Насадочное уплотнение для гидростатического подшипника прокатного стана с расположенными на расстоянии друг от друга лопастями для движения масла, приходящего из опорной втулки и вкладыша подшипника

Изобретение относится к области прокатки. Уплотнение предназначено для использования в гидростатическом подшипнике прокатного стана. Упрощение управления процессом откачки масла из подшипника обеспечивается за счет того, что опорная втулка (12) подшипника установлена на шейке (14) валка для вращения вместе с ней, втулка (12) установлена с возможностью вращения в неподвижном вкладыше (18), и поток масла выходит из зазора между втулкой (12) и вкладышем (18). Уплотнение содержит гибкое круговое уплотнительное тело (25), предназначенное для установки на шейке валка и вращения вместе с ней. Распределенные по окружности лопасти (42) выступают из уплотнительного тела (25). Лопасти (42) предназначены для вращения вместе с уплотнительным телом (25) и служат для приведения во вращательное движение масла, выходящего из зазора между втулкой (12) и вкладышем (18). 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Данное изобретение относится к системам, используемым в гидростатических подшипниках прокатного стана для удаления ламинарных потоков масла, выходящих тангенциально из пространства между вращающимися опорными втулками и стационарными вкладышами, окружающими втулки, и относится, в частности, к насадочному уплотнению для использования в такой системе.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В обычном гидростатическом подшипнике прокатного стана опорная втулка окружает и вращается вместе с шейкой прокатного валка. Втулка установлена с возможностью вращения внутри неподвижного вкладыша, содержащегося в подушке. Втулка и вкладыш имеют размеры для задания зазора между ними. Во время работы масло непрерывно вводится в зазор, где оно за счет вращения превращается в гидродинамически поддерживаемую пленку между втулкой и вкладышем в зоне нагрузки подшипника. Ламинарные потоки масла выходят тангенциально из каждого конца подшипника в маслосборники, из которых масло удаляется за счет силы тяжести для фильтрации и охлаждения перед рециркуляцией обратно к подшипникам.

Недостатком этой системы является необходимость дренажных трубопроводов большого диаметра для приема потока масла, выходящего под действием силы тяжести из подшипников. Эти дренажные трубопроводы занимают чрезмерно большую долю внешнего пространства и тем самым отрицательно влияют на общий размер подшипника. Кроме того, необходимо следить за правильной установкой дренажных трубопроводов с уклоном, обеспечивающим предотвращение обратного потока масла и затопления маслоотстойников подшипников.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В улучшенной системе, описание которой приведено в находящейся одновременно на рассмотрении заявке, кинетическая энергия вращающихся компонентов подшипников используется для откачки масла из подшипников.

Поскольку масло извлекается принудительно, то можно использовать меньшие дренажные трубопроводы для управления выходящим потоком масла, без необходимости поддерживания дренажных уклонов, требуемых для приема гравитационного потока.

Целью данного изобретения является создание улучшенного насадочного уплотнения, предназначенного для установки на шейку валка и вращения вместе с ней. Насадочное уплотнение взаимодействует с другими компонентами подшипника с образованием кольцевой камеры, предназначенной для приема ламинарного потока масла, выходящего из зазора между втулкой и вкладышем. Кольцевая камера имеет тангенциальный выход, и масло приводится во вращение внутри камеры и наружу через выход с помощью лопастей, опирающихся на насадочное уплотнение.

Согласно формуле предлагается уплотнение для использования в гидростатическом подшипнике валка прокатного стана, в котором втулка установлена на шейке валка для вращения вместе с ней, втулка установлена с возможностью вращения в неподвижном вкладыше, и поток масла выходит из зазора между втулкой и вкладышем, при этом указанное уплотнение содержит: гибкое круговое уплотнительное тело, предназначенное для установки на шейке валка и вращения вместе с ней; и распределенные по окружности лопасти, выступающие из указанного уплотнительного тела, при этом лопасти являются вращаемыми вместе с указанным уплотнительным телом и служат для приведения во вращательное движение масла, выходящего из зазора между втулкой и вкладышем.

