[1]Изобретение относится к прокатно
производству и касается конструкций рабочих клетей прокатных станов, в которых используются подшипники жид
костного трения. Известен подшипник жидкостного трения для прокатки валков, содержа
щий втулку-вкладыш, составную втулк цапфу, монтированную на конической шейке валка, и радиально-упорный
подшипни-к качения С 13. При установке этих подшипников на опорные узлы прокатных валков,
работающих в реверсивном режиме, пр исходит интенсивный износ трущихся
: поверхностей, что приводит к возник новению зазора по коническому посадочному месту между шейкой валка и
втулкой-цапфой. Наличие появившегос ; зазора снижает точность прокатки . .:
вследствие радиальных биений валков и снижения сил трения по коническом
: посадочному месту втулки-цапфы, что приводит к возникновению заклиниваю
щего момента в радиально-упорном по , шипнике., .Наиболее близким к предложенному
подшипнику по технической сущности и достигаемому результату является
подшипник жидкостного трения, содержащий втулку-цапфу, втулку-вкладыш с отверстиями для подвода смазки
на рабочую поверхность подшипника и торцовые масляные карманы 2 Поскольку грузоподъемность подшипника
жидкостного трения зависит от диаметра сопряженных поверхностей , марки рабочей жидкости, величины
относительного зазора между втулкой-цапфой и втулкой-вкладышем,
скорости вращения и от величины отношения длины подшипника к его диаметру , при прочих равных условиях
грузоподъемность подшипника увеличи вают обычно за счет увеличения длины подшипника,.
Однако при увеличении длины подши ника нагруженный усилием прокатки ва
лок изгибается и возникает кромочный эффект, т.е. преимущественный
контакт по концевым частям поверхностей втулки-вкладьша и втулки-цапфы
, а это приводит к преждевременному выкрашиванию баббитовой напайки .
Кроме использования таких подшипников на станах реверсивной прокатки
при смене направления вращения валка это приводит к разрушению масляного
клина между втулкой-вкладышем и втул кой-цапфой, и, как следствие - к час
тичной потере грузоподъемности подшипника: Для полного восстановления
грузоподъемности подшипника требуется значительное время, а это снижает производительность стана.
Целью изобретения является повышение грузоподъемности подшипника и снижение времени выхода подшипника на рабочий режим после реверса прокатного валка.
Поставленная цель достигается тем, что в подшипникежидкостного трения
для валков прокатных станов, содержащем втулку-цапфу, втулку-вкладыш с отверстиями для подвода смазки на
рабочую поверхность подшипника и торцовые масляные карманы, втулкавкладыш снабжена, по меньшей мере,
двумя гидравлическими затворами, выполненными в виде кольцевых проток
чек на ее концевых частях, размещенных в масляных карманах, а гидравлические затворы выполнены в
виде кольцевых проточек на концевых частях втулки-цапфы, размещенных в масляных карманах.
На фиг. 1 показан предложенный подшипник (по месту установки на прокатном
валке), общий вид/ на фиг. 2 и 3 - выполнение гидравлического затвора
на втулке-вкладыше и втулкецапфе , на фиг. 4 - эпюра распределения
удельных давлений по длине окружности подшипника/ на фиг. 5 - эпюра
распределения удельных давлений по длине подщипника. Подшипник состоит из втулки-цапфы
1, втулки-вкладыша 2 с отверстием 3 для подвода смазки на рабочую поверхность
подшипника, торцовых масляных карманов 4 для сбора отработавшего
масла перед сливом, на концевых частях втулки-вкладыша 2, размещенных
в карманах 4, выполнены кольцевые проточки 5 и 6, Выполняющие роль гидравлических
затворов при работе подшипника . Как вариант исполнения подшипника указанные гидравлические затворы
могут быть выполнены в виде кольцевых проточек 7 и 8 на втулке цапфе 1.
При работе подшипника во время прокатки возникает радиальное усилие,
передающееся через валок 9 на втулкуцапфу 1, а затем на втулку-вкладыш
2 и подушку валка 10. В результате этого между втулкой-вкладышем и
втулкой-цапфой образуется неравномер|ный зазор 11 по окружности оопряже-
ния, причем минимальное значение ( ) зазора возникает в направлении-воздействии усилия прокатки,
а максимальное значение (( )- в противоположном направлении. При подаче рабочей жидкости в зазоре 11
между вхулкой-вкладышем и втулкойцапфой образуется масляный клин, давление
{Ру)в котором распределяется по некоторой кривой 12, причем максимальное значение давления будет
в районе минимального радиального зазора. По длине втулки-вкладыша под
шипника давление масляном клине между втулкой-вкладышем и втулкойцапфой распределяется по закону, отраженному кривой 13. Кривая 13 имеет три участка распределения давления,
средний рабочий участок 14, расположенный между проточками на внутренней поверхности втулки-вкладыша или
между .проточками на.втулке-цапфе, участок резкого падения давления 15,
расположенный мезкду кромками проточки 8, участок слива 16. Пунктирной
кривой 17 отражается закон распределения давлений с гладкой цилиндрической
внутренней поверхностью втулкивкладыша . Кривая 17 не имеет участка резкого падения давления. За счет
установки между втулкой-вкладйшем и втулкой-цапфой гидравлического затвора , выполненного в виде кольцевых
.проточек 5 и 6 на втулке-вкладыше или проточек 7 и 8 на поверхности втулки-цапфы, созда втся некоторое
приращение давления по краям втулки ,вкладыша, за счет чего без увеличения
длины втулки-вкладыша получается общее увеличение грузоподъемности подшипника жидкостного трения
[2]При изменении направления вращения валка в зазоре 11 начинает происходить
разрушение масляного клина. Но из-за того, что в проточках на внутренней поверхности втулки-вкладыша
5 находится вращающийся масляный шнур, причем направление вращения масляного
шнура противоположно направлению вращения валка и не совпадает с вращением масляного клина из-за
разности толщины масляного слоя между втулкой-вкладышем и втулкой-цапфой,
происходит временной затрудненный слив масла, и восстановление полной грузоподъемности подшипника
происходит значительно быстрее, чем у подшипника с гладкой цилиндрической поверхностью втулки-вкладыша.
[3]Экспериментально установлено повы0 грузоподъемности подшипника
жидкостного трения в опорном узле прокатного валка предлагаемой конструкции
на 8-10% и значительное снижение времени при выходе подшипника на рабочий режим после реверса валка.
