовые зазоры между взаимодействующими поверхностями маслоотбойного кольца 1, насадки 2 и уплотнительного кольца 3, а также между фланцем насадки 2, торцом крышки 9 и уплотнительным кольцом В регулируются прокладками 11 и 12. Крышка 7 крепится к корпусу 13 подшипника болтами 14. Уплотнительные кольца 3 и 8 уплотнены по наружному диаметру резиновыми кольцами кольцами 15 и 16. Третья ступень образована крьаикой 9, установленной на насадке 2, кольцом 17 из упругого материала и крышкой 18, которая крепится к кршике 7 болтами 19. Уплотнительные кольца из антифрикционного материала установлены с возможностью перемещения их относительно крышки 7 при перемещении.втулки-цапфы во втулкевкладыше 20 вдоль горизонтальной оси. Устройство работает следующим образом. Поток масла, поступа аций через торец втулки-вкладыша 20, отсекается маслоотбойным кольцом 1 и направляется в сливные карманы 21 корпуса 13 подшипника. Брызги масла задерживаются уплоткительным кольцом 3 и кольцомнасадкой 2. Охлаждающая валок 22 жидкость задерживается кольцом 17 и уплотнительным 8. Основной поток охлаждающей жидкости и окалины отсекается кольцом 17. Брызги жидкости, попавшие в полость Б, задерживаются уплотнительным кольцом 8 и фланцем насадки 2. В крышке 7 выполнены отверстия 23 для слива жидкости, попавшей в полости А и Б. Уплотнительные кольца 3 и 8 могут перемещаться параллельно горизонтальной оси при перемещении втулки-цапфы 4 относительно втулки-вкладыша 20.Эксцентричное расположение уплотнительных колец 3 и 8 позволяет более эффективно охлаждать рабочие торцы этих колец. Необходимые торцовые зазоры между взаимодействующими поверхностями рбеспечиваются прокладками 11 и 12.

Предложенное уплотнение для подшипников жидкостного трения по сравнению с известными позволяет обеспечить более надежную герметизацию подшипника как по утечкам масла, так и по попаданию охлаждающей жидкости в подшипник. Кроме того, устройство позволяет улучшить температурный режим работы уплотнения и увеличить долговечность контактирующих поверхностей и всего подшипника.

Применение предлагаемого уплотнения подшипников жидкостного трения увеличивает долговечность подшипников примерно на 2%. При годовом выпуске 2000 шт. подшипников годовой экономический эффект составляет примерно 86 тыс.руб.

Формула изобретения

Устройство для уплотнения подшипНИКОВ жидкостного трения горизонтальных валков прокатных станов лабиринтного типа, состоящее из нескольких ступеней, образованных кольцами уплотнительными, установленными с торцовыми зазорами между смонтированными на втулке-цапфе кольцом маслоотбойным, насадкой и крышкой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, торцовые зазоры между кольцами уплотнительными и остальными деталями выполнены регулируемыми, а кольца уплотнительные расположены эксцентрично относительно кольца маслоотбойного, насадки, крышки и оси подшипника. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 186372, кл.В 21 В 31/02, 1966.

2.Патент CtUA № 3833273, кл.308-36, 1974. /