Опора прокатного валка

"., " ;,трф ь АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ ДЕТЕЛЬСТ ьныи ов,машин 23-42 каченияобслуживаМашино 5 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) ОПОРА ПРОКАТНОГО ВАЛКА(57) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к конструкциям подшипниковых узлов прокатных клетей, и может быть использовано также в тяжело нагруженных подшипниковых опорах машин и механизмов. Цель изобретения - повышение долговечности многорядных подшипников и улучшение условий их монтажа-демонтажа. Опора содержит подушку 4, в верхней части которой выполнена расточкарадиусом, большим радиуса наружного коль, ца многорядного подшипника 2, плотно34 посаженного на шейку 1 валка. В по-. душке 4 в горизонтальной плоскости наклонно выполнены прямоугольные пазы, в которые вставлены коццы мембраны и герметично через уплотнения соединены винтами с подушкой. Полость между мембраной и подушкой 4 соединена вертикальными и горизонтальными каналами 11 и 12 соответственно с пробкой 13 и запорной гидроаппаратурой, включающей вентиль 14, плиту 15 с манометром 16 и вентиль 17 с быст 0847роразъемцым соединением 18. К подушке присоединены торцовая крышка с опорным узлом 3 и крышка 6 с уплотнениями. При сборке и разборке опоры между мембраной и наружным кольцом подшипника 2 обеспечивается зазор, что облегчает монтаж подшипника в подушку и из нее. Перед работой опоры в полость подается под давлением жидкость и мембрана плотно охватывает наружное кольцо многорядного подшипника. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к конструкциям подшипниковых узлов прокатных клетей и может быть использованотакже в тяжелонагруженных подшипниковых опорах машин и механизмов.Цель изобретения - повышение долговечности многорядных подшипников и улучшение условий их монтажа-демонтажа.На фиг. 1 изображена опора, общий вид, продольный разрез; на фиг, 2 узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 в исходном состоянии опоры; на фиг. 4 - то же, в рабочем состоянии опоры.П р и м е р. Опора прокатного валка состоит из шейки 1 валка, четырехрядного цилиндрического роликоподшипника 2, упорного узла с двухрядным коническим роликоподшипником 3 и подушки 4 с двумя торцовыми крышками 5 и 6. Подушка 4 выполнена радиусом К, из центра О (фиг. 2). Вдоль оси четырехрядного цилиндрического роликоподшипника 2 в подушке 4 выполнены два прямоугольных паза а, в которые вставлены концы 7 мембраны 8, через уплотнение 9 винтами 10 жестко соединенные с подушкой 4. В подушке 4 с разных сторон выполнены вертикальные и горизонтальные сверления 11 и 12, которые закрыты пробкой 13 и вентилем 14. К вентилю 14 присоединена плита 15 с манометром 16. К плите 15 присоединены вентиль 17 со штуцером 18.Для нормальной работы опорного узла необходимо сборку опорного узла осуществлять следующим образом. Нашейку 1 валка по плотной посадкеустанавливают внутреннее кольцо роликоподшипника 2. Отдельно на специ)альной площадке к подушке 4 крепятмембрану 8, причем концы 7 мембраны8 присоединяют к подушке 4 винтами 7через уплотнение 9. В резьбу горизонтального сверления 11 подушки 4ввинчивают пробку 13, а в резьбу горизонтального сверпения 12 - штуцервентиля 14, с которым соединяют плиту15 с манометром 16 и вентиль 17 соштуцером 18, Затем известными способами проверяют герметичность крепления мембраны к подушке. При необходимости уплотнение подтягивают или используют дополнительные средства герметизации. Затем к разъемному соединению 15 подсоединяют устройство по" дачи рабочей жидкости и через открытыйвентиль 14, горизонтальные и вертикальные сверления 12 масло без избыточного давления подают в полостьмежду подушкой 4 и мембраной 8, Длявыпуска воздуха открывают пробку 13.При заполненной маслом полости мембрана должна находиться в исходномпопожении, обеспечивая зазор о, , Кподушке 4 крепят заднюю торцовуюкрышку 6 и вставляют наружное кольцос роликами подшипника 2 и на шейху 1валка устанавливают упорный узел 3 сторцовой крышкой 5, которую крепят к "б подушке 4. Сборка опорного узла закончена.При открытых вентилях 14 и 17 кштуцеру 18 подсоединяют устройствоподачи жидкости, например маслонапорную установку гидравлической системы противоизгиба стана и переносной гидравлический пресс, и закачивают жидкость в полость между мембраной 8 и подушкой 4, Манометром 16 контролируют давление жидкости в системе. Как показывают расчеты, давления 0,5-1,0 МПа достаточно, чтобы мембрана выбрала зазор 0, и плотно прижалась к наружному кольцу подшипника 2. Затем закрывают вентиль 17 и отключают насос. По показаниям манометра 16 в течение, например, часа можно дополнительно проверить герметичность емкости в подушке. Если за выбранное время давление манометра постоянно, то утечек жидкости нет, а уплотнения герметичны. При значительном изменении давления необходимо произвести разборку подушки и подтяжку уплотнения 9, затянув винтами концы 7 мембраны 8. Обеспечив герметичность уплотнений, закрывают.вентиль 14, Это необходимо для отсоединения манометра 16 от гидравлической системы подушки 4, так как в процессе прокатки нагрузки резко меняются и достигают больших величин, что может вывести из строя манометр 16. Подушка подготовлена к работе.