Гидростатодинамический подшипникдля валков прокатных ctahob

011 810315 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ боюз боеетских Социалистических Республик(22) Заявлено 12.02.79 (21) 2723573/22-0 51) М. Кл.В 21 В 31 аявкирисоединением 23) Приоритет сударственнын комитет СССР о делам изобретениИ и открытий. Тодер 71) Заявител РОСТАТОДИ НАМИ Ч ЕСКИ Й ПОДШ И П Н ИЛЯ ВАЛКОВ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ 72) Авторы изобретения Г. И, Тараба Изобретение относится к прокатномупроизводству и может быть использованов опорах валков листовых прокатных станов,Известны гидростатодинамические подшипники скольжения, в которых используется сочетание гидродинамического игидростатического принципов создания давления в смазочном слое, разделяющем поверхности трения; для этого отверстие невращающейся втулки-вкладыша дляобразования гидродинамического клинового зазора выполнено по диаметру несколькобольшим, чем диаметр вращающейся в нейцапфы валка 1. Одновременно в рабочей 15зоне втулки-вкладыша предусмотреныгидростатические карманы, которые предназначены для приема смазки под давлением от внешнего источника. Конфигурация и количество карманов, использующихся в настоящее время, разнообразны, Вэтих подшипниках имеет место неравномерность распределения давления и температуры по поверхности трения.Известен гидростатодинамический подшипник для валков прокатных станов,включающий корпус с полостью высокогодавления рабочей жидкости, втулку-вкладыш с карманами на рабочей поверхностии каналами, соединяющими через дроссели 30. Кудрявцев и В, И, Пономарев эти карманы с полостью высокого давления 2.Множество отверстий, соединяющих полость высокого давления с рабочей зоной втулки-вкладыша, способствует выравниванию давления и температуры в диаметральных сечениях, однако в осевом сечении при перекосах этот эффект не достигается. При отсутствии дроссельного регулирования расход смазки в перекошенном подшипнике неодинаков, а именно, он выше через область большого зазора, хотя в этом нет необходимости, так как температура в зоне большого зазора всегда меньше, чем в зоне малого зазора. Поскольку расход смазки через подшипник ограничивается производительностью насосов, особенно при требующихся в данном случае насосов высокого давления, давление в полости снижается, несущая способность подшипников падает, а расход смазки используется неэффективно.Описываемый гидростатодинамический подшипник лишен указанных недостатков и отличается тем, что дроссели имеют различное гидравлическое сопротивление, причем в каналах, расположенных ближе к бочке валка, установлены дроссели с наименьшим гидравлическим сопротивлением, а в каналах, расположенных с противопо 810315ложной стороны, - дросселп с наибольшим сопротивлением в соответствии с соотношением1 пах паг-,пп где Р - усилие прокатки,а - коэффициент, учитывающийразмеры валков, подшипников, геометрию гидростатических карманов, расход гидростатической смазки, режим работы клети;так и .тпи максимальное и минимальноегидравлическое сопротивление дросселей.Такое конструктивное решение позволяет увеличить прокачку масла через нагруженную область зазора и снизить тем самым максимальную температуру, увеличить давление в карманах этой области за счет меньшего падения давления на дросселе и увеличить несущую способность смазочного слоя этой области.На фиг. 1 представлена принципиальная схема гидростатодинамического подшипника в осевом сечении; на фиг, 2 - экспериментальные данные распределения температуры в осевом сечении подшипника; на фпг. 3 - экспериментальные зависимости максимальной температуры в смазочном слое от частоты вращения подшипника с дроссельным и устройствами различного исполнения.Гидростатодинамический подшипник включает втулку-вкладыш 1, установленную в корпусе 2. Во втулке-вкладыше 1 вращается цапфа 3 прокатного валка 4. Корпус 2 через устройство 5 для самоустановки опирается на нажимной винт 6 прокатной клети, В корпусе 2 предусмотрена полость 7 высокого давления, которая через дроссели 8, 9 и 10 соединена с гидростатическими карманами 11 на рабочей поверхности втулки-вкладыша 1.При приложении нагрузки к валку 4 последний прогибается, цапфа 3 поворачивается относительно втулки-вкладыша 1 до положения, которое определяется моментом сопротивления самоустановке корпуса 2 изза наличия силы трения Рр в устройстве для самоустановки 5.Смазка подается под давлением в полость 7, откуда через дроссели 8, 9, 10 поступает в карманы 11. Наименьшее гидравлическое сопротивление имеет дроссель 8, через который подается смазка в нагруженную область А. Через дроссель 10 с наибольшим гидравлическим сопротивлением смазка поступает в менее нагруженную область Б смазочного зазора.Расходы смазки через каждый из дросселей обратно пропорциональны их сопротивлениям; в свою очередь, падение давления на дросселе пропорционально его сопро 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 60 65 тивлению. Вместе взятые эти зависимости дают большее давление в смазочном слое области А и больший расход смазки.На фиг. 2 кривая 12 представляет изменение температуры в смазочном слое гидродинамического подшипника диаметром 180 мм при частоте вращения п=430 об/мин и при нагрузке Р=25 т, что соответствует среднему удельному давлению у=102 кг/см. Кривая 13 - то же, что в гидростатодинамическом подшипнике с дросселями равного сопротивления, кривая 14 - в гидростатодинамическом подшипнике, в котором дроссели 8 и 10 имеют соотношение сопротивлений 1:3. Термопарами 15 - 19 измерялась температура.Кривая 20 (фиг. 3) представляет изменение максимальной температуры (показания термопары 19) для этого эксперимента в гидродинамическом режиме в зависимости от частоты вращения цапфы 3, кривая 21 - в гидростатодинамическом режиме с дросселями равного сопротивления, кривая 22 - в гидростатодинамическом режиме с дросселями, имеющими соотношение сопротивлений 1:3,Сравнение кривых 13 и 14 свидетельствует о том, что распределение смазки в предлагаемом подшипнике эффективно снижает максимальную температуру.Сравнение кривых 21 н 22 показывает, что предельная температура (например, 1= 110 С) устанавливается при различной частоте вращения, причем наибольшая частота вращения достигается при использовании дроссельных устройств согласно изобретению,Экспериментами также установлено, что характер наклонов кривых 14 и 22 изменяется с изменением соотношения сопротивлений дросселей 8 и 10. Формула изобретенияГидростатодинамический подшипник для валков прокатных станов, включающий корпус с полостью высокого давления рабочей жидкости, втулку-вкладыш с карманами на рабочей поверхности и каналами, соединяющими через дроссели эти карманы с полостью высокого давления, о т л и ч а ющи йся тем, что, с целью выравнивания температуры по длине рабочей поверхности подшипника и повышения предельно допустимых нагрузок и скоростей скольжения, дроссели выполнены с различным гидравлическим сопротивлением, причем в каналах, расположенных ближе к бочке валка, установлены дроссели с наименьшим гидравлическим сопротивлением, а в каналах, расположенных с противоположной стороны, - дроссели с наибольшим сопротивлением.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Тодер И. А Тарабаев Г. И. КрупноО Тираж 889 Подписное митета СССР по делам изобретений и откргятийЖ, Раушская наб., д. 4/5 ппография, пр. Сапунова, 2 б 71 62. Авторское свидетельство СССР329915, кл. В 21 В 31/02, 1970.