УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНАБЖЕНИЯ СМАЗКОЙ И ПОДШИПНИКОВАЯ СИСТЕМА С НИМ
LUBRICANT FEED DEVICE AND BEARING SYSTEM THEREWITH

Изобретение относится к устройству для снабжения смазкой, прежде всего, для дозированной подачи смазки в смазочные точки в прокатном стане или тому подобном. Кроме того, изобретение относится к подшипниковой системе, которая используется, например, в прокатном стане по меньшей мере с одним таким устройством для снабжения смазкой. Такое устройство известно, например, из DE 202006011249 U.
В прокатных станах для смазки подшипников все чаще наряду с консистентной смазкой применяется масло. При этом небольшое количество масла, частично вместе с воздухом, транспортируется к подшипникам. При этом дополнительно к функции транспортировки воздух выполняет функцию уплотнения подшипника за счет избыточного давления по отношению к внешней среде. Для подобных случаев применения известно предусмотрение в подшипниках трубопроводов, по которым масло вместе с воздухом подводится к смазочным точкам подшипника. При этом каждой смазочной точке придан дроссельный патрон, через который часть масла подается из трубопровода к смазочной точке. Остальное масло направляется по трубопроводу к другим смазочным точкам.
В этих известных системах недостаток заключается в низкой точности дозированной подачи и распределения смазки. При этом точность дозировки и распределения зависит по существу от противодавления в местах установки подшипников. К тому же, объемная компенсация между различными смазочными точками возможна лишь с большим трудом.
С учетом этого задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить устройство для снабжения смазкой, а также подшипниковую систему с ним, которое обеспечивает возможность точной количественной дозировки поданного на каждую смазочную точку количества смазки, а также точной регулировки распределения между отдельными смазочными точками.
Согласно изобретению эта задача решается с помощью устройства для снабжения смазкой согласно п.1 формулы изобретения, при этом устройство оснащено трубопроводом, посредством которого источник смазки соединен с несколькими смазочными точками, при этом в трубопроводе предусмотрен по меньшей мере один выполненный в виде дозирующего клапана инжектор в виде вставного патрона для выдачи определенного количества смазки за цикл, состоящий из приложения давления и снятия давления подведенной смазки, которому придан сквозной канал таким образом, что смазка от источника смазки проводится мимо инжектора в направлении к расположенной ниже по течению смазочной точке. При этом применяемые согласно изобретению инжекторы могут, например, путем выбора соответственно различных поршней точно регулироваться относительно количества выданной смазки. Это обеспечивает возможность очень точной дозировки смазки к каждой отдельной смазочной точке. Кроме того, за счет расположения инжекторов в трубопроводе согласно изобретению является возможным введение в трубопровод нескольких инжекторов в соответствии с количеством подлежащих снабжению смазкой смазочных точек, при этом сквозной канал обеспечивает снабжение всех инжекторов смазкой. Таким образом, инжекторы могут быть особенно просто интегрированы в отверстие подшипниковой системы или тому подобное, за счет чего становится возможной особенно компактная и закрытая конструкция.
Согласно изобретению сквозной канал выполнен в виде байпасного канала внутри инжектора. Другими словами, сквозной канал делает возможной гидравлическую связь от источника смазки мимо инжектора к следующему, расположенному ниже по течению инжектору. Если при этом сквозной канал, выполненный, например, в виде отверстия, проходит через корпус инжектора, в подшипниковой системе не нужно предусматривать никаких дополнительных отверстий или выемок. Кроме того, можно отказаться от отдельного трубопровода для снабжения всех инжекторов смазкой.
По одному предпочтительному варианту осуществления изобретения трубопровод образован отверстием в подлежащей снабжению смазкой детали, например корпусе подшипника или внутреннем или внешнем кольце подшипника, при этом в отверстии предусмотрены инжекторы, а между ними - по меньшей мере одна распорная втулка. Таким образом, посредством количества и длины распорных втулок можно установить расстояние между инжекторами в соответствии с положением смазочных точек.
Является предпочтительным, если по меньшей мере один инжектор выполнен в виде подводящего распределителя для дозировки смазки в смазочную точку. При этом инжектор, предпочтительно, имеет впускное отверстие для смазки и обращенное к подлежащей смазке точке выпускное отверстие для смазки, между которыми во втулке, которая вместе с впускным колпачком выполнена в виде вставляемого или ввинчиваемого в трубопровод и/или отверстие вставного патрона, с возможностью перемещения установлены уплотнительный поршень и нагнетательный поршень. При этом уплотнительный поршень имеет периметрическую уплотнительную фаску, которая позволяет протекание смазки в направлении подачи и предотвращает обратное течение смазки, и выполнен с возможностью перемещения между освобождающим канал снятия давления и блокирующим этот канал положениями, при этом нагнетательный поршень выполнен с возможностью перемещения против силы упругого элемента для нагнетания смазки к подлежащей смазке точке в направлении подачи и для всасывания смазки за счет силы упругого элемента против направления подачи. Подобная конструкция инжекторов обеспечивает возможность особенно надежной и требующей незначительного обслуживания эксплуатации при одновременно компактной конструкции.
