Гидростатический подшипник для валков прокатного стана

Изобретение относится к гидростатическим подшипникам для валков прокатного стана, в частности к конструкции механической фиксации для использования в соединении со сборками поршней/цилиндров, имеющих гидравлический привод и используемых для установки гидростатических подшипников на валках прокатного стана. Гидростатический подшипник (В) для валка прокатного стана с конической шейкой (10), переходящей в цилиндрический хвостовик (12), содержит втулку (18), поршень (26), цилиндр (28), фиксирующие скобы и контргайку (58). Подшипник (В) посажен на шейку (10) на валке с помощью имеющего гидравлический привод модуля с поршнем/цилиндром (26, 28). Модуль с поршнем/цилиндром (26, 28) ограничен в осевом направлении фиксирующими скобами с внешней резьбой, помещенными в круговую выточку (14) в шейке (10). Контргайка (58) накручивается по резьбе на фиксирующие скобы. Технический результат: улучшение конструкции механической фиксации, обеспечивающей надежную установку гидростатического подшипника, при которой подшипник надежно закреплен в посадочной позиции на шейке валка. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится, главным образом, к гидростатическим подшипникам прокатного стана, частности к улучшенной механической фиксации для использования в соединении со сборками поршней/цилиндров, имеющих гидравлический привод и используемых для установки подшипников.

Уровень техники

Гидростатические подшипники хорошо известны и широко применяются в промышленности повсюду, где есть прокатные станы. Также известно использование сборок гидравлических поршней/цилиндров, которые объединены с подшипниковыми узлами для перемещения подшипников на шейках валков.

Настоящее изобретение связано с обеспечением улучшенного расположения механического фиксатора для использования во взаимодействии с такими сборками гидравлических поршней/цилиндров, которые гарантируют, что подшипники будут надежно установлены и останутся надежно закрепленными в своих посадочных позициях на шейках валков.

Раскрытие изобретения

В соответствии с настоящим изобретением гидростатический подшипник предназначается для использования на валках прокатного стана, которые имеют коническую шейку с цилиндрическим хвостовиком с круговой выточкой в хвостовике, ограниченную в осевом направлении внутренними и внешними выступами. Втулка, имеющая с внутренней стороны коническую форму, надевается в посадочной позиции на коническую шейку валка. Втулка является цапфой для вращения во вкладыше, фиксируемом внутри обоймы. Поршень окружает круговую выточку, а цилиндр окружает и внутренне разделяется поршнем на первую и вторую камеры. Элементы, воспринимающие осевую нагрузку, расположены в осевом направлении между втулкой и цилиндром. Запорные устройства с внешней резьбой шарнирно соединены с поршнем и имеют незаблокированное состояние при удалении из круговой выточки и заблокированное состояние при расположении их в круговой выточке с ограничением в направлении вдоль оси относительно внешнего выступа круговой выточки. Контргайка имеет конфигурацию и размеры, обеспечивающие установку по резьбе на запорных устройствах, и в рабочей позиции удерживает запорные устройства в заблокированном состоянии внутри круговой выточки. Когда контргайка находится в ее рабочей позиции, подача давления в камеру первого цилиндра приводит к тому, что цилиндр воздействует в направлении вдоль оси внутрь, и создает силу натяга, действующую через элементы, воспринимающие осевую нагрузку, так, чтобы заставить втулку занять посадочную позицию; перемещению поршня в направлении вдоль оси от центра препятствуют запорные устройства, контактирующие с внешним выступом круговой выточки.

Подача давления в камеру второго цилиндра приведет к ослаблению силы натяга. Запорные устройства имеют внешнюю конфигурацию с направленными от центра цилиндрическими направляющими участками, расположенными за резьбовыми участками. Когда запорные устройства находятся в заблокированном состоянии, направляющие участки служат для направления контргайки к резьбовой части запорного устройства. Контргайка фиксируется от вращения в ее рабочей позиции с помощью шпонки, которая находится в шпоночной канавке в шейке прокатного валка. Предпочтительно, чтобы подпружиненные плунжеры располагались по окружности на внутренней стороне втулки. Эти плунжеры служат для взаимодействия с элементами, воспринимающими осевую нагрузку, при создании силы натяга, которая воздействует на втулку в осевом направлении и заставляет ее оставаться в посадочной позиции на коническом участке шейки прокатного валка.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 - вид в разрезе гидростатического подшипника прокатного стана с механическим фиксатором в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.2 - частичный разрез на виде с торца по линии А-А фиг.1, при этом левая сторона фиг.2 показывает запорное устройство в его открытом состоянии с удаленной контргайкой, а правая сторона показывает контргайку, навинченную на запорное устройство в закрытом состоянии;

фиг.3-5 - увеличенные частичные виды в разрезе, показывающие последовательные шаги в переводе механического фиксатора в рабочее состояние;

фиг.6 - увеличенный частичный вид в разрезе, показывающий взаимное соединение поршня и цилиндра с помощью шпонки.

