Упорный механизм стержня оправки стана винтовой прокатки

 

УПОРНЫЙ МЕХАНИЗМ СТЕРЖНЯ ОПРАВКИ СТАНА ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ , включающий упорную головку, монтированную в ней подшипниковую опору качения со сферо-коническим упорным подшипником и шпиндель с пятой под хвостовик стержня оправки, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и сокраш.ения аварийных простоев стана путем обеспечения условий уменьшения скорости перемещения тел качения упорной части подшипниковой опоры без сокрашения частоты вращения шпинделя, он снабжен прикрепленной к корпусу упорной головки и охватывающей шпиндель полой цапфой и по меньшей мере одним дополнительным сферо-коническим упорным подшипником, насаженным одним кольцом на цапфу, другое кольцо которого установлено во взаимодействии с кольцом сфероконического упорного подшипника, насаженного на шпиндель. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зш В 21 В 25/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3509064/22-02 (22) 05. 11.82 (46) 07.05.84. Бюл. № 17 (72) Е. А. Волчков, П. М. Финагин, Д. В. Терентьев, Ю. А. Вильде, А. П. Чистова и И. Н. Потапов (53) 621.771.28.002.52 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 749470, кл. В 21 В 25/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 749468, кл. В 21 В 19/04, 1978. (54) (57) УПОРНЫЛ МЕХАНИЗМ СТЕРЖНЯ ОПРАВКИ СТАНА ВИНТОВОИ" ПРОКАТКИ, включающий упорную головку, монтированную в ней подшипниковую опору качения со сферо-коническим упорным подшипÄÄSUÄÄ 1090467 А ником и шпиндель с пятой под хвостовик стержня оправки, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и сокращения аварийных простоев стана путем обеспечения условий уменьшения скорости перемещения тел качения упорной части подшипниковой опоры без сокращения частоты вращения шпинделя, он снабжен прикрепленной к корпусу упорной головки и охватывающей шпиндель полой цапфой и по меньшей мере одним дополнительным сферо-коническим упорным подшипником, насаженным одним кольцом на цапфу, другое кольцо которого установлено во взаимодействии с кольцом сфероконического упорного подшипника, насаженного на шпиндель.

1090467

11:.обретение относится к трубонрокатном, я1гоизводству, а именно к упорным меха ни :;ам с H ржня оправки стана винтовой прокатки и может быть использовано на трубопрокатных заводах, преимущественно, в прошивных станах, в которых при прошивке гильз методом винтовой прокатки встречаются трудности по повышению нагрузочной способности упорных механизмом и сокращению аварийных простоев из-за выхода из строя упорного узла качения, предназначенного для хвостовика стержня оправки.

Известен упорный механизм стержня оправки стана винтовой прокатки труб, содержащий упорную головку, монтированную в ней радиально-упорную подшипниковую опору качения и шпиндель с пятой под хвостовик стержня оправки. В конструкции упорного механизма применена радиально-упорная подшипниковая опора с использованием шарикового подшипника.

При достигнутом уровне интенсификации производства труб с применением более мощных современных клетей прошивного стана, особенно с чашевидными рабочими валками, резко сократился брак труб по пленам на внутренней поверхности (1).

Однако процесс прошивки стал осуществляться при возросшем осевом усилии на стержень оправки и частоте вращения стержня, достигающей предельной частоты вращения применяемых шариковых подшипников. В связи с этим имеют место частые аварии дефицитной радиально-упорной подшипниковой опоры, в результате чего увеличиваются простои прошивного стана, сдерживая повышение производительности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является упорный механизм стержня оправки стана винтовой прокатки, содержащий упорную головку, монтированную в ней подшипниковую опору качения со сферо-коническим упорным подшипником и шпиндель с пятой под хвостовик стержня оправки. Одно кольцо этого подшипника насажено на шпиндель, а второе оперто на корпус упорной головки.

Шпиндель установлен по обе стороны сфероконического подшипника на радиальных подшипниках. По нагрузочной способности сферо-конический упорный подшипник превышает шариковый подшипник (2).

Однако он уступает ему по предельной частоте вращения. Поэтому при частоте вращения шпинделя, граничащей или частично превышающей паспортную предельную частоту вращения упорного подшипника имеют место недостаточная нагрузочная способность и увеличение аварийных ,простоев стана.

Цель изобретения — повышение нагрузочной способности и сокращение аварийных простоев стана путем обеспечения условий уменьшения скорости перемещения тел качения упорной части подшипниковой опоры без сокращения частоты вращения шпинделя.