Кроме того, может быть предусмотрен адаптер с наружной резьбой для фиксации вставного патрона или же инжектора в трубопроводе и/или в резьбовом отверстии, при этом вставной патрон по меньшей мере участками может иметь меньший внешний диаметр, чем адаптер. Таким образом, выполненный в виде вставного патрона дозировочный клапан (инжектор) может быть легко вставлен в отверстие или же трубопровод и закреплен посредством ввинчивания адаптера.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения предусмотрено, что инжекторы выполнены для приведения в действие за счет последовательного приложения давления и снятия давления посредством масла в качестве смазки. Таким образом, подводимая в течение цикла из последовательного приложения давления и снятия давления смазка одновременно служит для приведения в действие инжекторов.
В некоторых случаях применения оказалось особенно полезным, если дополнительно к маслу или ему подобной смазке подводить к смазочным точкам и воздух. Для этого может быть предусмотрен проходящий, прежде всего, параллельно трубопроводу воздушный канал для подвода сжатого воздуха по меньшей мере к одной из смазочных точек. При этом предпочтительно, если воздушный канал и/или канал-ответвление воздушного канала ниже по течению от инжектора и перед смазочной точкой впадает в ведущий к смазочной точке подводящий трубопровод для воздуха и смазки, прежде всего масла. Таким образом, дозируемое инжектором количество масла может воздухом транспортироваться к смазочной точке. Одновременно, наряду с этой функцией в качестве транспортной среды воздух вследствие избыточного давления может также выполнять уплотнительную функцию в подлежащей смазке детали, например в подшипнике.
В устройстве для снабжения смазкой согласно изобретению не все инжекторы должны иметь идентичный объем подачи. Напротив, могут быть предусмотрены и инжекторы с разными объемами подачи. Это может быть достигнуто, например, за счет различного выполнения размеров нагнетательного поршня или же длины хода нагнетательного поршня.
Кроме того, изобретение относится к подшипниковой системе, например подшипниковой системе в прокатном стане, с внешним кольцом и внутренним кольцом, которые выполнены с возможностью прокручивания относительно друг друга, и с телами качения, прежде всего шариками, которые расположены между внешним кольцом и внутренним кольцом. При этом, согласно изобретению, в корпусе подшипника или же во внешнем кольце и/или во внутреннем кольце предусмотрено по меньшей мере одно расположенное радиально отверстие, которое соединено по меньшей мере с одним предусмотренным в и/или на внутреннем или внешнем кольце инжектором устройства для снабжения смазкой вышеуказанного вида.
Далее изобретение поясняется более подробно на примерах его осуществления со ссылкой на чертежи.
Схематически показано на:
Фиг.1: в виде в перспективе фрагментарно подшипниковая система согласно изобретению,
Фиг.2: продольный разрез устройства согласно изобретению, и
Фиг.3: поперечный разрез устройства по фиг.2.
На фигурах устройство для снабжения смазкой с подшипниковой системой, которая, например, может применяться для прокатных станов или тому подобного, обозначено посредством корпуса 1 подшипника. В нем могут быть предусмотрены непоказанное внутреннее и внешнее кольцо с расположенными между ними в дорожках качения шариками, так что внешнее кольцо является прокручиваемым относительно внутреннего кольца. Через корпус 1 подшипника подшипниковой системы в радиальном направлении простираются несколько отверстий 3, которые оканчиваются в дорожках качения шариков и, тем самым, образуют смазочные точки 2.
Как обозначено на фиг.1, посредством нескольких отверстий 4, 5 в корпусе 1 подшипника задается трубопровод, по которому смазка, например масло, направляется от непоказанного источника смазки к смазочным точкам 2. В этом трубопроводе 4, 5 предусмотрен выполненный в показанном варианте выполнения в виде подводящего распределителя (инжектора) 6 дозировочный клапан, который в качестве вставного патрона вставлен в отверстие 5.
На фигуре 2 на правой, расположенной снаружи стороне отверстие 5 закрыто адаптером 7, который ввинчен на резьбовом участке отверстия 5 и, тем самым, фиксирует выполненный в виде вставного патрона подводящий распределитель 6. Между подводящими распределителями 6 в трубопроводе предусмотрены распорные втулки 8, 9, так что каждый подводящий распределитель 6 соответствует одному отверстию 3 или же смазочной точке 2. Трубопровод 4, 5 может быть закрыт присоединительным элементом, который выполнен для соединения с внешним смазочным трубопроводом.
Каждый подводящий распределитель 6 образован по существу впускным колпачком 10 и втулкой 11, которые вместе образуют вставной патрон. При этом внешний диаметр вставного патрона меньше внешнего диаметра адаптера 7, так что вставной патрон может быть легко введен в отверстие 5.
