ОПОРА РОЛИКА ЛИСТОПРАВИЛЬНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к деталям машин, обеспечивающим нормальную эксплуатацию установок.
Важным узлом любой машины, содержащей валы вращения, установленные в подшипниках качения (скольжения), являются опоры, в которых размещаются подшипники. Такие опоры описаны, например, в «Общетехническом справочнике» под ред. Е.А.Скороходова, М., «Машиностроение», 1982, с.300-301. Обычно с наружной стороны (реже - с обеих сторон) подшипники качения закрываются крышками, предотвращающими попадание твердых частиц и грязи в подшипник.
Известна опора прокатного валка, содержащая подушку со сферическим вкладышем скольжения, имеющим на рабочей поверхности смазочную канавку, выполненную в виде двух равных сторон угла, вершина которого направлена в сторону вращения валка (см. а.с. СССР №1382518, кл. В21В 31/02, опубл. в БИ №11,1988 г.). Однако эта опора непригодна для подшипника качения.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является опора вала, приведенная в книге П.И.Орлова «Основы конструирования», кн. 2, М., «Машиностроение», 1988, с.456 и рис.799 «в».
Эта опора содержит подшипник качения и крышку его крепления с центральным отверстием для вала и с отверстиями для крепежных болтов и характеризуется тем, что в ней устанавливаются два подшипника, а крышка расположена с внешней стороны опоры. Недостатком известной опоры является применимость крышки только в качестве торцевой, т.е. непригодность для прохождения через ее центральное отверстие вала.
Технической задачей настоящей полезной модели является обеспечение монтажа и эксплуатации подшипников роликоправильной машины толстолистового стана и снижение, тем самым, производственных затрат.
Для решения этой задачи у опоры ролика листоправильной машины (ЛПМ), содержащей подшипник качения и крышку его крепления с центральным отверстием для вала и с отверстиями для крепежных болтов, в крышке со стороны передвижения выправляемых листов центральное отверстие выполнено ступенчатым и часть отверстия большего диаметра, смежного с подшипником, содержит цилиндроконическую краевую проточку для сепаратора подшипника, а в части отверстия меньшего диаметра выполнены круговые проточки прямоугольного поперечного сечения, суммарная площадь которых составляет 0,004...0,005 от площади поперечного сечения вала, проходящего через это отверстие, при этом в крышке выполнено дополнительное смотровое отверстие, ось которого параллельна оси вала, с площадью, равной 0,15...0,17 площади поперечного сечения цапфы под подшипник, расположенное на расстоянии от центра крышки, равном 0,97...0,98 диаметра цапфы, и закрываемое заслонкой.
Вышеприведенные параметры крышки опоры получены опытным путем и являются эмпирическими.
Сущность заявляемого технического решения заключается в предлагаемой конструкции крышки опоры ролика. Отличительной особенностью этой крышки является, во-первых, наличие краевой цилиндрической проточки на части ступенчатого отверстия большего диаметра, что обеспечивает свободное размещение сепаратора подшипника. Во-вторых, на части этого отверстия меньшего диаметра выполнены круговые проточки заданной площади, обеспечивающие надлежащую смазку вала в отверстии. В-третьих, в крышке дополнительно выполнено смотровое отверстие определенных параметров.
Наличие этого отверстия, в котором может быть размещен волоконно-оптический кабель, выведенный на пульт управления ЛПМ, позволяет вести наблюдение за состоянием подшипника (его роликов и сепаратора), обеспечивая необходимую его профилактику. Действительно, подшипники роликов ЛПМ толстолистового стана (особенно со стороны привода ЛПМ) работают в тяжелом режиме из-за повышенной температуры (правка горячих листов) и возможности попадания в них частиц окалины. Выход же подшипника из строя может привести к поломе привода с тяжелыми последствиями. Положение смотрового отверстия и его размеры обеспечивают надежный осмотр состояния подшипника и его своевременную профилактику.
