УЗЕЛ ОСЕВОЙ ФИКСАЦИИ ПОДШИПНИКА НА ШЕЙКЕ ПРОКАТНОГО ВАЛКА

Полезная модель относится к прокатному производству и может быть использована для осевой фиксации подшипников на шейках рабочих валков мелко- и среднесортных станов и станов специального назначения.
Известен узел фиксации подшипника валка, в котором элементы крепления подшипника выполнены в виде сегментов, закрепленных на шейке валка (АС СССР №799845, В21В 27/00, 1981).
Недостаток данной конструкции состоит в том, что он не обеспечивает надежной фиксации подшипника на шейке валка.
Известен узел фиксации подшипника на валке прокатной клети (АС СССР №1268226, В21В 31/02, 1989).
Данная конструкция узла фиксации также не обеспечивает надежного закрепления подшипника на шейке валка за счет того, что вследствие больших осевых усилий может произойти разрушение (срез) крепежной шпонки и саморазвинчивание резьбового кольца, которое фиксирует подшипник.
Известен узел осевой фиксации подшипника на шейке прокатного валка, включающий распорную втулку, фигурную шпонку, установленную в шпоночном пазу на шейке валка, полукольца, установленные в кольцевом пазу на шейке валка, и распорную гайку с прорезями на ее наружной поверхности и конусным углублением,
взаимодействующую с полукольцами и распорной втулкой (А.С. СССР №1183215, В21В 31/02, 1984).
Недостатком аналога является раскручивание или закручивание распорной гайки под действием моментов сил инерции, возникающих при неустановившихся режимах прокатки - разгоне, торможении, изменении направления вращения валков при разбуриваниях клети и др.
При раскручивании распорной гайки нарушается фиксация полуколец в кольцевом пазу на шейке валка и происходит их выпадение из паза, что приводит к осевым смещениям и биениям валка относительно подшипника, разрушениям подшипника и поломкам валка.
Осевые биения валка вызывают образование поперечных сдвигов дефектов на поверхности прокатываемой полосы и снижают ее качество.
При закручивании распорной гайки убирается необходимый технологический осевой зазор в подшипнике валка, что приводит к быстрому разрушению подшипника, выходу его из строя и аварийным простоям прокатного стана.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является узел осевой фиксации подшипника на шейке прокатного валка (Патент RU №2254187, опубл. 20.06.2005 Бюл. №17), включающий распорную втулку, установленную на шейке валка и удерживаемую от проворота с помощью шпонки, размещенной в шпоночном пазу, выполненном на шейке. В кольцевом пазу шейки валка установлены полукольца, охватываемые по наружным коническим поверхностям распорной гайкой, навернутой на резьбу, выполненную на концевой наружной части втулки и средство для удержания от проворота распорной гайки на распорной втулке. Средство от проворота распорной гайки выполнено в виде плоского кольца, закрепленного болтами на наружном торце гайки, на внутренней поверхности кольца выполнен выступ, расположенный в шпоночном пазу на шейке валка.
К главному недостатку данного устройства следует отнести сложность конструкции узла осевой фиксации подшипника, а именно, большое количество сопрягаемых элементов - это два полукольца с наружной конической поверхностью, коническая резьбовая распорная гайка, плоское кольцо с выступом на внутренней поверхности и большим количеством сквозных отверстий и т.д. Наличие большого количества сопрягаемых элементов узла требует большой точности при их изготовлении, в противном случае снижается надежность узла фиксации. Также, большое количество составляющих узла фиксации требует большего времени на перевалку валков.
При значительных осевых составляющих, например, при прокатке асимметричных профилей, происходит увеличение нагрузки на болты, что приводит к откручиванию и срезу болтов.
Наличие резьбовых поверхностей на распорной гайке и на концевой части втулки также приводит к откручиванию элементов узла фиксации и последующей дополнительной подстройке или перевалке валков.
В основу полезной модели положена задача упростить конструкцию узла осевой фиксации подшипника на шейке прокатного валка, обеспечивая при этом высокую надежность, сократить продолжительность перевалок, соответственно, повысить производительность стана.
Для этого узел осевой фиксации подшипника на шейке прокатного валка включает распорную втулку, установленную на шейке валка, которая удерживается от проворота с помощью шпонки, размещенной в шпоночном пазу, выполненном на шейке валка. Средство стопорения распорной втулки выполнено в виде съемной подковообразной скобы, на поверхности которой выполнены сквозные резьбовые отверстия под болты, и установлено в кольцевом пазу шейки валка.
На фиг.1 показан предлагаемый узел, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Узел осевой фиксации подшипника 1 на шейке 2 прокатного валка 3 включает распорную втулку 4, установленную на шейке валка. От проворота втулку 4 удерживает шпонка 5, расположенная в шпоночном пазу. На шейке валка выполнен кольцевой паз 6, в котором установлено средство стопорения распорной втулки 4. Средство стопорения выполнено в виде подковообразной скобы 7, на поверхности которой имеются сквозные резьбовые отверстия под болты 8.
Работает узел следующим образом.
При сборке узла фиксации подушку рабочего валка с подшипником 1 устанавливают на шейку 2 прокатного валка 3. Затем в шпоночный паз вставляют шпонку 5 и устанавливают распорную втулку 4, которая фиксируется шпонкой 5. После этого в кольцевой паз 6 шейки 2 прокатного валка 3 вставляют подковообразную скобу 7 с резьбовыми отверстиями и поочередно затягивают с заданным усилием болты 8 до прижатия их к наружной плоскости распорной втулки 4, которая тем самым фиксирует внутреннюю обойму подшипника 1.
Разборка узла осевой фиксации подшипника выполняется в обратном порядке.
Данная конструкция узла осевой фиксации подшипников надежно зарекомендовала себя на 4-х клетевом стане «300» горячей прокатки при прокатке большого сортамента
фасонных профилей специального назначения - это неравнобокая угловая сталь, Z-образные профили, швеллера, бортовые и замочные кольца и спецпрофили петель для различного типа автомобилей и др.
Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность фиксации подшипника на шейке прокатного валка при значительном упрощении конструкции узла, значительно сократить простои стана за счет исключения лишних подстроек и перевалок валков, уменьшить продолжительность перевалок валков во времени, тем самым, увеличить производительность стана, а также улучшить качество металлопроката.