Заданное центральным отверстием во впускном колпачке 10 или же втулке 11 впускное отверстие для смазки находится в соединении со сквозным каналом 12, который в виде байпасного трубопровода ведет через втулку 11 к расположенной ниже по течению распорной втулке 8. На фигуре 2 на нижней стороне каждый подводящий распределитель 6 оснащен обращенным к подлежащим смазке телам качения выпускным отверстием 13 для смазки. Оба показанных на фиг.2 подводящих распределителя 6 изображены повернутыми на 90° относительно друг друга, так что в обоих подводящих распределителях 6 видны разные каналы и отверстия, которые, однако, имеются в обоих подводящих распределителях 6.
Впускное отверстие для смазки сначала оканчивается в первом цилиндрическом пространстве 14, в котором с возможностью перемещения установлен действующий в качестве реверсивного клапана уплотнительный поршень 15. Из первого цилиндрического пространства 14 аксиальный канал 16 ведет в (на фигурах) левое, второе цилиндрическое пространство 17, которое через отверстия оканчивается в выпускном отверстии 13 для смазки. Во втором цилиндрическом пространстве 17 с возможностью перемещения установлен нагнетательный поршень 18. Дополнительно, от первого цилиндрического пространства 14 ответвляется реверсивный или снимающий давление канал 19, который оканчивается во втором цилиндрическом пространстве 17.
Уплотнительный поршень 15 нагружается пружиной 20 на фигуре 2 влево, так что уплотнительный поршень 15 выжимается против снимающего давление канала 19 и блокирует его. Кроме того, уплотнительный поршень 15 оснащен периметрической уплотнительной фаской 21, которая позволяет течение смазки в первом цилиндрическом пространстве 14 в направлении подачи, то есть на фигуре влево, однако предотвращает обратное течение смазки в противоположном направлении. Нагнетательный поршень 18 уплотненно установлен во втором цилиндрическом пространстве 17, так что смазка не может течь через второе цилиндрическое пространство 17 мимо нагнетательного поршня 18. Пружина 22 давит на нагнетательный поршень 18 против направления подачи смазки на фигуре 2 вправо.
Если теперь, в фазе давления, смазка по трубопроводу 4, 5 нагнетается во впускное отверстие для смазки вставного патрона 6, уплотнительный поршень 15 крепко прижимается к снимающему давление каналу 19 и закрывает его. Одновременно, смазка может протекать мимо уплотнительной фаски 21, которая деформируется под давлением смазки. Смазка попадает по аксиальному каналу 16 во второе цилиндрическое пространство 17 и перемещает нагнетательный поршень 18 против нажима пружины 22 в направлении подачи. В результате этого принятая в левой области второго цилиндрического пространства 17 смазка транспортируется через выпускное отверстие 13 для смазки к подлежащей смазке точке.
В фазе снятия давления смазка по трубопроводу 4, 5 не подается. Уплотнительный поршень 15 только лишь усилием пружины 22 прилегает к снимающему давление каналу 19. Напротив, сжатая в фазе давления пружина 22 рассчитана так, что в фазе снятия давления нагнетательный поршень 18 может быть перемещен на фигуре вправо. В результате этого принятая справа от нагнетательного поршня 18 во втором цилиндрическом пространстве 17 смазка вытесняется по аксиальному каналу 16 в первое цилиндрическое пространство 14. Однако смазка не может пройти мимо уплотнительной фаски 21 уплотнительного поршня 15 и приподнимает его против усилия пружины 20 со снимающего давление канала 19. Таким образом, смазка может течь по снимающему давление каналу 19, а из него поступать во второе цилиндрическое пространство 17.
Если нагнетательный поршень 18 достиг своего показанного на фигуре 2 правого конечного положения, в новой фазе давления смазка может подаваться из левой области второго цилиндрического пространства 17 нагнетательным поршнем к выпускному отверстию 13 для смазки.
Оба показанных на фигуре 2 подводящих распределителя 6 имеют различно выполненные нагнетательные поршни 18. Так, левый на фигуре нагнетательный поршень имеет больший диаметр и большую длину хода, чем нагнетательный поршень показанного на фигуре справа подводящего распределителя 6. За счет этого достигается больший объем подачи при ходе нагнетательного поршня 18 левого подводящего распределителя 6.
Дополнительно к трубопроводу 4, 5 на фигуре 2 пунктиром обозначен воздушный канал 23, который, как можно видеть на фигуре 3, расположен по существу параллельно трубопроводу 4, 5. По воздушному каналу 23 сжатый воздух проводится к выпускному отверстию 13 для смазки. По поперечному отверстию сжатый воздух перед выпускным отверстием 13 для смазки смешивается с дозированной подводящим распределителем 6 смазкой, которая в представленном варианте выполнения является маслом. Воздух транспортирует масло к соответствующей смазочной точке и в то же время может улучшить герметичность подшипника.