Уплотнительное устройство опоры прокатного валка
Владельцы патента RU 2389573:
Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") (RU)
Изобретение относится к области прокатного оборудования, а именно к уплотнительным устройствам опор рабочих валков, и может быть использовано, например, в уплотнительных устройствах подшипниковых опор машин и механизмов. Уплотнительное устройство опоры прокатного валка содержит крышку подшипника с гнездом для установки уплотнительной манжеты, включающей корпус, радиальную и торцовую губки с рабочими кромками, взаимодействующими с соответствующими поверхностями прокатного валка. Торцовая губка выполнена криволинейной формы, на выпуклой стороне которой, обращенной в сторону радиальной губки, размещена дополнительная рабочая кромка, отстоящая от края рабочей кромки торцовой губки на расстоянии, равном 1/3 длины по хорде торцовой губки. Обеспечивается сохранение уплотняющих свойств манжеты в процессе изменения относительного положения трущихся поверхностей валка, увеличение долговечности и эффективности уплотнительного устройства. 3 ил.
Изобретение относится к области прокатного оборудования, а именно к уплотнительным устройствам подшипников рабочих валков, и может быть использовано в уплотнительных устройствах подшипниковых опор машин и механизмов.
Известна приводимая в качестве аналога конструкция уплотнительного устройства опоры прокатного валка (см., например, патент РФ №2059903, кл. F16J 15/32, 29.03.1993). Это уплотнительное устройство содержит крышку с расположенным в ней уплотнительным узлом, включающем две манжеты, одна из которых своей рабочей кромкой контактирует с торцовой поверхностью валка, а другая своей рабочей кромкой контактирует с радиальной поверхностью шейки валка. Недостаток данного устройства заключается в том, что для уплотнения двух поверхностей применяются две манжеты, что в условиях ограниченного пространства затрудняет его использование.
Из известных конструкций уплотнительных устройств наиболее близкой им по технической сущности (прототипом) является уплотнительное устройство прокатного валка, содержащее крышку подшипника с гнездом для установки уплотнительной манжеты, включающей корпус, радиальную и торцовую губки с рабочими кромками, взаимодействующими с соответствующими поверхностями прокатного валка (см. патент РФ №2169873, кл. 7 F16J 15/32, 12.12.1998).
Это уплотнительное устройство опоры прокатного валка позволяет обеспечивать надежное уплотнение трущихся поверхностей при определенном фиксированном положении торцовой и радиальной поверхностей валка.
Недостаток известной конструкции уплотнительного устройства заключается в том, что при изменении положения трущихся поверхностей валка относительно губок манжеты последние не в состоянии обеспечить своими рабочими кромками надежный контакт с торцовой и радиальной поверхностями валка.
Техническим результатом предлагаемого уплотнительного устройства опоры прокатного валка являются сохранение уплотняющих свойств манжеты в процессе изменения относительного положения трущихся поверхностей валка, увеличение долговечности уплотнительного устройства, повышение эффективности.
Технический результат предлагаемого уплотнительного устройства опоры прокатного валка достигается тем, что торцовая губка выполнена криволинейной формы, на выпуклой стороне которой, обращенной в сторону радиальной губки, размещена дополнительная рабочая кромка, отстоящая от края рабочей кромки торцовой губки на расстоянии, равном 1/3 длины торцовой губки.
Заявленное уплотнительное устройство подшипника прокатного валка приведено на чертежах, где:
- на фиг.1 показано уплотнительное устройство опоры прокатного валка в одном крайнем положении рабочего валка;
- на фиг.2 - уплотнительное устройство опоры прокатного валка в противоположном крайнем положении рабочего валка;
- на фиг.3 - манжета в свободном состоянии.
В подушке 1 с подшипником 2 прокатного валка 3 и насадкой 4 установлена крышка 5 с расположенной в ней уплотнительной манжетой 6, состоящей из корпуса 7, радиальной губки 8 с рабочей кромкой 9 и торцовой губки 10, выполненной в поперечном сечении в виде криволинейной формы с радиусом R выпуклой поверхности 11, обращенной в сторону радиальной губки 8. Торцовая губка 10 имеет по краю рабочую кромку 12 и дополнительную кромку 13, расположенную на выпуклой поверхности 11 и отстоящей от рабочей кромки 12 по угловому размеру «α», равному 1/3 длины по хорде торцовой губки 10.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
В процессе работы торцовая губка 10, являясь первой ступенью уплотнительного узла подшипника 2, предотвращает попадание в основном окалины, содержащейся в охлаждающей жидкости, в полость подшипника. Радиальная губка 8, контактируя своей рабочей кромкой 9 с соответствующей поверхностью насадки 4, окончательно защищает подшипник 2 от проникновения охлаждающей жидкости. В процессе установки валка 3 (особенно на сортовых прокатных станах) возможны его осевые перемещения относительно подушки 1 с крышкой 5 и уплотнительной манжетой 6. При перемещении валка 3 в крайнее левое положение (фиг.1) торцовая губка 10 контактирует с поверхностью насадки 4 своей рабочей кромкой 12, предотвращая проникновение окалины с охлаждающей жидкостью в полость подшипника 2. При перемещении валка 3 в крайнее правое положение (фиг.2) рабочая кромка 12 торцовой губки 10 выходит из контакта с поверхностью насадки 4, в контакт с которой входит дополнительная кромка 13.
Таким образом, предлагаемое уплотнительное устройство опоры прокатного валка, содержащее подшипниковый узел, насадку, расположенные на шейке валка, крышку, закрывающую подшипник с гнездом для установки уплотнительной манжеты, включающей корпус, радиальную и торцовую губки с рабочими кромками, взаимодействующими с соответствующими поверхностями насадки, при этом торцовая губка выполнена криволинейной формы, на выпуклой стороне которой, обращенной в сторону радиальной губки, размещена дополнительная рабочая кромка, отстоящая от края рабочей кромки торцовой губки на расстоянии, равном 1/3 длины торцовой губки, позволяет сохранить уплотняющие свойства манжеты при изменении положения трущихся поверхностей, увеличить долговечность уплотнительного устройства, повысить его эффективность за счет обеспечения гарантированного взаимодействия рабочих кромок манжеты с поверхностями уплотняющего устройства.
Уплотнительное устройство опоры прокатного валка, содержащее подшипниковый узел и насадку, расположенные на шейке валка, и закрывающую подшипник крышку с гнездом для установки уплотнительной манжеты, имеющей корпус, радиальную и торцовую губки с рабочими кромками, взаимодействующими с соответствующими поверхностями насадки, отличающееся тем, что торцовая губка выполнена криволинейной формы, на выпуклой стороне которой, обращенной в сторону радиальной губки, выполнена дополнительная рабочая кромка, отстоящая от края рабочей кромки торцовой губки на расстоянии, равном 1/3 длины по хорде торцовой губки.
