Гидравлический тормоз дорноупорных подшипников трубопрокатных станов Советский патент 1980 года по МПК B21B25/02 

1

Изобретение относится к области трубопрокатного производства и касается оборудования прошивных и раскатных станов.

Известно тормозное устройство, в котором торможение осуществляется вследствие гидравлического сопротивления жидкости, например, пневмо-гидравлический демпфер, состоящий из двух цилиндров, один из которых снабжен радиальной перегородкой, делящей цилиндр на пневматическую и гидравлическую полости. Внутри цилиндра размещен поршень 1.

В этом устройстве не полностью рассеивается кинетическая энергия, часть ее накадпивается в виде потенциальной энергии сжатия в пневмоаккумуляторе, в результате чего происходит отдач:а амортизируемой массы. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является гидравлический тормоз дорноупорного подшипника, включающий гидроцилиндр аккумулятор, полости которых связаны радиальными отверстиями в стенка, HI поршень со штоком, размещенные в корпусе гидроцилиндра через уплотнительные кольца 2.

Недостатком этого устройства является ненадежность в работе и малый срок службы.

Цель изобретения - повышение срока спужбы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в гидравлическом тормозе, содержащем гидроцилиндр, аккумулятор, полости которых соединены радиальными отвер10стиями, и поршень со штоком, размещенные в корпусе гидроцилиндра через уплотнительные кольца, согласно изобретению, штйк выполнен полым и заполнен упругим материалом, а уплотнитель15ные кольца виполнены резинометаллическими. Это значительно увеличивает долг говечность гидротормоза благодаря уменьшенному износу деталей.

На фиг. 1 изображен гидравлический

20 торкюз дорноупорного подшипника трубопрокатного стана в разрезе; на фиг.

2- расчетная схема для определения динамических нагрузок на опорные узлы в. известном устройстве; на фиг.

25

3- то же, в предложенном устройстве.

Гидротормоз состоит из корпуса 1 гидроцилиндра, поршня 2, штока 3,, установленных через уплотнительные jrt резинометаллические кольца 4 и 5,

аккумулятора 6, полость которого соеди нена с полостяк1и гидроцилиндра радиальными отверстиями в стенке.Профиль отверстий для дросселирования жидкос ти выполнен в соответствии с условие равнозамедленного движения . Шток выполнен полым, заполнен упругим материалом 7 и имеет наконечник j8. В торцовой стенке корпуса размещен упругий элемент Э. При взаимодействии корпуса дорноупорного подшипника со штоком под углом Ч (косой -удар) на последний действует тангенциальная сила .-Sm-P, где Р.у - динамическая нагрузка на шток при его взаимодействии с корпусом дорноупорного подшипника в известнрм устройстве (фиг. 2). Сила вызывает нагружение опор ных узлов, штока и поршня. Принимая распределение удельного давления в опорных узлах по треугольнику, получим выражения для определения усилий действующих на опоры ,,.pt.e±K 2-°г е где е - расстояние между усилиями Rj и К - расстояние между усилием Н силой Р . Как видно из уравнения в начальны момент удара, когда сила и вылет штока К имеют максимальные значения усилие R, в (1 +g-) раз больше силы 17 -t Таким образом, сила Рц вызывает нагружение опорных узлов штока и пор ня в виде удельных давлений Р и Р Удельная работа износа опорных УЗ лов не должна превышать допускаемо Ад, т.е. Т, где V - скорость штока. Так как практически в длинноходовых амортизирукицих устройствах ударн го действия угол -Р меньше 2 не пред ставляется возможным, то для уменьше ния износа опорных узлов, который оп ределяется давлениями , и Р, необходимо уменыйить динамическую нагруз ку на шток при его взаимодейст ВИИ с корпусом дорноупорного подшипЪ ка, Это достигается за счет аморти зации штока, которая обеспечивается тем,,что шток выполнен полым и запол нен упругим материалом и между штоко 1 цилиндром, а также между поршнем и цилиндром размещены резинометаллические кольца. В предложенном устройстве динамическая нагрузка PJJ, (см. фиг. 3) будет определяться жесткостью упругого материала и величиной его сжатия Д, также жесткостью резинометаллических колец. Устройство работает следующим образом. После взаимодействия движущегося дорноупорного подшипника (на чертеже не показан) с наконечником 8 штоко 3 упругий материал 7 сжимается. Наконечник металлический и может быть соединен с упругим материалом или закреплен в виде уступа на торце корпуса дорноупорного подшипника и при движении входить в полость штока. Возникающее при сжатии упругого материала усилие обеспечивает плавный разгон поршня 2 до скорости амортизируемой массы дорноупорного подшипника и безударное касание штока с цорноупорным подшипником. При дальнейшем движении поршня 2 жидкость из поршневой полости гидроцилиндра через (отверстия вытесняется в аккумулятор 6, а из аккумулятора часть жидкости попадает в другую штоковую полость гидроцилиндра.Уплотнения между полостями гидроцилиндра, а также между его штоковой полостью и окружающей средой выполнены в виде резинометаллических колец 4 и 5. Поршень проходит до упругого элемента 9, который предотвращает жесткий удар поршня о заднюю стенку гидроцилиндра и размыкает объем жидкости, замкнутый в безштоковой поршневой полости. Возврат поршня со штоком в исходное положение и заполнение водой штоковой полости гидроцилиндра производится путем подачи в аккумулятор 6 сжатого воздуха. Использование предложенного устройства по сравнению с существующими обеспечивает повышение надежности устройства и увеличение срока его службы путём снятия динамических нагрузок в опорных узлах штока и поршня за счет плавного разгона поршня и безударного касания штока движущейся массой дорноупорного подшипника, что особенно важно при эксплуатации раскатных и прошивных станов. Формула изобретения Гидравлический тормоз дорноупооных Подшипников трубопрокатных станов, содержащий гидроцилиндр, аккумулятор, полости которых соединены радигипьными отверстиями, и поршень fco штоком размещенные в корпусе гидь эцилиндра через уплотнительные кольца, отличающийся тем, что, с целью увеличения его срока службы, шток выполнен полым и заполнен упругим

материалом, а угшотнительные кольца выполнены резинометаллическими.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3944198, кл. 267Ц6, опублик. 1976. .

2.Авторское свидетельство СССР 316487, кл. В 21 В 31/32, 1970.

Ттг