В результате этого снижаются производственные затраты, связанные с монтажом и эксплуатацией опорных подшипников ЛПМ.
Заявляемая опора схематично показана на фиг.1, а на фиг.2 - вид крышки.
Опора, расположенная в корпусе 1 привода ЛПМ, содержит подшипник качения 2 (например, роликовый), установленный на цапфе 3 диаметра d вала 4 ролика ЛПМ. Посадочное отверстие корпуса закрыто крышкой 5, крепящей подшипник, в отверстие которой входит его сепаратор 6.
в
1
1
в
2
Крышка (фиг.2) со стороны передвижения листов (показано стрелкой) выполнена со ступенчатым отверстием 6, часть которого с большим диаметром D имеет цилиндроконическую круговую проточку 7 шириной b. Часть центрального отверстия крышки 8 меньшего диаметра d имеет круговые проточки 9 с прямоугольным поперечным сечением суммарной площадью (с одной стороны от оси xx крышки) 0,004...0,005 от площади поперечного сечения вала F=πd /4.
2
В крышке, кроме крепежных отверстий 10 и центрального отверстия, дополнительно выполнено смотровое отверстие 11, ось которого параллельна оси хх вала, а площадь составляет 0,15... 0,17 от площади поперечного сечения цапфы 3, равной f=πd/4. При этом смотровое отверстие расположено на расстоянии ℓ=(0,97...0,98)d от центра «О» крышки и закрывается заслонкой 12.
Опытную проверку предлагаемой опоры осуществляли на ЛПМ толстолистового стана горячей прокатки 2350 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
С этой целью в опоре одного из приводных роликов ЛПМ опробывались различные варианты крышек крепления роликового двухрядного подшипника, которая расположена со стороны передвижения листов. Результаты опытов оценивали по трудозатратам, связанным с монтажом и эксплуатацией опоры.
Наилучшие результаты (минимум указанных затрат) получены при использованы рекомендуемой опоры. Отклонения от заявляемой ее конструкции снижали достигнутые показатели. Так, выполнение краевой проточки крышки
c
c
цилиндрической в некоторых случаях приводило к появлению трещин в месте сопряжения горизонтальной и вертикальной поверхностей части отверстия большего диаметра. Уменьшение суммарной площади прямоугольных проточек на части отверстия меньшего диаметра (f<0,004F) ухудшало смазку вала, вращающегося в этом отверстии, и вызывало ускорение износа как крышки, так и вала; при f>0,005F условия работы вала заметно не улучшались.
o
o
Изменение местоположения смотрового отверстия (т.е. изменение ℓ), равно как и уменьшение его площади (f<0,15f) ухудшало обзор состояния подшипника, а при f>0,17f наблюдалось появление микротрещин на участке крышки с внешней (наиболее удаленной от т. «О») стороны отверстия. Известная опора, выбранная в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не использовалась ввиду заведомой ее непригодности для опоры ЛПМ.
Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.
Технико-экономические исследования показали, что использование настоящего изобретения в ЛПМ толстолистового стана снизит производственные затраты не менее, чем на 5%.
Пример конкретного выполнения
Опора приводного ролика ЛПМ толстолистового стана имеет вид, показанный на фиг.1. В опоре установлен двухрядный подшипник качения с коническими роликами, закрытый со стороны передвижения листов в ЛПМ крышкой, показанной на фиг.2.
в
к
c
в
2
2
2
Размеры опоры: d=125 мм, d=100 мм, D=210 мм, В=50 мм, b=20 мм, D=190 мм; f=0,0045F=0,0045×πd /4=0,0045×π×125/4≈55 мм (3 проточки шириной 4 мм и глубиной 4,6 мм).
o
o
2
2
2
Смотровое отверстие: ℓ=0,975d=0,975×100=97,5 мм; f=0,16f=0,16×πd/4=0,16×π×100/4≈125,7 мм, т.е. d≈40 мм.