ПОДШИПНИК ЖИДКОСТНОГО ТРЕНИЯ ПРОКАТНОГО СТАНА
FLUID FRICTION BEARING OF ROLLING MILL

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в основном к подшипникам жидкостного трения, которые применяются в качестве опор шеек вращающихся валков прокатного стана.
Уровень техники
Подшипники жидкостного трения обычно удерживаются от перемещений при помощи замковых устройств, которые вводятся в механическое зацепление и выводятся из зацепления с шейками валков путем вращения. Для подшипников больших размеров, например для подшипников диаметром полтора метра и более, для вращения замкового устройства требуются относительно большие зазоры между взаимодействующими поверхностями шейки валка и замкового устройства, что в свою очередь может привести к отклонениям, перекосам и искривлениям замковых устройств при установке. Данная проблема дополнительно усугубляется весом больших замковых устройств, который может превышать 900 кг.
Целью настоящего изобретения является упрощение задачи вращения замковых устройств при их введении в механическое зацепление и выведении из зацепления с шейкой валка за счет включения в их конструкцию расположенных по специальной схеме подшипников, помогающих обеспечить правильное центрирование замковых устройств, избегая их перекосов и искривлений.
Раскрытие изобретения
В соответствии с настоящим изобретением подшипник жидкостного трения включает в себя подушку валка и связанные с ней торцевые шайбы, образующие корпус, в котором находится и подшипник скольжения, и элементы упорного подшипника. Цилиндрическое замковое устройство взаимодействует с элементом упорного подшипника для удержания подшипника жидкостного трения на шейке валка в осевом направлении. Замковое устройство путем вращения вводится и выводится из механического зацепления с шейкой валка. Первые подшипниковые элементы, установлены на замковом устройстве и выступают внутрь от замкового устройства для контакта с поверхностью шейки валка на первом участке. Вторые подшипниковые элементы выступают внутрь от торцевой шайбы подушки корпуса для контакта с внешней поверхностью замкового устройства на втором участке, отстоящем от первого в осевом направлении. Первый и второй подшипниковые элементы помогают обеспечить правильное центрирование замкового устройства на шейке валка, таким образом, исключая, или, по меньшей мере, существенно снижая вероятность перекоса или искривления замкового устройства при установке и снятии.
Краткое описание чертежей
Фиг.1. Продольный вид в сечении подшипника жидкостного трения, реализующего концепции настоящего изобретения.
Фиг.2. Увеличенный вид участка, выделенного на фигуре 1 окружностью.
Фиг.3. Вид в сечении по линии 3-3 фигуры 2.
Фиг.4. Вид в плане элементов, показанных на фигуре 3.
Фиг.5 и 7, а также 6 и 8 представляют собой соответственно виды, аналогичные видам фигур 3 и 4, и содержат альтернативные варианты осуществления настоящего изобретения; а также
фиг.9А и 9В представляют собой схематические изображения, показывающие последовательные этапы образования зацепления замкового устройства и шейки валка с фиксацией.
Подробное описание изобретения
В соответствии с фиг.1 валок 10 прокатного стана имеет конический участок 12, направленный к концевому участку, на котором выполнены промежуточные цилиндрические участки 14, 16 уменьшенного диаметра, отделенные от цилиндрического концевого участка 18 цилиндрическим участком 20 и круговой проточкой 22. Подшипник 24 жидкостного трения включает в себя подушку 26 валка, которая совместно с торцевыми шайбами 28 и 30, а также крышкой 32 образует корпус, содержащий упорный подшипник 34 и подшипник скольжения, образованный втулкой 36, закрепленной при помощи шпонок 38 на коническом участке 12 шейки с возможностью вращения, втулка в свою очередь установлена в охватывающей ее втулке 40, закрепленной в пределах подушки 26 валка, с возможностью вращения.
Упорное кольцо 42 расположено между втулкой 36 и упорным подшипником 34, а замковое устройство 44 взаимодействует с внутренним кольцом 34а упорного подшипника 34 для удержания подшипника жидкостного трения на шейке валка в осевом направлении.
Как показано на фиг.2, замковое устройство 44 включает в себя поршень 46, окруженный цилиндром 48, образованным из сопряженных кольцевых элементов 48а и 48b, соединенных друг с другом при помощи крепежных деталей 50. Цилиндр 48 определяет внутреннее пространство, разделяемое поршневым кольцом 52 на камеры 54а, 54b.
Поршень 46 находится в зацеплении с шейкой валка при помощи байонетного соединения. Более конкретно, в соответствии с фиг.9А на поршне 46 выполнены выступающие внутрь шлицы 46а, разделяемые через определенные углы канавками 18b. На фиг.9А шлицы 46а поршня выполнены напротив шлицев 18b шейки, а шлицы 46b поршня выполнены напротив шлицев 18а шейки, таким образом, позволяя производить установку и снятие замкового устройства с шейки валка в осевом направлении. Как показано на фиг.9В, поворот замкового устройства на 45° приведет к совмещению шлицев 46а поршня со шлицами 18а шейки валка, и, таким образом, будет обеспечено зацепление с фиксацией, в котором замковое устройство 44 зафиксировано относительно шейки валка в осевом направлении.
После фиксации замкового устройства в осевом направлении на шейке валка в камеру 54а цилиндра можно подавать гидравлическую жидкость для поджатия цилиндра 48 влево, в соответствии с фиг.1 и 2, обеспечивая поджатие упорного подшипника 34 в том же направлении для посадки подшипника жидкостного трения на шейку валка. После этого производится затяжка контргайки 58, навинченной на участке 60 поршня 46, для фиксации цилиндра от осевых перемещений, в результате чего гидравлическое давление в камере 54а снижается.
Снятие подшипника жидкостного трения производится путем первоначального ослабления контргайки 58 и последующего создания гидравлического давления в камере 54b, вызывающего перемещение цилиндра 48 вправо, в соответствии с фиг.1 и 2. Внешнее плечико 62 цилиндра затем взаимодействует с внутренним кольцом 64 внешней торцевой шайбы 30 (см. фиг.1) для сдвига подшипника жидкостного трения в осевом направлении с шейки валка.
Как было отмечено выше, при установке и снятии подшипника жидкостного трения замковое устройство 44 может перекашиваться и искривляться. Для противодействия этому на поршне 46 установлены первые радиальные шариковые подшипниковые элементы 66, выступающие внутрь от поршня, для контакта с участком 16 уменьшенного диаметра шейки валка на первом участке. Вторые роликовые подшипниковые элементы 68 выступают внутрь от внешней торцевой шайбы 30 для контакта с внешней поверхностью цилиндрического элемента 48b на втором участке, отстоящем в осевом направлении от первого участка, с которым контактируют первые подшипниковые элементы. Первые и вторые подшипниковые элементы 66, 68 совместно противодействуют перекашиванию замкового устройства, предотвращая его заедание при повороте в процессе установления и разъединения фиксированного зацепления с шейкой валка.
Как показано на фиг.3 и 4, роликовые подшипниковые элементы 68 могут закрепляться на дугообразной платформе 70, поджимаемой внутрь в радиальном направлении устройствами создания упругой силы в форме пружин 72. В другом варианте, показанном на фиг.5 и 6, дугообразная платформа может прижиматься внутрь в радиальном направлении при помощи гидравлически приводящихся устройств в форме поршня 74.
В еще одном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.7 и 8, роликовые подшипниковые элементы 68 могут быть просто расположены в пазах 76 и опираться с возможностью вращения на пальцы 78, зафиксированные относительно торцевой шайбы 30 подушки.