Уплотнительное устройство подшипника прокатного валка
Владельцы патента RU 2456106:
Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") (RU)
Изобретение предназначено для повышения надежности уплотнения подшипников прокатных валков. Устройство подшипника прокатного валка содержит подшипниковый узел и насадку, расположенные на шейке валка, крышку, закрывающую подшипник с П-образной радиальной манжетой, включающей корпус, две губки с рабочими кромками, взаимодействующими с наружной поверхностью насадки. Поддержание герметичности в условиях повышенного давления смазки обеспечивается за счет того, что наружная поверхность насадки выполнена в виде ступенчатых конусных поверхностей, направленных углами в сторону подшипника, при этом углы конусных поверхностей находятся в диапазоне от 30° до 60°. Кроме того, губка, обращенная к подшипнику, выполнена большей жесткости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области прокатного оборудования, конкретно 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 подшипника 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, включающим две манжеты, одна из которых своей рабочей кромкой контактирует с торцевой 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 близким по технической сущности (прототипом) является используемое в качестве уплотнительного устройства подшипника прокатного валка, содержащее подшипниковый узел и насадку, расположенные на шейке валка, крышку, закрывающую подшипник с П-образной радиальной манжетой, включающей корпус, две эластичные губки с рабочими кромками, взаимодействующими с наружной поверхностью насадки (см. патент РФ №2063276, кл. B21B 31/02, 16.05.1994).
Это уплотнительное устройство опоры прокатного валка позволяет обеспечивать надежное уплотнение трущихся поверхностей при наличии одной уплотняемой среды, находящейся под небольшим избыточным давлением - до 0,1 атм.
Недостаток известной конструкции уплотнительного устройства (прототипа) заключается в том, что при наличии в зоне подшипника смазки с повышенным давлением эластичные губки манжеты не в состоянии противостоять дополнительной нагрузке и отклоняются в сторону действия давления, что приводит к потере уплотняющих свойств устройства.
Техническим результатом предлагаемого уплотнительного устройства подшипника прокатного валка является сохранение уплотняющих свойств манжеты при наличии повышенного давления.
Технический результат предлагаемого уплотнительного устройства подшипника прокатного валка достигается тем, что наружная поверхность насадки выполнена в виде ступенчатого конуса с углом конусности в направлении подшипника, при этом углы конусных поверхностей находятся в диапазоне от 30° до 60°. Кроме того, губка, размещенная ближе к подшипнику, выполнена с большей жесткостью.
Заявленное уплотнительное устройство подшипника прокатного валка приведено на чертежах, где на фиг.1 изображено устройство с эластичными губками одинаковой жесткости; на фиг.2 - то же устройство с эластичными губками разной жесткости.
В подушке 1 с подшипником 2 прокатного валка 3 и насадкой 4 установлена крышка 5 с расположенной в ней уплотнительной П-образной радиальной манжетой 6, включающей две эластичные губки 7, 8 с рабочими кромками 9 и 10, контактирующими с конусными поверхностями 11, 12 насадки 4.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
В процессе работы при вращении валка 3 совместно с насадкой 4 П-образная манжета 6 своими рабочими кромками 9, 10, контактируя с конусными поверхностями 11, 12 насадки 4, предотвращает вытекание смазки, находящейся под повышенным давлением, из подшипника 2. Углы конусных поверхностей насадки 4 выбираются в зависимости от уровня давления в диапазоне от 30° до 60°. В случае достаточно высокого давления в зоне подшипника эластичная губка 7, расположенная ближе к подшипнику 2, выполняется с большей жесткостью, например, короче, чем губка 8. Поэтому основное давление смазки воспринимается первой от подшипника 2 губкой 7, а вторая губка 8 своей рабочей кромкой 10 окончательно предотвращает вытекание смазки из подшипника 2.
Таким образом, предлагаемое уплотнительное устройство подшипника прокатного валка позволяет надежно удерживать смазку под давлением в зоне подшипника за счет выполнения насадки со ступенчатым конусом, а также за счет расположения ближе к подшипнику губки с большей жесткостью.
При прокатке, например, драгметаллов не допускается попадание смазки и охлаждающей валок жидкости на поверхность прокатываемого металла. Поэтому прокатку осуществляют «всухую», т.е. без смазывающе-охлаждающей жидкости, а к уплотнительным устройствам подшипников предъявляются повышенные требования.
1. Уплотнительное устройство подшипника прокатного валка, содержащее насадку, расположенную на шейке валка, крышку, закрывающую подшипник с установленной в ней П-образной радиальной манжетой, включающей корпус и две эластичные губки с рабочими кромками, взаимодействующими с наружной поверхностью насадки, отличающееся тем, что наружная поверхность насадки выполнена в виде ступенчатого конуса с углами конусности, направленными в сторону подшипника, при этом углы конусных поверхностей находятся в диапазоне от 30° до 60°.
2. Уплотнительное устройство по п.1, отличающееся тем, что губка, размещенная ближе к подшипнику, выполнена с большей жесткостью.
