Узел уплотнения и уплотнение шейки для прокатного стана

Изобретение относится к области металлургии. Узел уплотнения гидростатического подшипника содержит гибкое уплотнение 24a. Оно установлено на конусообразной промежуточной секции 14 шейки валка для вращения с валком и внутри неподвижной круглой концевой уплотнительной пластины 36a. Концевая уплотнительная пластина имеет ступенчатую внутреннюю часть, образующую кольцевые внутреннюю 32a и наружную 34a уплотнительные поверхности, причем наружная уплотнительная поверхность имеет больший диаметр, чем диаметр внутренней уплотнительной поверхности. Гибкое уплотнение имеет внутренний 26a и наружный 28a фланцы, выступающие радиально в соприкосновение соответственно с внутренней и наружной уплотнительными поверхностями концевой уплотнительной пластины. Обеспечивается уменьшение ширины уплотнения шейки и концевой уплотнительной пластины. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Перекрестные ссылки на родственные заявки

Настоящая заявка притязает на приоритет перед предварительной заявкой на патент США № 61/756506, зарегистрированной 25 января 2013 г., содержание и сущность которой полностью включены в данный документ по ссылке.

Область техники, к которой относится изобретение

Аспекты настоящего изобретения относятся в целом к использованию гибких уплотнений для применения в подшипниках и с узлом уплотнения, используемым в прокатном стане с технологиями гидростатических подшипников. Аспекты настоящего изобретения относятся, в частности, к улучшениям узла уплотнения и уплотнения шейки, которые предотвращают вхождение загрязнений в такие подшипники и утечку масла из таких подшипников.

Предпосылки создания изобретения

На фиг. 1 показан известный гидростатический подшипник в сборе, содержащий валок 10, имеющий концевую поверхность 12 и конусообразную секцию 14 шейки, ведущую к уменьшенному конусообразному диаметру 16, окруженному муфтой 18. Муфта 18 прикреплена к валку 10 посредством шпонки или другого устройства (не показано) для вращения вместе с втулкой 20, содержащейся в опорном подшипнике 22 валка или закрепленной относительно него.

Гибкое уплотнение 24 шейки установлено на конусообразной секции 14 валка для вращения с ней. Уплотнение 24 имеет круглое тело и удерживается на месте между муфтой 18 и конусообразной секцией 14 валка.

Внутренний и наружный фланцы 26, 28 выступают радиально наружу из тела уплотнения. В контексте настоящего документа термин "внутренний" означает компонент, ближайший к концевой поверхности 12 валка, и термин "наружный" означает компонент, ближайший к втулке 6 и подшипнику 22. Отражатель 30 выступает под углом в сторону подшипника 22.

Внутренний и наружный фланцы 26, 28 имеют направленные в противоположные стороны манжетные уплотнения, выполненные с возможностью соприкосновения с окружными внутренней и наружной уплотнительными поверхностями 32, 34 концевой уплотнительной пластины 36. Концевая уплотнительная пластина прикреплена к подшипнику 22 и взаимодействует с ним для создания маслосборника 38. Окружные уплотнительные поверхности 32, 34 концевой уплотнительной пластины 36 разделены выступающим вовнутрь круглым фланцем 37, выполняющим функцию механической дамбы. Внутреннее кольцо 40 уплотнения и маслоотражательный щиток 42 завершают узел уплотнения.

Во время работы валок 10, уплотнение 24 шейки, внутреннее кольцо 40 уплотнения и муфта 18 вращаются вместе, тогда как втулка 20, подшипник 22, концевая уплотнительная пластина 36 и маслоотражательный щиток 42 остаются неподвижными. Масло подается между муфтой 18 и втулкой 20. Это масло принимает форму тонкой смазывающей пленки в зоне нагрузки подшипника перед выходом между муфтой 18 и втулкой 20 для собирания в маслосборнике 38.

Отражатель 30 и наружный фланец 28 предназначены для удерживания масла в подшипнике, тогда как маслоотражательный щиток 42, внутреннее уплотнительное кольцо 40 и внутренний фланец 26 предназначены для исключения вхождения в подшипник внешних загрязнителей.

Краткое изложение сущности изобретения

Вкратце аспекты настоящего изобретения относятся к улучшенному узлу уплотнения и уплотнению шейки. В соответствии с иллюстративными вариантами осуществления и при сравнении с обычным уплотнением и уплотнительным устройством, показанным на фиг. 1, уплотнение и концевая уплотнительная пластина настоящего изобретения имеют уменьшенную ширину, посредством этого позволяя либо увеличить ширину бочки валка, либо использовать альтернативные геометрии подшипника в этой же опоре валка для улучшения несущей способности опоры валка.

Уменьшение ширины уплотнения и концевой уплотнительной пластины возможно посредством исключения фланца 37 обычной уплотнительной пластины и предусмотрения ступенчатой внутренней части, образующей внутреннюю и наружную уплотнительные поверхности, причем наружная уплотнительная поверхность имеет больший диаметр, чем диаметр внутренней уплотнительной поверхности, и обе уплотнительные поверхности соединены посредством кольцевой подпорной поверхности. Уплотнение соответственно переделано для предусмотрения наружного уплотнительного фланца, имеющего больший наружный диаметр, чем наружный диаметр внутреннего уплотнительного фланца.

Краткое описание чертежей

Эти и другие признаки и преимущества настоящего изобретения описаны далее более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых:

фиг. 1 представляет собой вид в частичном разрезе обычного гидростатического подшипника в сборе; и

фиг. 2 представляет собой вид в частичном разрезе гидростатического подшипника в сборе и уплотнения согласно иллюстративным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения

Для облегчения понимания вариантов осуществления, принципов и признаков настоящего изобретения они объяснены далее в этом документе со ссылкой на выполнение в иллюстративных вариантах осуществления. В частности, они описаны в контексте узла уплотнения и уплотнения шейки для гидростатического подшипника в прокатном стане.

