Уплотнительное устройство подшипника жидкостного трения

 

Использование: область прокатного производства и может быть использовано в опорах прокатных валков листовых, сортовых или проволочных станов. Сущность изобретения: между насадкой и крышкой подшипника установлена V-образная кольцевая манжета. Манжета состоит из корпуса и конической губки. Коническая губка V-образной кольцевой манжеты выполнена с двумя рабочими кромками. Образующая, соединяющая рабочие кромки манжеты, составляет с торцевой поверхностью насадки угол, равный 5 - 15^o. 2 ил.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в опорах прокатных валков листовых, сортовых или проволочных станов.

Для предохранения подшипника жидкостного трения от вытекания из него смазки и от попадания внутрь его охлаждающей валок жидкости используются торцевые V- образные уплотнения. При перемещениях валков в осевом направлении при регулировке в сортовых станах или из-за температурных деформаций в листовых станах меняется усилие прижатия рабочей кромки уплотнительного элемента, которое обуславливается упругими свойствами материала. При уменьшении усилия прижатия возможность проникновения внутpь подшипника охлаждающей валок жидкости и вытекания из него масла увеличивается.

Известно уплотнительное устройство подшипников прокатного валка [1] включающее V-образную кольцевую манжету, неподвижно закрепленную на крышке подшипника жидкостного трения.

Недостатком конструкции является то, что охлаждающая валок жидкость вместе с окалиной с прокатываемого металла, попадая на открытую V-образную манжету, быстро выводят ее из строя. Кроме того, уплотнение контактирует с торцевой поверхностью валка, поэтому к ней должны применяться повышенные требования к точности, шероховатости и твердости, что значительно усложняет процесс изготовления прокатных валков.

Из известных уплотнительных устройств подшипников жидкостного трения наиболее близким по технической сущности является уплотнительное устройство с применением торцевых манжет [2] Это уплотнительное устройство подшипника жидкостного трения содержит установленную между насадкой, закрепленной на втулке-цапфе, и крышкой подшипника V-образную кольцевую манжету, состоящую из корпуса и конической губки, контактирующей с насадкой.

Недостаток известной конструкции уплотнительного устройства подшипника жидкостного трения заключается в том, что при перемещении валка в осевом направлении при осевой регулировке или тепловой деформации усилие прижатия рабочей кромки манжеты меняется и при уменьшении усилия прижатия при неизменной площади контакта возможно вытекание из подшипника смазки и попадания внутрь его охлаждающей валок жидкости.

Задачей изобретения является создание уплотнительного устройства, исключающего попадание охлаждающей жидкости внутрь подшипника жидкостного трения, выход из строя его деталей вследствие коррозии и износа при осевой регулировке прокатных валков или их тепловой деформации.

Поставленная задача достигается тем, что в уплотнительном устройстве подшипника жидкостного трения, преимущественно для валков прокатных станов, содержащем установленную между закрепленной на втулке-цапфе насадкой и крышкой подшипника V-образную кольцевую манжету, состоящую из корпуса и конической губки, контактирующей с насадкой, коническая губка манжеты выполнена по меньшей мере с двумя рабочими кромками, причем образующая, соединяющая рабочие кромки, составляет с торцевой поверхностью насадки угол 5-15^о, а вершина угла направлена к оси устройства.

Такое конструктивное выполнение уплотнительного устройства подшипника жидкостного трения позволяет исключить попадание внутрь подшипника охлаждающей валок жидкости при осевом перемещении валка и ослабление вследствие этого усилия прижатия уплотняющей конической губки благодаря увеличению площади контакта уплотнения с насадкой при вступлении в контакт второй рабочей кромки, что сохраняет тем самым надежность уплотнения. Угол между торцевой поверхностью насадки и образующей соединяющей рабочие кромки в нормальном рабочем положении уплотняющего устройства 5 15^о, при угле < 5^о вторая рабочая кромка вступает в контакт при незначительных осевых перемещениях валка, когда усилие прижатия конической губки достаточно велико и увеличение площади контакта приводит к значительному увеличению износа и повреждению трущейся пары, а при угле > 15^о вторая кромка вступает в контакт только при значительных перемещениях валка, и до вступления ее в контакт значительное количество охлаждающей жидкости попадает внутрь подшипника. Направление вершины указанного угла к оси устройства обеспечивает вступление в работу второй кромки.

На фиг.1 изображен разрез уплотнительного устройства подшипника жидкостного трения; на фиг.2 V-образная кольцевая манжета.

Уплотнительное устройство подшипника жидкостного трения состоит из втулки-цапфы 1, насаженной на шейку валка 2 втулки-вкладыша 3, предназначенных для восприятия радиальной нагрузки, крышки задней 4, неподвижно закрепленной на подушке 5, с V-образной кольцевой манжетой, состоящей из корпуса 6 и конической губки 7, контактирующей с насадкой 8. Коническая губка 7 выполнена по крайней мере с двумя рабочими кромками "а" и "б" при этом образующая, соединяющая рабочие кромки "а" и "б", составляет при нормальном рабочем положении уплотнения с торцевой поверхностью насадки угол , равный 5-15^о. При этом вершина угла направлена к оси устройства.

Устройство работает следующим образом.

Втулка-цапфа 1, вращаясь во втулке-вкладыше 3, захватывает смазку в рабочий зазор и затем, пройдя через зазор, смазка поступает в нерабочую зону и через торцы вытекает в карманы, расположенные между торцом втулки-вкладыша 3 и задней крышкой 4, а затем из карманов возвращается в систему смазки. Для исключения попадания внутрь подшипника, охлаждающей валок жидкости служит V-образная кольцевая манжета 6, контактирующая своей внутренней кромкой "а" рабочей губки 7 с насадкой 8. Пpи осевой регулировке валков или при их тепловой деформации валок 2 с втулкой-цапфой 1 и насадкой 8 перемещаются в осевом направлении, например, как показано на фиг.2. Уплотняющая коническая губка 7 отклоняется, усилие ее прижатия, обусловленное упругими свойствами материала, уменьшается. Благодаря направлению вершины угла образующей, соединяющей рабочие кромки с торцевой поверхностью насадки к оси устройства, в контакт с насадкой 8 вступает наружная кромка "б" рабочей губки 7, площадь контакта увеличивается и охлаждающая валок жидкость не может проникнуть внутрь подшипника.

Предлагаемое уплотнительное устройство подшипника жидкостного трения по сравнению с известными позволяет повысить надежность уплотнительного устройства и вследствие этого долговечность подшипника жидкостного трения.

Формула изобретения

УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПОДШИПНИКА ЖИДКОСТНОГО ТРЕНИЯ преимущественно для валков прокатных станов, содержащее установленную между закрепленной на втулке-цапфе насадкой и крышкой подшипника У-образную кольцевую манжету, состоящую из корпуса и конической губки, контактирующей с насадкой, отличающееся тем, что коническая губка манжеты выполнена по меньшей мере с двумя рабочими кромками, причем образующая, соединяющая рабочие кромки, составляет с торцевой поверхностью насадки угол 5 15^o, а вершина угла направлена к оси устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2