УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ОПОРЫ ПРОКАТНОГО ВАЛКА
FORMING ROLL BEARING SEAL

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, содержащего крышку подшипника с гнездом для установки уплотнительной манжеты, включающей корпус, радиальную и торцовую губки с рабочими кромками, взаимодействующими с соответствующими поверхностями прокатного валка (см. патент РФ №2169873, кл. F16J 15/32, 12.12.1998).
Это уплотнительное устройство опоры прокатного валка позволяет обеспечивать надежное уплотнение трущихся поверхностей при определенном фиксированном положении торцовой и радиальной поверхностей валка.
Недостаток известной конструкции уплотнительного устройства заключается в том, что при изменении положения трущихся поверхностей валка относительно губок манжеты последние не в состоянии обеспечить своими рабочими кромками надежный контакт с торцовой и радиальной поверхностями валка.
Из известных конструкций уплотнительных устройств наиболее близкой по технической сущности (прототипом) является уплотнительное устройство опоры прокатного валка, содержащее расположенные на шейке валка подшипниковый узел и насадку с пазом в торце, крышку, закрывающую подшипник с гнездом для установки уплотнительной манжеты, включающей корпус, и две губки с рабочими кромками, взаимодействующими с поверхностями насадки (см. патент РФ №2389573, кл. 7 В21В 31/02, 05.22.2009).
Недостаток известной конструкции уплотнительного устройства (прототипа) заключается в том, что при значительных перемещениях валка относительно манжеты последняя будет иметь контакт только с радиальной поверхностью насадки, тогда как между торцовой поверхностью насадки и манжетой образуется зазор, который заполняется водой с окалиной, что существенно снижает уплотняющие свойства манжеты.
Техническим результатом предлагаемого уплотнительного устройства опоры прокатного валка является сохранение уплотняющих свойств манжеты в процессе осевого перемещения валка относительно манжеты, увеличение долговечности уплотнительного устройства, повышение эффективности.
Технический результат предлагаемого уплотнительного устройства опоры прокатного валка достигается тем, что манжета снабжена второй дополнительной радиальной губкой, соединенной с торцом корпуса и взаимодействующей своей рабочей кромкой с внутренней радиальной поверхностью паза насадки, выполненного в радиальном направлении с выступом, контактирующим с поверхностью дополнительной губки. Кроме того наружные поверхности насадки - радиальная и торцовая, выполнены наклонными.
Заявленное уплотнительное устройство опоры прокатного валка поясняется чертежом, на котором в качестве примера приведено устройство опоры прокатного валка, имеющего значительные осевые перемещения.
В подушке 1 установлены подшипник 2, сидящий на шейке валка 3, на котором расположена насадка 4 с выполненным на торце продольным круговым пазом 5, крышка 6 с расположенной в ней уплотнительной манжетой 7, состоящей из корпуса 8, радиальной губки 9 с рабочей кромкой 10, взаимодействующей с радиальной поверхностью 11 насадки 4, и второй радиальной губки 12, соединенной с торцом корпуса 8 и взаимодействующей своей рабочей кромкой 13 с внутренней радиальной поверхностью 14 паза 5 насадки 4. На радиальной поверхности 14 паза 5 насадки 4 выполнен выступ 15, контактирующий с внутренней поверхностью губки 12. Наружные поверхности - торцовая 16 и радиальная 17 - насадки 4 выполнены наклонными.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
В процессе работы губка 12, контактируя одновременно с выступом 15 и рабочей кромкой 13 с поверхностью 14 насадки 4, создает непреодолимое препятствие для проникновения охлаждающей жидкости с окалиной в зону подшипника. Радиальная губка 9, контактируя своей рабочей кромкой 10 с поверхностью 11 насадки 4, обеспечивает окончательную защиту подшипника 2 от проникновения охлаждающей жидкости с окалиной. В процессе установки валка 3 (особенно на сортовых прокатных станах) возможны значительные осевые перемещения насадки 4 относительно подушки 1 с крышкой 6 и уплотнительной манжетой 7. При перемещении валка 3 в одно или другое крайнее положение губки 9 и 12 будут находиться в постоянном контакте своими рабочими кромками 10 и 13, а выступ 15, контактируя с губкой 12, создает дополнительное препятствие для проникновения окалины с охлаждающей жидкостью в полость подшипника 2. Наклонные торцевая 16 и радиальная 17 поверхности насадки 4 при вращении создают центробежную силу, которая отбивает охлаждающую жидкость с окалиной от зоны трения.
Таким образом, предлагаемое уплотнительное устройство опоры прокатного валка позволяет сохранить уплотняющие свойства манжеты при изменении положения трущихся поверхностей, увеличить долговечность уплотнительного устройства, повысить его эффективность за счет создания дополнительных препятствий и обеспечения гарантированного взаимодействия рабочих кромок манжеты с поверхностями уплотняющего устройства.