УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ШАТУНА СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ
SEALING DEVICE OF PISTON-ROD OF COLD PIPE ROLLING MILL

Изобретение относится к области прокатного оборудования, конкретно к уплотнительным устройствам деталей и механизмов трубопрокатных станов.
Известна конструкция уплотнительного устройства, содержащего цилиндрический корпус с направляющей втулкой (поз.2), по разные стороны которой вдоль ее оси расположены две манжеты (поз.3, 4), имеющие эластичные губки (поз.31, 41) с рабочими кромками, при этом рабочая поверхность направляющей втулки выполнена цилиндрической (см., например, FR 2784732 А1, 21.04.2000, фиг.2). Такое выполнение устройства позволяет в процессе осевого возвратно-поступательного перемещения рабочего инструмента, например, штока гидроцилиндра, обеспечивать надежное разделение двух уплотняемых сред.
Недостаток известной конструкции уплотнительного устройства заключается в том, что при использовании его на рабочем инструменте, например, шатуне стана холодной прокатки труб, совершающего наряду с возвратно-поступательными перемещениями еще и поворотные движения относительно направления перемещения, внутренняя цилиндрическая поверхность направляющей втулки из-за больших деформаций испытывает значительные напряжения, которые приводят к ее разрушению. При этом в стыковых соединениях втулки с манжетами образуются зазоры, что значительно снижает уплотняющие свойства устройства.
Из известных конструкций уплотнительных устройств шатуна стана холодной прокатки труб наиболее близким по технической сущности (прототипом), является уплотнительное устройство шатуна стана холодной прокатки труб, включающее установленную на разделительной стенке подвижную рамку с закрепленной на ней уплотнительной манжетой (SU 541515 А. 15.01.1977).
Недостаток известной конструкции уплотнительного устройства (прототипа) заключается в том, что при возвратно-поступательных перемещениях шатуна в процессе прохождения его через разделительную стенку, уплотняющие элементы, выполненные в виде латунных вкладышей, не обеспечивает плотного прилегания к поверхности шатуна из-за возникновения повышенного износа рабочих поверхностей. Поэтому в зоне контакта шатуна с латунным вкладышем постоянно присутствует зазор, что значительно снижает надежность уплотнения от взаимного проникновения разных смазочных сред.
Техническим результатом предлагаемого уплотнительного устройства шатуна стана холодной прокатки труб является надежное разделение двух сред от взаимного проникновения, а также предотвращение износа поверхности шатуна.
Технический результат достигается тем, что в уплотнительном устройстве шатуна стана холодной прокатки труб, включающем разделительную стенку, установленную на разделительной стенке подвижную рамку с закрепленной на ней уплотнительной манжетой, уплотнительная манжета содержит корпус, опорный элемент с рабочей поверхностью, выполненной цилиндрической, и две эластичные губки с рабочими кромками, расположенными по разные стороны опорного элемента, при этом рабочая поверхность и рабочие кромки контактируют с поверхностью шатуна.
Заявленное уплотнительное устройство шатуна стана холодной прокатки труб поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено сечение одной из уплотнительных манжет с подвижной рамкой; на фиг.2 изображено схематически устройство стана холодной прокатки труб.
На разделительной стенке 1 размещена подвижная рамка 2 из эластичного материала с закрепленной в ней манжетой 3, выполненной в сечении в виде корпуса 4 и соединенных с ним опорного элемента 5 и губок 6 и 7 с рабочими кромками 8, 9 соответственно. Цилиндрическая поверхность 10 опорного элемента 5 расположена таким образом, что поверхность 11 шатуна 12 контактирует с ней по линии.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
При вращении кривошипного механизма 13 шатун 12 совершает возвратно-поступательные перемещения с одновременным поворотом относительно направления перемещения. Разделительная стенка 1 установлена между двумя зонами А и Б, имеющими различные смазочные системы: в зоне А рабочей клети 14 - технологическая жидкость, в зоне Б приводного механизма 13 - жидкая смазка. Уплотнительная манжета 3, выполненная из эластичного материала, установлена в подвижной рамке 2, и охватывает шатун 12 таким образом, что поверхности 10 опорного элемента 5 и рабочие кромки 8, 9 контактируют с поверхностью 11 шатуна 12. Шатун 12 при своем сложном поступательно-качательном перемещении своей поверхностью 11 обкатывается вокруг цилиндрической поверхности 10 опорного элемента 5, находясь с ним в постоянном контакте, перемещает подвижную рамку 2 в направляющих 15, а рабочие кромки 8, 9 уплотняют шатун 12 от взаимного проникновения двух сред: рабочая кромка 8 удерживает технологическую смазку в зоне А, а рабочая кромка 9 - жидкую смазку в зоне Б.
Таким образом, предлагаемое уплотнительное устройство стана холодной прокатки труб позволяет сохранить уплотняющие свойства манжеты при изменении положения шатуна при его сложном перемещении в пространстве, увеличить долговечность уплотнительного устройства, повысить его эффективность за счет обеспечения гарантированного разделения смазочных систем.