Возникающие в процессе прокатки нагрузки Р на валок передаются через шейку 1 валка на подшипник 2, а следовательно, и на мембрану 8. Мембрана 8, сжимая жидкость, равномерно распределяет нагрузку между рядами подшипников, так как давление жидкости в любой точке вдоль горизонтальной оси мембраны одинаково. По этой причине равномерно также распределение нагрузки между роликами верхней половины каждого ряда подшипника 2. В случае работы системы противоизгиба валка возможный перекос шейки 1 валка относительно подушки 4 не приводит к перераспределению нагрузки между рядами подшипника 2. По указанной причине жидкость и мембрана поддерживают равномерность нагрузки.С целью облегчения сборки опоры и демонтажа подшипника необходимо исключить плотное соприкосновение мембраны и наружного кольца подшипника при отсутствии давления в .гидросистеме. Для этого зазор 0 должен быть больше половины эффективного посадочного натяга Н:- соответственно наибольшие и наименьшие вепичины 18 = -- к,100045Величину 3 определяют из условия,что упругая деформация с жидкостив замкнутой полости между мембранойи внутренней расточкой подшипника недолжна превосходить величину50с =-. - где ЬЧ - изменение объемаЕ 9жидкости под действием давления ьР;Р - площадь мембраны.ьЧ определяют по формуле ЬЧ =55=Ч,Ь Р, где Ч - первоначальныйОбъем жидкости;- коэффициент относительного объемного сжатия жидкости; натягов, подсчитанные потаблицам посадок;ЬН, - уменьшение натяга вследствие сокращения высотынеровностей на посадочных 15 поверхностях вала и корпусапри установке подшипника;Ь Н - уменьшение посадочного натяга при нагреве элементовподшипникового узла.Для подшипника с максимальным реальным внутренним диаметром 900 ммпри допускаемой посадке г 6 величинанатяга равна: НМОО = +266 мкм Нмин==210 мкм. Следовательно Н = 238 мкм.сс 25 По табличным данным принимают ЬН,12 мкм, а Ь Н по предварительнымрасчетам выбирают равным 5 мкм. Получают Н = 221 мкм.Таким образом, величина зазора Ь,Нравна Ь,- = 0,11 мм. Исходя изконструктивных соображений принимаютминимальную величину зазора О= 0,5 мм. Максимальную величину зазора принимают О, = 1 мм. Дальнейшееувеличение О, нецелесообразно из-затрудности изготовления мембраны сбольшим свободным ходом. В зависимости от размеров используемых в листо вых станах подшипников (наружный ра-,диус К = 200-500 мм( величина 3равна1340847 Р =К В ,15 20 25 3= ( --- .-)к. 1 1 40 50 30 35 40 45 50 Ч, можно определить следующимобразом:Ч, =- (Р+В)-К 1 В=-С 2 ЕГ + Е)В,где В - длина полости с жидкостью.ЬР определяют в зависимости отдействующего усилия Р и площади мемРбраны ЬР = .-- 0;95(11,5 10 Па ) для силиконовой жидкости, К = 400 мм; Р, = - 20000 кН, В = 500 мм, находят 365 мм. При с 05 мм о 10 мм. В зависимости от размеров подшипников этот зазор равен Угол наклона продольных прямоугольных пазов выбирают исходя из конструктивных соображений ( к, = 45 о-60 ) . При увеличении угла больше 60 происходит ослабление продольного сечения подушки и увеличение относительного угла загиба мембраны.оУменьшение угла ниже 45 приводит к уменьшению длины продольного паза, .что нецелесообразно, так как затрудняется крепление концов мембраны. Применение предлагаемой валковой опоры позволяет равномерно распределять нагрузку между рядами многорядного, например четырехрядного, цилиндрического подшипника, в том числе при перекосах подушки относительно шейки валка, Опыт эксплуатации известных валковых опор показал, что в процессе прокатки или работе устройства противоизгиба происходит перераспределение нагрузки между рядами подшипников и нагружение только 2 рядов подшипников со стороны бочки валка. Это приводит к их ускоренному износу и поломкам. Использование предлагаемой валковой опоры за счет устранения неравномерности распреде,ления нагрузки на подшипники позво - ляет увеличить ее долговечность в 2 раза.Кроме того, наличие регулируемого зазора между мембраной и наружным кольцом подшипника (путем слива части жидкости из полости между мембраной и подушкой) позволяет облегчитьмонтаж-демонтаж подшипника из подушки. Формул а и зобр ет ения 1Опора прокатного валка, содержащая шейку валка, насаженный на нее многорядный цилиндрический ролико. подшипник, упорный узел с двухрядным коническим роликоподшипником, охва 1тывающую наружное кольцо многорядного подшипника подушку и две торцовыекрышки с уплотнениями, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения долговечности многорядных подшипников и улучшения условий их монтажа-демонтажа, верхняя половина подушки выполнена радиусом, большимрадиуса наружного кольца многорядногсподшипника, причем между верхней половиной подушки и внешней поверхностью наружного кольца многорядногоподшипника образована полость, приэтом опора снабжена мембраной, разделяющей указанную полость по высотена два герметично изолированных отсека, один из которых между верхнейполовиной подушки и мембраной заполнен жидкостью и соединен посредствомвыполненных в подушке каналов с запорной арматурой и измерителем давления. 2. Опора поп. 1, о тл ич а ющ а я с я тем, что радиус верхней половины расточки подушки составляет 1/4-1/5 радиуса наружного кольца многорядного подшипника, а в качестве жидкости использовано силиконовое масло, при этом по обеим сторонам на вертикальной оси подушки в ее нижней половине симметрично друг относительно друга выполнены продольные пазы, в которых жестко закреплЕны концевые части мембраны.1340847 Составитель Ю. ЛямовТехред Л.Сердюкова Редактор А. Ога орректор И. впуск Заказ 4380/13 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгоро Проектная, 4 Тираж 480 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушсПодписноеомитета СССРоткрытийая наб д, 4/