Предпочтительно поверхности установленного уплотнительного тела взаимодействуют с поверхностями других компонентов подшипника с образованием кольцевой камеры, предназначенной для приема указанного выходящего потока масла, и в котором указанные лопасти служат для приведения во вращательное движение масла, принимаемого в указанной камере.

Предпочтительно лопасти являются сформированными за единое целое компонентами указанного уплотнительного тела.

Предпочтительно кольцевой отражатель выступает кольцеобразно из концевой поверхности указанного уплотнительного тела, и в котором указанные лопасти выступают в осевом направлении из места соединения указанной концевой поверхности и фланца указанного отражателя.

Кроме того, согласно формуле изобретения предлагается уплотнение для использования в гидростатическом подшипнике валка прокатного стана, в котором шейка валка опирается с возможностью вращения на гидростатический подшипник, при этом указанное уплотнение содержит:

гибкое круговое уплотнительное тело, выполненное с возможностью установки на шейке валка и вращения вместе с ней;

аксиально разнесенные друг от друга кольцевые фланцы, выступающие радиально наружу из указанного уплотнительного тела;

концевую поверхность на указанном уплотнительном теле;

кольцевой отражатель, выступающий из указанного уплотнительного тела под тупым углом относительно указанной концевой поверхности и под острым углом относительно одного из указанных кольцевых фланцев; и

распределенные по окружности лопасти, выступающие в осевом направлении из указанного уплотнительного тела в месте соединения указанного отражателя и указанной концевой поверхности.

Предпочтительно окружное расстояние между указанными лопастями составляет от 4,9 до 39,3% наружного диаметра указанного уплотнительного тела.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Ниже приводится подробное описание этих и других признаков и преимуществ данного изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг. 1 - разрез гидростатического подшипника прокатного стана, имеющего насадочное уплотнение, согласно данному изобретению;

фиг. 2 - зона, обведенная окружностью А на фиг. 1, в увеличенном масштабе;

фиг. 3 - насадочное уплотнение, согласно фиг. 1 и 2, в изометрической проекции;

фиг. 4 - наружная сторона насадочного уплотнения; и

фиг. 5 - разрез удлинения концевой пластины уплотнения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

На фиг. 1 гидростатический подшипник прокатного стана обозначен в целом позицией 10. Подшипник включает опорную втулку 12, фиксированную на конической шейке 14 валка 16. Втулка установлена с возможностью вращения в неподвижном вкладыше 18, содержащемся внутри подушки 20. Втулка и вкладыш имеют такие размеры, что между ними задан зазор G. Во время работы масло вводится непрерывно в зазор, где оно за счет вращения втулки принудительно образует гидродинамически удерживаемую пленку между втулкой и вкладышем в зоне нагрузки подшипника. Ламинарные потоки масла выходят тангенциально из противоположных концов подшипника.

Уплотнительные узлы 22а, 22b расположены, соответственно, на внутреннем и наружном концах подшипника. Как дополнительно показано на фиг. 2, внутренний уплотнительный узел 22а включает гибкое и упругое насадочное уплотнение 24, согласно данному изобретению. Насадочное уплотнение включает гибкое кольцевое уплотнительное тело 25, установленное на часть конической шейки 14 валка для вращения за счет этого вместе с втулкой 12. Насадочное уплотнение окружено уплотнительной концевой пластиной 26, закрепленной на подушке 20. Круговое удлинение 30 перекрывает зазор между уплотнительной концевой пластиной 26 и подушкой 20.

