УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ОПОРЫ ПРОКАТНОГО ВАЛКА
SEAL DEVICE OF TURNING ROLLER SUPPORT

Изобретение относится к области прокатного оборудования, конкретно к уплотнительным устройствам подшипников рабочих валков, и может быть использовано в уплотнительных устройствах подшипниковых опор машин и механизмов.
Известна приводимая в качестве аналога конструкция уплотнительного устройства опоры прокатного валка (см., например, патент РФ №2059903, кл. F16J 15/32, 29.03.1993). Это уплотнительное устройство содержит крышку с расположенным в ней уплотнительным узлом, включающим две манжеты, одна из которых своей рабочей кромкой контактирует с торцевой поверхностью валка, а другая своей рабочей кромкой контактирует с радиальной поверхностью шейки валка. Недостаток данного устройства заключается в том, что для уплотнения двух поверхностей применяются две манжеты, что в условиях ограниченного пространства затрудняет его использование.
Из известных конструкций уплотнительных устройств наиболее близким по технической сущности (прототипом) является используемое в качестве уплотнительного устройство опоры прокатного валка, содержащее подшипниковый узел и насадку, расположенные на шейке валка, крышку, закрывающую подшипник с П-образной радиальной манжетой, включающей корпус с двумя рабочими кромками, взаимодействующими с наружной поверхностью насадки (см. патент РФ №2063276, кл. В21В 31/02, 16.05.1994).
Это уплотнительное устройство опоры прокатного валка позволяет обеспечивать надежное уплотнение трущихся поверхностей при наличии одной уплотняемой среды.
Недостаток известной конструкции уплотнительного устройства (прототипа) заключается в том, что оно не обеспечивает герметичность от проникновения в устройство другой среды, обе рабочие кромки направлены в одну сторону.
Техническим результатом предлагаемого уплотнительного устройства опоры прокатного валка является сохранение уплотняющих свойств манжеты, работающей в условиях двух уплотняемых сред, а также возможность изменять усилие прижатия рабочих кромок для уплотнения разных сред.
Технический результат предлагаемого уплотнительного устройства опоры прокатного валка достигается тем, что наружная поверхность насадки выполнена в виде двух разнонаправленных конусных поверхностей с образованием большими торцами вершины, с углами конусов от 15° до 45°, при этом соотношение углов наклона конусных поверхностей составляет 1,3…1,5 на любую сторону насадки.
Заявленное уплотнительное устройство опоры прокатного валка, выполненной с применением подшипника жидкостного трения, приведено на чертеже, где на фиг.1 показано уплотнительное устройство опоры прокатного валка.
В подушке 1 с подшипником 2 прокатного валка 3 и насадкой 4 установлена крышка 5 с расположенной в ней уплотнительной П-образной манжетой 6, включающей две рабочие кромки 7 и 8, контактирующие с конусными поверхностями 9, 10 насадки 4. Рабочая кромка 7 направлена на уплотнение охлаждающей жидкости «О», рабочая кромка 8 направлена на уплотнение смазывающей подшипник 2 жидкости «С». В данном варианте попадание в подшипник 2 охлаждающей жидкости, состоящей, например, из воды с окалиной, нежелательно. Поэтому для обеспечения более надежного контакта рабочей кромки 7 с насадкой конусная поверхность 9, обращенная к валку 3, выполнена с углом наклона β, большим, чем угoл наклона α конусной поверхности 10, обращенной к подшипнику 2. Это соотношение составляет 1,3…1,5, при этом углы конусных поверхностей находятся, в диапазоне от 15° до 45°. В том случае, если необходимо обеспечить более надежное уплотнение от вытекания смазки из подшипника 2, угол α больше угла β в 1,3…1,5 раза (на чертеже не показано). Работа устройства осуществляется следующим образом.
В процессе работы при вращении валка 3 совместно с насадкой 4 П-образная манжета 6 своими рабочими кромками 7, 8, контактируя с конусными поверхностями 9, 10 насадки 4, предотвращает с одной стороны вытекание смазки «С» из подшипника 2, а с другой стороны предотвращает попадание в подшипник 2 охлаждающей жидкости «О». В зависимости от того, какую среду необходимо важнее предохранять от проникновения в нее другой среды, выбирают углы наклона конусных поверхностей 9, 10 насадки 4. При работе манжеты с разными контактными усилиями на рабочих кромках их износ распределяется неравномерно. Поэтому для увеличения долговечности манжеты, при очевидном износе более нагруженной рабочей кромки, манжету разворачивают на 180°. При этом менее изношенная рабочая кромка встает на место более изношенной.
Таким образом, предлагаемое уплотнительное устройство опоры прокатного валка позволяет изменять усилия поджатия рабочих кромок П-образной манжеты для двух уплотняемых сред за счет разных углов наклона насадки, в результате чего повышается надежность работы устройства.