Поставленная цель достигается тем, что упорный механизм стержня оправки стана винтовой прокатки, включающий упорную головку, монтированную в ней подшипниковую опору качения со сферо-коническим упорным подшипником и шпиндель с пятой под хвостовик стержня оправки, снабжен прикрепленной к корпусу упорной головки и охватывающей шпиндель полой цапфой и по меньшей мере одним дополнительным сферо-коническим упорным подшипником, насаженным одним кольцом на цапфу, другое кольцо которого установлено во взаимо15 действии с кольцом сферо-конического упорного подшипника, насаженного на шпиндель.

Такая конструкция упорного механизма позволяет, не снижая частоты вращения шпинделя с пятой под хвостовик стержня оправки, резко снизить скорость перемещения тел качения относительно колец как в сферо-коническом упорном подшипнике, насаженном одним своим кольцом на полую цапфу упорного механизма, так и в сфероконическом упорном подшипнике, насаженном на шпиндель. Благодаря этому можно применять стандартные упорные подшипники повышенной грузоподъемности, которые по паспортным данным допускают максимальную частоту вращения ниже, чем час30 тота вращения шпинделя головки упорного механизма.

На фиг. 1 изображен упорный механизм стержня оправки стана винтовой прокатки, разрез.

Упорный механизм стержня оправки

З5 стана винтовой прокатки включает корпус

1 со стаканом 2, в котором размещены сферические двухрядные подшипники 3, вращающийся в них шпиндель 4, имеющий пяту 5 под хвостовик стержня оправки, прикрепленную к корпусу и охватывающую

4О шпиндель полую цапфу 6, два сферо-конических упорных подшипника, установленных во взаимодействии наружными кольцами 7, при этом внутреннее кольцо 8 одного подшипника установлено на полой

45 цапфе, а внутреннее кольцо 9 другого установлено на шпинделе.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении упорного механизма перед прокаткой корпус 1 упорной головки посредством приводного вала и приводного замка повернут и прижат к станине; охлаждающая жидкость через приводной вал, каналы и трубопроводы отверстие в шпинделе 4 и пяту 5 подается к стержню оправки (не показан). Во время

55 винтовой прокатки вращающийся стержень сообщает вращение шпинделю 4, передавая одновременное осевое усилие прокатки на сферо-конические упорные подшипники.

1090467

Составитель A. Чехии

Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Тираж 796 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Касарда

Заказ 2790/10

Кольцо 9 сферо-конического упорного подшипника, установленного на шпинделе, вращается с частотой вращения шпинделя относительно кольца 8 сферо-конического упорного подшипника, установленного на полой цапфе 6. При этом взаимодействуюшие между собой кольца 7 подшипников начинают вращаться с частотой в два раза меньшей, поскольку, так называемый, мгновенный центр вращения для каждого тела качения подшипника, установленного на полой цапфе, расположен на кольце 8.

Следовательно, скорость перемешения тел качения и сепаратора в подшипнике относительно его кольца 8, еше, примерно, в два раза меньше, чем скорость перемещения другого кольца 7.

Аналогичную скорость перемещения получают и тела качения со своим сепаратором в подшипнике, установленном на шпинделе, относительно его колец 7 и 9 с той лишь разницей, что абсолютная скорость их перемешения относительно кольца 8 другого подшипника будет больше.

Благодаря указанному свойству резкого снижения скорости перемещения тел качения с сепараторами относительно колец в каждом подшипнике, последние выбираются с более высокой грузоподъемностью, хотя по паспортным данным могут иметь максимальную предельную частоту вращения в четыре раза меньшую, чем фактическая частота врашения шпинделя 4.

После окончания процесса винтовой прокатки упорная головка освобождается от удержания замком и приводным валом поднимается от станины, пропуская-прокат.

Затем приводным валом упорная головка возвращается в исходное положение, соударяясь со станиной. При этом осевые инерционные силы подвижных масс шпинделя воспринимаются вспомогательным упорным подшипником. Далее закрывается замок

15 и цикл повторяется.

Предлагаемый упорный механизм стержня оправки стана винтовой прокатки труб по сравнению с известными увеличивает нагрузочную способность и сокращает аварийные простои стана из-за выхода из строя подшипников качения благодаря уменьшению скорости перемещения тел качения упорной части подшипниковой опоры без сокрашения частоты вращения шпинделя.

Годовой экономический эффект составляет

63000 рублей.