Расположенные на расстоянии друг от друга в осевом направлении фланцы 32а, 32b выступают радиально наружу из противоположных концов цилиндрической поверхности 31 на теле 25 насадочного уплотнения. Фланцы 32а, 32b находятся в герметичном контакте с буртиками 34 на уплотнительной концевой пластине. Кольцевой отражатель 36 на насадочном уплотнении находится в герметичном контакте с круговым буртиком 38 на удлинении 30. Отражатель выступает из тела уплотнения под тупым углом относительно наружной концевой поверхности 25′ тела уплотнения, и под острым углом относительно фланца 32b. Ограничивающие поверхности, обеспечиваемые отражателем 36, удлинением 30 и подушкой 20, взаимодействуют со втулкой 12 и вкладышем 18 с образованием кольцевой внутренней камеры 40, изолированной от маслосборника 28 и предназначенной для приема ламинарного потока масла, выходящего тангенциально из зазора G между втулкой и вкладышем. Лопасти 42 выступают в камеру 40 из тела 25 уплотнения в месте соединения отражателя 36 и концевой поверхности 25′. Как показано дополнительно на фиг. 4, лопасти 42 распределены по окружности насадочного уплотнения 24, при этом расстояние s между лопастями составляет примерно 4,9-39,3% наружного диаметра D указанного тела уплотнения при измерении по цилиндрической поверхности 31.

Как показано на фиг. 5, удлинение 30 включает выход 44, соединенный тангенциально с кольцевой камерой 40. Шланг 46 соединен с выходом 44 и ведет наружу подшипника для соединения с обычной системой смазки стана (не изображена).

Выход 44 имеет размер, соответствующий объему масла, принимаемого в кольцевой камере 40, так что во время устойчивой работы камера остается заполненной маслом. Как указывалось выше, как уплотнение 24, так и втулка 12 установлены на шейке 14 валка и вращаются вместе с ней. Таким образом, лопасти 42, установленные на уплотнении 24, вращаются вместе со втулкой и со скоростью втулки. В зоне поперечного сечения кольцевой камеры 40, перекрываемой лопастями 42, масло вращается со скоростью втулки, что приводит к эффективному нагнетанию масла внутри камеры 40 и наружу из выхода 44.

Таким образом, лопасти 42 служат для использования кинетической энергии вращения насадочного уплотнения 24 для осуществления насосного действия, которое принудительно выталкивает масло из кольцевой камеры 40. Как указывалось выше, за счет принудительного выталкивания масла вместо использования силы тяжести, можно применять дренажные трубопроводы меньшего диаметра и размещать их без учета сохранения гравитационных уклонов.

1. Уплотнение гидростатического подшипника валка прокатного стана, размещенного во втулке, установленной на шейке валка в неподвижном вкладыше с возможностью вращения вместе с шейкой, причем поток масла выводится из зазора между втулкой и вкладышем, при этом указанное уплотнение содержит гибкое круговое уплотнительное тело, предназначенное для установки на шейке валка и вращения вместе с ней, и распределенные по окружности лопасти, выступающие из указанного уплотнительного тела, при этом лопасти выполнены с возможностью вращения вместе с указанным уплотнительным телом и предназначены для приведения во вращательное движение масла, выходящего из зазора между втулкой и вкладышем.

2. Уплотнение по п. 1, в котором поверхности установленного уплотнительного тела взаимодействуют с поверхностями других элементов подшипника с образованием кольцевой камеры, предназначенной для приема указанного выходящего потока масла, и в котором указанные лопасти предназначены для приведения во вращательное движение масла, принимаемого в указанной камере.

3. Уплотнение по п. 1, в котором лопасти сформированы за единое целое в виде элементов указанного уплотнительного тела.

4. Уплотнение по п. 1, которое имеет кольцевой отражатель, выступающий кольцеобразно из концевой поверхности указанного уплотнительного тела, и в котором указанные лопасти выступают в осевом направлении из места соединения указанной концевой поверхности и фланца указанного отражателя.