Компоненты и материалы, описанные далее в этом документе как составляющие различные варианты осуществления, являются иллюстративными и не являются ограничивающими. В объем вариантов осуществления настоящего изобретения включено множество подходящих компонентов и материалов, которые могут осуществлять функции, такие же или подобные функциям материалов и компонентов, описанных в этом документе.

На фиг. 2 показаны гидростатический подшипник в сборе и уплотнение шейки согласно иллюстративным вариантам осуществления настоящего изобретения. Концевая уплотнительная пластина 36a теперь имеет ступенчатую внутреннюю часть, образующую внутреннюю и наружную окружные уплотнительные поверхности 32a, 34a, соединенные кольцевой подпорной поверхностью 37a. Диаметр наружной уплотнительной поверхности 34a больше, чем диаметр внутренней уплотнительной поверхности 32a. Обе уплотнительные поверхности 32a, 32b предпочтительно параллельны оси "A" вращения валка 10, причем подпорная поверхность 37a предпочтительно перпендикулярна оси A.

Уплотнение 24a шейки теперь соответственно выполнено с наружным диаметром наружного фланца 28a, который больше, чем наружный диаметр внутреннего фланца 26a.

Эти переделанные геометрии уплотнения 24a шейки и концевой уплотнительной пластины 36a позволяют исключить фланец 37 обычной концевой уплотнительной пластины 36, что, в свою очередь, позволяет преимущественно уменьшить ширину как уплотнения шейки, так и концевой уплотнительной пластины.

Это устройство имеет множество преимуществ. В качестве примера и не в качестве ограничения и без какого-либо конкретного порядка, во-первых, уменьшенная ширина уплотнения шейки и концевой уплотнительной пластины обеспечивает возможность увеличения ширины валка 10 (обозначенной "L" на фиг. 2) в той же опоре прокатного стана с преимуществами, очевидными для пользователя прокатного стана. Во-вторых, в качестве альтернативы может быть сохранена стандартная ширина валка с уменьшением ширины уплотнения и концевой уплотнительной пластины, используемым для альтернативных геометрий подшипника в той же опоре прокатного стана, разработанной для улучшения несущей способности опоры валка. В-третьих, переделанный узел уплотнения упрощает изготовление и сборку компонентов уплотнения.

Несмотря на то, что варианты осуществления настоящего изобретения описаны в иллюстративных формах, специалистам в данной области техники будет понятно, что множество модификаций, дополнений и исключений настоящего изобретения может быть выполнено без отхода от сущности и объема изобретения и его эквивалентов, как изложено в прилагаемой формуле изобретения.

1. Узел уплотнения гидростатического подшипника, поддерживающего с возможностью вращения валок в прокатном стане, причем упомянутый валок имеет шейку с промежуточной секцией, сходящейся на конус от концевой поверхности валка к концевой секции уменьшенного диаметра, содержащейся внутри муфты, причем муфта закреплена относительно шейки и опирается с возможностью вращения во втулке, содержащейся внутри подшипника, причем упомянутый узел уплотнения содержит гибкое уплотнение, установленное на промежуточной секции шейки валка с возможностью вращения с валком и внутри круглой концевой уплотнительной пластины, прикрепленной к подшипнику, причем упомянутая концевая уплотнительная пластина имеет ступенчатую внутреннюю часть, образующую кольцевые внутреннюю и наружную уплотнительные поверхности, причем упомянутая наружная уплотнительная поверхность имеет больший диаметр, чем диаметр упомянутой внутренней уплотнительной поверхности, причем упомянутое гибкое уплотнение имеет внутренний и наружный фланцы, выступающие радиально в соприкосновение соответственно с упомянутыми внутренней и наружной уплотнительными поверхностями, при этом упомянутые внутренняя и наружная уплотнительные поверхности соединены кольцевой подпорной поверхностью.

2. Узел уплотнения по п. 1, в котором упомянутые внутренняя и наружная уплотнительные поверхности параллельны оси вращения упомянутого валка.

3. Узел уплотнения по п. 1, в котором упомянутая подпорная поверхность перпендикулярна оси вращения упомянутого валка.

4. Узел уплотнения гидростатического подшипника, поддерживающего с возможностью вращения шейку валка в прокатном стане, причем упомянутый узел уплотнения содержит неподвижную круглую концевую уплотнительную пластину, окружающую гибкое уплотнение, установленное на шейку валка с возможностью вращения с ней, причем упомянутая концевая уплотнительная пластина имеет ступенчатую внутреннюю часть, образующую внутреннюю и наружную уплотнительные поверхности, причем упомянутая наружная уплотнительная поверхность имеет больший диаметр, чем диаметр упомянутой внутренней уплотнительной поверхности, причем упомянутое гибкое уплотнение имеет выступающие в радиальном направлении внутренний и наружный фланцы соответственно, имеющие такие размеры и выполненные так, чтобы соприкасаться с упомянутыми внутренней и наружной поверхностями, причем узел уплотнения дополнительно содержит подпорную поверхность, проходящую между упомянутыми внутренней и наружной уплотнительными поверхностями.

5. Узел уплотнения по п. 4, в котором упомянутые внутренняя и наружная уплотнительные поверхности параллельны оси вращения упомянутой шейки валка и в котором упомянутая подпорная поверхность перпендикулярна упомянутой оси.