УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПОДШИПНИКА ПРОКАТНОГО ВАЛКА
PACKING DEVICE OF FORMING ROLL BEARING

Изобретение относится к области прокатного оборудования, а именно к уплотнительным устройствам подшипников рабочих валков, и может быть использовано, например, в уплотнительных устройствах подшипниковых опор машин и механизмов.
Известна приводимая в качестве аналога конструкция уплотнительного устройства подшипника прокатного валка (см. патент ФРГ №3721264, В21В 31/07, от 27.06.1987). Устройство состоит из расположенной в крышке торцовой манжеты, контактирующей с торцовой поверхностью валка, и радиальной манжеты, расположенной на шейке валка и контактирующей с крышкой.
Устройство работает надежно с новыми манжетами, но в процессе эксплуатации подвергается усиленному износу, так как на незащищенную рабочую кромку торцовой манжеты воздействует уплотняемая среда, загрязненная окалиной, кроме того, радиальная манжета имеет известные недостатки, присущие, конкретно, данному типу манжет.
Из известных конструкций уплотнительных устройств наиболее близким по технической сущности (прототипом) является уплотнительное устройство подшипника прокатного валка, содержащее установленную в крышке V-образную кольцевую манжету, состоящую из корпуса и конической губки, имеющей, по меньшей мере, две рабочие кромки, контактирующие с насадкой, причем образующая, соединяющая рабочие кромки, составляет с рабочей поверхностью насадки угол 5-15° с направлением вершины угла к оси устройства (см. патент РФ №2059903, F16J 15/32, от 29.03.1993).
Это уплотнительное устройство подшипника прокатного валка за счет упругих свойств губки позволяет в некоторой степени компенсировать взаимные относительные перемещения трущихся поверхностей.
Недостатки известной конструкции уплотнительного устройства (прототипа) заключаются в том, что в работе участвует в основном одна рабочая кромка; вторая кромка вступает в работу только при определенных значениях перемещений манжеты относительно трущейся поверхности, а также то, что при значительных перемещениях манжеты упругих свойств губки недостаточно, вследствие чего рабочие кромки не прижимаются к контактной поверхности.
Техническим результатом предлагаемого уплотнительного устройства подшипника прокатного валка является сохранение уплотняющих свойств манжеты в условиях значительных перемещений трущихся поверхностей, увеличение долговечности уплотнительного устройства, повышение эффективности.
Технический результат предлагаемого уплотнительного устройства подшипника прокатного валка достигается тем, что уплотнительное устройство содержит установленную в крышке V-образную кольцевую манжету, состоящую из корпуса, конической губки с перемычкой с, по меньшей мере, двумя рабочими кромками, взаимодействующими с насадкой, расположенной на шейке валка, причем образующая, соединяющая рабочие кромки манжеты в свободном состоянии, расположена под углом 5-15° к рабочей поверхности насадки с направлением вершины угла к оси устройства, согласно изобретению рабочие кромки манжеты соединены между собой перемычкой, соотношение жесткости которой к жесткости перемычки конической губки составляет 1:3.
Заявленное уплотнительное устройство подшипника прокатного валка приведено на чертеже, где показано уплотнительное устройство подшипника прокатного валка.
В подушке 1 с подшипником 2 прокатного валка 3 установлена крышка 4 с уплотнительной манжетой 5 V-образного типа, состоящей из корпуса 6, конической губки 7 с перемычкой 8 и имеющей, по меньшей мере, две рабочие кромки 9, 10, соединенные перемычкой 11 и взаимодействующие с насадкой 12, при этом образующая, соединяющая рабочие кромки 9 и 10 в исходном состоянии, составляет с рабочей поверхностью насадки 12 угол α=5-15°, a вершина угла направлена к оси 13 устройства. Соотношение жесткостей перемычки 11 между рабочими кромками 9, 10 и перемычки 8 губки 7 составляет 1:3. На торцовой поверхности насадки 12, контактирующей с подшипником 2, выполнены пазы 14 для облегчения съема внутреннего кольца 15 подшипника 2 с шейки валка 3.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
При установке на валок 3 манжеты 5, расположенной в крышке 4, вначале происходит взаимодействие с поверхностями насадки 12 (А - конической и Б - цилиндрической) рабочей кромки 9. При этом благодаря тому, что жесткость перемычки 11 меньше жесткости перемычки 8 губки 7, рабочая кромка 9 без значительных усилий скользит вдоль пазов 14, не испытывая повреждений. В процессе работы рабочая кромка 9 предотвращает попадание в полость подшипника 2 окалины и других примесей, находящихся в охлаждающей жидкости, а рабочая кромка 10 защищает подшипник 2 от проникновения охлаждающей жидкости. При этом осевые перемещения валка 3 относительно манжеты 5 не влияют на работу уплотнения, т.к. обе рабочие кромки 9, 10 находятся в постоянном взаимодействии с насадкой 12.
Таким образом, предлагаемое уплотнительное устройство подшипника прокатного валка, содержащее установленную в крышке V-образную кольцевую манжету, состоящую из корпуса и конической губки с перемычкой и, по меньшей мере, с двумя рабочими кромками, взаимодействующими с насадкой, расположенной на шейке валка, при этом образующая, соединяющая рабочие кромки манжеты в свободном состоянии, размещена под углом 5-15° к рабочей поверхности насадки с направлением вершины угла к оси устройства, отличающееся тем, что рабочие кромки соединены между собой перемычкой, жесткость которой соотносится с жесткостью перемычки губки в отношении 1:3, позволяет сохранить уплотняющие свойства манжеты как в процессе монтажа, так и в условиях значительных осевых перемещений валка, а также увеличить долговечность уплотнительного устройства, повысить его эффективность.