5. Уплотнение гидростатического подшипника валка прокатного стана, размещенного на шейке валка, опирающейся с возможностью вращения на гидростатический подшипник, при этом указанное уплотнение содержит:
гибкое круговое уплотнительное тело, имеющее концевую поверхность и выполненное с возможностью установки на шейке валка и вращения вместе с ней,
аксиально разнесенные друг от друга кольцевые фланцы, выступающие радиально наружу из указанного уплотнительного тела,
кольцевой отражатель, выступающий из указанного уплотнительного тела под тупым углом относительно указанной концевой поверхности и под острым углом относительно одного из указанных кольцевых фланцев, и
распределенные по окружности лопасти, выступающие в осевом направлении из указанного уплотнительного тела в месте соединения указанного отражателя и указанной концевой поверхности.

6. Уплотнение по п. 5, в котором окружное расстояние между указанными лопастями составляет от 4,9 до 39,3% наружного диаметра указанного уплотнительного тела.



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для уплотнения консольных рабочих роликов прокатного стана. Узел уплотнения установлен между корпусом и валом ролика, выступающим наружу из корпуса и расположенным в нем с возможностью вращения в эксцентриковой гильзе.

Изобретение относится к области прокатного производства. Уплотнительное устройство (100) для установки в системе валков между цапфой (210) валка (200) и подушкой (300) прокатной клети имеет кольцеобразное основное тело (110) с проходящими радиально наружу уплотнительными венцами (120-1, 120-2).

Изобретение относится к подушке для опоры верхнего опорного валка в прокатной клети. Подушка имеет на стороне бочки улавливающее смазочное средство пространство, из которого проходит в нижней зоне подушки по меньшей мере одно выпускное отверстие (130) в направлении выпускной стороны подушки.

Изобретение относится к системе для использования в гидростатическом подшипнике (10) прокатного стана для удаления ламинарного потока масла, выходящего тангенциально из зазора между вращающейся опорной втулкой (12) и фиксированным вкладышем (18), окружающим втулку (12).

Группа изобретений относится к области оборудования прокатных клетей. Система удаления масла в подшипнике жидкостного трения прокатного стана для удаления масла, выходящего между вращающейся гильзой и неподвижной втулкой, окружающей гильзу, содержит кольцевую камеру, расположенную для принятия указанного потока масла, камера изолирована от сливного резервуара посредством ограничивающих поверхностей, включающих границу уплотнения.

Изобретение относится к устройству для установки аксиального положения упорного подшипника оси относительно эталонного элемента, включающего ось и эталонный элемент конструктивного узла, в частности упорного подшипника оси валка в прокатной клети.

Изобретение относится к системе крепления подшипника валка. .

Изобретение относится к клети прокатного стана для прокатки металлических полос. .

Изобретение относится к устройству для снабжения смазкой, преимущественно подшипниковой системы прокатного стана, для дозировки смазки к смазочным точкам (2) подшипниковой системы прокатного стана, а также к подшипниковой системе, которая используется преимущественно в прокатном стане с по меньшей мере одним устройством для снабжения смазкой такого типа.

