УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ОПОРЫ ПРОКАТНОГО ВАЛКА

Полезная модель относится к прокатному производству, а именно к уплотнительным устройствам опор прокатных валков.
Известно уплотнительное устройство, применяемое в опорах прокатных валков (RU 2075174, В21В 31/02, опубл. 10.03.1997), содержащее крышку и установленные в ее внутренних расточках неподвижные торцевые V-образный уплотнительные элементы, предназначенные для отбоя масла и воды. Недостатком известной конструкции является отсутствие осевой фиксации уплотнительных элементов, что приводит к их смещению относительно уплотняемых зазоров и как следствие потери герметичности уплотнительного устройства опоры валка
Известно уплотнительное устройство, применяемое в опорах прокатных валков, которое в зависимости от вариантов исполнения применяется в качестве торцевого или радиального (RU 2063276, В21В 31/02 опубл. 10.07.1996) содержащее корпус соединенный перемычкой с губкой, включающей рабочую кромку, при этом параметры устройства зависят от величин уплотняемого зазора и утолщения губки в направлении кромки.
Недостатком известной конструкции являются сложность конструкции обусловленной наличием корпуса и перемычки, а также уплотнительной губки, выполненной с постепенным утолщением ее кромочной части.
Из известных наиболее близким по технической сущности является уплотнительное устройство применяемое в опорах прокатных валков (RU 2151927, F16C 33/74, F16C 33/72, опубл. 26.06.2000) содержащее крышку и установленный на ней торцевой уплотнительный элемент, с уплотнительной губкой составляющий с телом уплотнительного элемента V-образный профиль, который фиксируется в крышке соединением кольцевой выступ - кольцевая канавка. Недостатками известной конструкции являются. Сложность изготовления уплотнительных элементов с необходимостью применения дорогостоящего метода вулканизации в пресс-формах. При этом на каждый вид уплотнительного элемента требуется своя пресс-форма. Увеличенный габарит уплотнительного элемента, вызванный необходимостью изготовления тела губки, увеличивает размеры крышки и соответственно уплотнительного устройства опоры прокатного валка. Низкий ресурс эксплуатации каждого уплотнительного элемента, который обусловлен присутствием в его конструкции только одной уплотнительной кромки, при износе которой уплотнительный элемент подлежит замене. Некомпактная конструкция уплотнительного элемента с малой длиной губки не может обеспечить герметичность уплотнительного устройства опоры прокатного валка при изменении размеров осевых зазоров, возникающих при монтаже и эксплуатации, при этом происходит отрыв уплотнительных кромок манжет от вращающихся элементов уплотнительного устройства опоры прокатного валка, с потерей его герметичности.
Задачей полезной модели является повышение ресурса работы уплотнительного устройства с применением дешевого компактного уплотнительного элемента.
Поставленная задача решается тем что, предлагаемое уплотнительное устройство опоры прокатного валка, содержащее крышку и зафиксированный на ней, соединением кольцевой выступ - кольцевая канавка, торцевой уплотнительный элемент с уплотнительной губкой, составляющий с телом уплотнительного элемента кольцевой V-образный профиль, отличающиеся тем, что тело и уплотнительная губка объединены в плоское кольцо, которое своей внутренней цилиндрической поверхностью, с упругим натягом, фиксируется в кольцевой канавке, выполненной в торце крышки, с образованием совместно с ее торцевой поверхностью V-образного профиля, при этом кольцевая канавка выполнена под острым углом к торцу крышки.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в создании уплотнительного устройства опоры прокатного валка в котором реализуется упрощение изготовления уплотнительных элементов с увеличением количества уплотнительных кромок на нем, возможность увеличения осевого диапазона герметизации опоры прокатного валка, возможность регулирования контактного давления уплотнительной кромки на сопряженную уплотняемую поверхность.
Технический результат достигается за счет того, что объединение тела и уплотнительной губки в виде плоского кольца позволяет изготавливать его не сложным и дорогостоящим методом вулканизации в пресс-форме, а простым вырезанием из листовой резины. Форма уплотнительного элемента в виде плоского кольца предопределяет образование двух уплотнительных кромок по пересечениям боковых сторон и наружной цилиндрической поверхности. При этом в период эксплуатации, по мере износа одной из уплотнительных кромок, производят переворот уплотнительного элемента на 180° вводя при этом в работу вторую уплотнительную кромку и повышая этим ресурс работы уплотнительного устройства. Создание, путем разницы посадочных диаметров крышки и резинового плоского кольца, с приданием ему при этом, совместно с уплотняемой торцевой поверхностью крышки V-образного профиля позволяет. Увеличивать осевой диапазон герметизации опоры прокатного валка путем увеличения разницы посадочных диаметров (увеличения величины упругого натяга), увеличения угла кольцевой канавки, а также увеличения ширины резинового плоского кольца. Регулировать контактное давление уплотнительной кромки на подвижную уплотняемую поверхность путем изменения разницы посадочных диаметров, толщины резинового плоского кольца, величины выполнения угла кольцевой канавки.
На фиг.1 представлен торцевой уплотнительный элемент из резины в виде плоского кольца толщиной h, шириной b, содержащий цилиндрическую поверхность 1 по внутреннему посадочному диаметру d, цилиндрическую поверхность 2 по наружному диаметру D, которая при пересечении с боковыми плоскостями 3, 4 образует уплотнительные кромки 5, 6.
На фиг.2 представлено уплотнительное устройство опоры прокатного валка с торцевым уплотнительным элементом из резины в виде плоского кольца. Устройство содержит: резиновое плоское кольцо 1, крышку 2, включающую кольцевую канавку 3, выполненную под острым углом α к торцевой поверхности крышки, подвижную уплотняемую поверхность 4.
Резиновое плоское кольцо 1 с упругим натягом вмонтировано в кольцевую канавку 3 крышки 2. При этом создается неподвижное герметичное соединение с фиксацией резинового плоского кольца 1 в кольцевой канавке 3 крышки 2. Резиновое плоское кольцо 1, вследствие посадки с упругим натяжением в кольцевую канавку 3, выполненную под острым углом α к торцевой поверхности крышки, под действием внутренних упругих сил приобретает куполообразную форму образуя, совместно с уплотняемой торцевой поверхностью крышки, кольцевой V-образный профиль. Резиновое плоское кольцо 1, выполняя функцию уплотнительной губки, полностью герметизирует зазор, а между крышкой 2 и подвижной уплотняемой поверхностью 4. При этом с увеличением угла α и величины посадки упругого натяга увеличивается угол β между уплотнительной губкой и торцевой поверхностью крышки и соответственно увеличивается осевой диапазон герметизации опоры прокатного валка (Δа=а2-а1, где а1 минимальный, а2 максимальный герметизируемые зазоры), а так же контактное давление уплотнительной кромки на сопряженную подвижную уплотняемую поверхность, которое возрастает также и при увеличении толщины уплотнительной губки. Вследствие компактной конструкции уплотнительного элемента предоставляется возможность увеличения длины уплотнительной губки (ширины резинового плоского кольца) без увеличения габарита уплотнительного устройства и этим также увеличить осевой диапазон герметизации опоры прокатного валка. При этом силовым элементом, непрерывно прижимающим уплотнительную кромку резинового плоского кольца к уплотняемой сопряженной подвижной поверхности, являются внутренние упругие силы резины на основе обладания ею памяти формы. Таким образом, контактные уплотнения, подвижное и неподвижное, на основе резинового плоского кольца создают в сопряжении деталей, резиновое плоское кольцо, крышка, торцевая подвижная поверхность зону замкнутого непрерывного контакта обеспечивающего герметичность опоры прокатного валка.