Осуществление изобретения

На фиг.1 и 2 представлен гидростатический подшипник «В» для валка прокатного стана с конической шейкой 10, переходящей в цилиндрический хвостовик 12 с уменьшенным диаметром. Круговая выточка 14 в хвостовике 12 с уменьшенным диаметром частично заполнена уплотнительным кольцом 16. Круговая выточка 14 ограничена в осевом направлении внутренними и внешними выступами 14а, 14b. Гидростатический подшипник В содержит втулку 18 с внутренней конической поверхностью, посаженную на коническую шейку 10 и фиксируемую от проворачивания шпонками 20. Втулка является цапфой подшипника, вращающегося во вкладышах 22, фиксируемых внутри подшипника 24, и во время работы подшипника масляная пленка (не показана) гидродинамически удерживается между втулкой и вкладышем в зоне нагрузки подшипника.

Поршень 26 окружает круговую выточку 14, а цилиндр 28 и присоединенная крышка 29 окружает поршень. Как показано на фиг.3-5, цилиндр 28 разделяется поршнем на первую и вторую камеры 30а, 30b. Элементы, воспринимающие осевую нагрузку - упорное кольцо 32 и внутреннее кольцо 34 роликового упорного подшипника 36, установлены вдоль оси между втулкой 18 и цилиндром 28. Роликовый упорный подшипник имеет внешнее кольцо 38, окруженное обоймой 40, которая соединена с опорой 24. Внешнее кольцо охватывает внутренний конец упорного подшипника, показанного позицией 42, а внешний конец упорного подшипника контактирует с торцевой крышкой 44, соединенной с обоймой 40.

Как показано на фиг.2, фиксирующие скобы 46а, 46b шарнирно соединены в позиции 48 с внешним концом поршня 26. Фиксирующая скоба 46а показана в открытом состоянии, будучи удалена из выточки 14, тогда как фиксирующая скоба 46b показана в закрытом состоянии, будучи расположена в выточке. В закрытом состоянии фиксирующие скобы 46а, 46b ограничены в осевом направлении внешним выступом 14b круговой выточки 14, а в радиальном направлении винтами 50 выступа, один из которых показан на фиг.2.

Предпочтительно, чтобы множество расположенных по окружности подпружиненных плунжеров 54 располагались на внутреннем конце цилиндра 28. Создаваемое в камере 30а гидравлическое давление воздействует на фиксирующие скобы 46а, 46b в направлении расположенного рядом внешнего выступа 14b круговой выточки 14, в то время как на цилиндр 28 давление воздействует в противоположном направлении. Цилиндр, таким образом, через плунжеры 54, внутреннее кольцо 34 и упорное кольцо 32 на втулку 18 передает силу для установки втулки в посадочную позицию на коническом участке 10 шейки валка прокатного стана. И наоборот, гидравлическое давление в камере 30b создает противоположную силу.

Фиксирующие скобы 46а, 46b имеют внешнюю резьбу, показанную позицией 56, и удерживаются в закрытом состоянии в круговой выточке 14 контргайкой 58 (показана в заблокированном положении навинченной на фиксирующие скобы на фиг.1, 2 и 5).

Процесс установки контргайки начинается с положения деталей, расположенных, как показано на фиг.3, с отведенным цилиндром 28, открытыми фиксирующими скобами и контргайкой 58, удерживаемой с помощью средства (не показано), связанного с рым-болтом 60.

Как показано на фиг.4, после того как фиксирующие скобы 46а, 46b были закрыты и в камеру 30а цилиндра было подано давление, чтобы продвинуть цилиндр 28 и воздействовать в осевом направлении на втулку 18, находящуюся на шейке валка, как было описано ранее, контргайка 58 помещается по направляющим участкам 62, выступающим в осевом направлении от резьбовых участков фиксирующих скоб.

Затем, как показано на фиг.5, контргайка 58 накручивается по резьбе на фиксирующие скобы 46а, 46b и продвигается к свому заблокированному состоянию у внешнего конца крышки 29. Как только это было выполнено, то, как показано на фиг.6, шпонка 64 вставляется в шпоночный паз 66 в цилиндре 28 и в шейке валка, а затем шпонка закрепляется к цилиндру 28 винтом 68. Это предотвращает относительный поворот поршня и цилиндра.