Изобретение относится к опорным узлам (100) валков для использования в металлургии. Узел содержит валок с бочкой (11) валка и двумя цапфами (10) валка и по меньшей мере одну цапфенную втулку (20) для установки без возможности вращения по меньшей мере одной из цапф (10) валка. Между цапфой (10) валка и цапфенной втулкой (20) расположен захватный элемент (23), который действует в качестве соединения с геометрическим замыканием без возможности вращения. Повышение несущей способности опоры валка, без увеличения ее конструктивных или монтажных размеров, удобство монтажа обеспечивается за счет того, что цапфа (10) валка установлена в цапфенной втулке (20) с радиальным зазором, вследствие чего в ненагруженном состоянии за счет радиального зазора образуется кольцевое пустое пространство (12) между цапфой (10) валка и цапфенной втулкой (20). Для того чтобы увеличить пустое пространство (12), цапфа (10) валка или внутренняя рабочая поверхность (21) цапфенной втулки (20) выполнены с вогнутым контуром (40) или профилем. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к опорному узлу (100) прокатного валка для использования в металлургии. Узел содержит валок с бочкой (11) и двумя шейками (10) и, по меньшей мере, одну втулку (20) для размещения без возможности проворота и без зазора одной из шеек (10). Чтобы повысить несущую способность опорного узла без увеличения его конструктивного или монтажного размера, в ненагруженном состоянии между втулкой (20) и шейкой (10) образована огибающая полость, ограниченная вращательно-симметричной в плоскости продольного разреза валкового узла (100) вогнутостью, выполненной на боковой поверхности (13) шейки (10) и/или внутренней боковой поверхности (21) втулки (20). 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение касается подушки, т.е. опорного корпуса для опоры валка в станине прокатной клети. Она содержит: главное отверстие для помещения цапфы валка; подвод для смазки; слив для смазки; насосное устройство для нагнетания смазки, возвращающейся из подушки через отвод; причем это насосное устройство имеет корпус, подводящий канал и отводящий канал, при этом подводящий канал сообщается с подводом, а отводящий канал с отводом в отношении направления течения смазки; и при этом привод насосного устройства осуществляется за счет потока смазки в подводе. Насосное устройство имеет в своем корпусе: шнековый насос, включающий в себя нагнетательный шнек в отводящем канале для нагнетания возвращающейся смазки; и турбину в подводящем канале, привод которой осуществляется находящейся под давлением подводимой смазкой, для осуществления привода шнекового насоса. Шнековый насос выполнен из трубчатой основной части, на наружной стороне которой установлен нагнетательный шнек, корпус имеет отверстие, в котором с возможностью вращения в подшипниках оперт шнековый насос, при этом пространство между наружной стороной основной части и внутренней стороной отверстия образует отводящий канал, при этом нагнетательный шнек вдается в отводящий канал для нагнетания возвращающейся смазки; и при этом подшипники, и вместе с тем также шнековый насос, с помощью крепежных средств неподвижно установлены внутри отверстия, но установлены с возможностью вращения; виток нагнетательного шнека наклонен под острым углом, в направлении течения смазки в сливе, относительно трубчатой основной части; крепежные средства выполнены в виде спицованных колес или перфорированных пластин, которые распространяются, каждая, в плоскости, перпендикулярной продольной оси отверстия в корпусе, и на своей периферии соединены, каждое, на внутренней стороне отверстия с корпусом, и на их внутренней стороне, предпочтительно коаксиально отверстию, на них установлено по подшипнику для шнекового насоса; и внутренняя область трубчатой основной части образует подводящий канал, в котором расположена турбина и без возможности вращения соединена с основной частью. Предлагаемое изобретение позволяет применить подушку с меньшей площадью поперечного сечения или, соответственно, меньшим радиусом для отверстия отвода по сравнению с подушками без предлагаемого изобретением насосного устройства. В частности, при использовании предлагаемого изобретением насосного устройства можно обойтись совсем без наличия второго отверстия для слива смазки. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к гибридным гидродинамическим и гидростатическим жидкостным подшипникам. Втулка гибридного гидродинамического и гидростатического жидкостного подшипника прокатной клети для опоры шейки валка содержит кольцевую оболочку, имеющую внутреннюю поверхность для размещения с возможностью вращения шейки валка прокатной клети, множество выемок гидростатического вкладыша подшипника, образованных на упомянутой внутренней поверхности, и по меньшей мере один отдельный изолированный канал для смазки. Канал для смазки сообщается с каждой соответствующей выемкой гидростатического вкладыша подшипника. Каждый соответствующий канал для смазки выполнен с возможностью соединения с отдельным изолированным источником находящейся под давлением смазки. В результате обеспечивается возможность использования насосов с более низким выходным давлением. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к уплотнениям шейки прокатного валка прокатного стана. Устройство для уплотнения шейки прокатного валка прокатного стана содержит первое маслосъемное кольцо (54), расположенное по окружности валка (40), имеющее первую осевую поверхность, удерживающую пластину (30), окружающую валок (40) и имеющую вторую осевую поверхность в противоположном отнесенном положении относительно первой осевой поверхности. Первое уплотнение (64), расположенное по окружности валка (40) и размещенное между упомянутыми первой осевой поверхностью маслосъемного кольца (54) и противолежащей ей второй осевой поверхностью удерживающей пластины (30). Причем уплотнение (64) имеет первую поверхность осевого уплотнения в контакте с первой осевой поверхностью маслосъемного кольца (54) и вторую осевую поверхность. Уплотнение снабжено полостью, расположенной между второй осевой поверхностью первого уплотнения (64) и одной из осевых поверхностей маслосъемного кольца (54), сообщенной с уплотнением (64) и с источником (28) текучей среды под давлением для обеспечения смещения указанной первой поверхности осевого уплотнения первого уплотнения (64) в контакт с указанной первой осевой поверхностью маслосъемного кольца (54). Технический результат заключается в увеличении срока службы уплотнения шейки прокатного валка за счет уменьшения частоты замены уплотнительного кольца. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области прокатного производства. Втулка-цапфа подшипника жидкостного трения для валка прокатного стана содержит цилиндрическую наружную поверхность и соосную ей внутреннюю поверхность, установленную с натягом на конической наружной поверхности шейки прокатного валка и имеющую разность наружного диаметра и максимального диаметра внутренней поверхности в пределах от 10 мм до 0,024ds+14,5 мм. Втулка-вкладыш неподвижно смонтирована в подушке и охватывает втулку-цапфу по всей длине подшипника с некоторым зазором. Внутренняя поверхность втулки-цапфы имеет профиль, описанный параболической кривой, выгнутый к оси детали, регламентированный математической зависимостью с учетом конусности шейки валка. 4 ил.