Разборка подшипника производится в обратном порядке. Конкретнее, сначала удаляется шпонка 64, после чего следует создание давления в камере 30b с целью ослабления силы натяга, требуемую для установки втулки 18 на посадочную позицию. После этого удаляется контргайка 58, фиксирующие скобы 46а, 46b открываются, освобождая, таким образом, подшипник для последующего удаления с шейки валка.

В свете вышеописанного можно понять, что настоящее изобретение имеет множество существенных и полезных свойств. Первое важное качество - это надежное удерживание фиксирующих скоб 46а, 46b в круговой выточке 14 с помощью контргайки 58. Также важна роль не имеющих резьбы направляющих участков 62, которые служат для направления и центрирования контргайки, чтобы она вошла в зацепление с участками 56 фиксирующих скоб, имеющими резьбу.

1. Гидростатический подшипник для валков прокатного стана, имеющих коническую шейку, переходящую в цилиндрический хвостовик с круговой выточкой, ограниченной в осевом направлении внутренним и внешним выступами, содержащий: втулку, имеющую с внутренней стороны коническую форму, устанавливаемую в посадочную позицию вышеупомянутой конической шейки валка, при этом вышеупомянутая втулка является цапфой для вращения во вкладыше, фиксируемом внутри обоймы; поршень, окружающий круговую выточку, в вышеупомянутом цилиндрическом хвостовике; цилиндр, который окружает и разделен вышеупомянутым поршнем на первую и вторую камеры; элементы, воспринимающие осевую нагрузку, расположенные в осевом направлении между вышеупомянутой втулкой и вышеупомянутым цилиндром; фиксирующие скобы с внешней резьбой, шарнирно соединенные с вышеупомянутым поршнем с возможностью перемещения из незаблокированного состояния, когда они удалены из вышеупомянутой круговой выточки в заблокированное состояние, когда они взаимодействуют с вышеупомянутой круговой выточкой и ограничены в осевом направлении относительно вышеупомянутого внешнего выступа круговой выточки; и контргайку, имеющую конфигурацию и размеры, обеспечивающие установку по резьбе на вышеупомянутых фиксирующих скобах и в рабочей позиции, удерживающую вышеупомянутые фиксирующие скобы в заблокированном состоянии внутри вышеупомянутой круговой выточки, что обеспечивает после подачи давления в вышеупомянутую первую камеру осевое перемещение вышеупомянутого цилиндра с приложением силы натяга, действующей через вышеупомянутые элементы, воспринимающие осевую нагрузку, на вышеупомянутую втулку для ее перемещения в посадочную позицию и препятствует осевому перемещению вышеупомянутого поршня в направлении наружу за счет контакта вышеупомянутых фиксирующих скоб с внешними выступами вышеупомянутой круговой выточки.

2. Гидростатический подшипник по п.1, в котором подача давления в вышеуказанную вторую камеру служит для прекращения действия вышеуказанной силы натяга.

3. Гидростатический подшипник по п.1 или 2, в котором вышеупомянутые фиксирующие скобы снабжены цилиндрическими направляющими участками, выступающими наружу в осевом направлении от резьбовых участков, при этом вышеупомянутые направляющие участки предназначены для того, чтобы при установке фиксирующих скоб в заблокированное состояние, направлять вышеупомянутую контргайку к вышеупомянутым резьбовым участкам для образования резьбового соединения.

4. Гидростатический подшипник по п.1 или 2, содержащий средства для фиксации и предотвращения проворачивания вышеупомянутой контргайки в ее рабочей позиции.

5. Гидростатический подшипник по п.4, в котором вышеупомянутые средства для фиксации и предотвращения проворачивания вышеупомянутой контргайки содержат шпонку, расположенную в шпоночной канавке в вышеупомянутой шейке прокатного валка и в поршне, и средства для соединения вышеупомянутой шпонки с вышеупомянутой контргайкой.

6. Гидростатический подшипник по п.5, в котором вышеупомянутые средства для соединения вышеупомянутой шпонки с вышеупомянутой контргайкой также соединяют вышеупомянутую шпонку с вышеупомянутым цилиндром.

7. Гидростатический подшипник по п.1, содержащий подпружиненные плунжеры, расположенные по окружности, на внутренней стороне вышеупомянутой втулки, предназначенные для взаимодействия с элементами, воспринимающими осевую нагрузку при создании вышеупомянутой силы натяга, которая воздействует на вышеупомянутую втулку в осевом направлении и заставляет ее оставаться в посадочной позиции на коническом участке вышеупомянутой шейки прокатного валка.