Изобретение относится к области прокатного производства. Опора (100) валка (10) с бочкой (25) валка и по меньшей мере одной шейкой (20) валка имеет подушку (60) валка с приемным отверстием для приема шейки (20) валка, причем внутренний диаметр приемного отверстия выполнен большим по сравнению с наружным диаметром шейки (20) валка с образованием между подушкой (60) валка и шейкой (20) валка кольцевого зазора(35) для приема смазочного средства (31), первый дроссельный элемент (70), который расположен без возможности проворота на обращенной к бочке валка торцевой стороне приемного отверстия подушки валка для уплотнения имеющегося там кольцевого зазора, и второй дроссельный элемент (71), который расположен без возможности проворота на удаленной от бочки валка торцевой стороне приемного отверстия подушки валка для уплотнения имеющегося там кольцевого зазора (35). Повышение гибкости настройки несущего усилия опоры валка обеспечивается за счет того, что первый и второй дроссельный элементы (70, 71) расположены с образованием угловой стопорной области (52,α) для смазочного средства (31) в кольцевом зазоре (35) таким образом, что угловая стопорная область (52,α) на участке углового положения, соответствующем наименьшему кольцевому зазору hmin при нагрузке между шейкой (20) валка и подушкой (60) валка, распространяется на угол (α) от минимум 25о до максимум 270о от точки (A) приложения опорной нагрузки в направлении, противоположном направлению (11) вращения валка (10). 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области прокатки. Уплотнение предназначено для использования в гидростатическом подшипнике прокатного стана. Упрощение управления процессом откачки масла из подшипника обеспечивается за счет того, что опорная втулка подшипника установлена на шейке валка для вращения вместе с ней, втулка установлена с возможностью вращения в неподвижном вкладыше, и поток масла выходит из зазора между втулкой и вкладышем. Уплотнение содержит гибкое круговое уплотнительное тело, предназначенное для установки на шейке валка и вращения вместе с ней. Распределенные по окружности лопасти выступают из уплотнительного тела. Лопасти предназначены для вращения вместе с уплотнительным телом и служат для приведения во вращательное движение масла, выходящего из зазора между втулкой и вкладышем. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх