УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ ВАЛКОВ
SEALING DEVICE FOR ROLLS BEARINGS

Изобретение относится к уплотнительному устройству для подшипников валков, в частности подшипников с масляной пленкой или подшипников качения, в котором соединенное с шейкой валка или втулкой шейки кольцевое уплотнение имеет цилиндрическую уплотнительную поверхность, к которой прилегает расположенный в держателе без возможности проворачивания соединенный с подушкой упругий уплотнительный элемент.
Для обеспечения равномерного трения между втулкой шейки и вкладышем подшипника в зазор между втулкой шейки и вкладышем подшипника непрерывно подают смазочное средство. Это предполагает отвод избыточного и/или израсходованного смазочного средства. На противоположной валку стороне, т.е. на конце шейки валка это возможно без больших проблем. Однако на обращенной к валку стороне необходимо предусматривать уплотнительное устройство, которое исключает неконтролируемый выход смазочного средства на валок и шейку валка.
Такое уплотнительное устройство известно из ЕР 0297322 В1. В нем раскрыто уплотнительное устройство для подшипников валков в дрессировочных клетях, в которых шейка валка имеет конический участок между торцевой поверхностью валка и снабженной втулкой шейки, размещенной во вкладыше подшипника в корпусе подшипника областью шейки валка, содержащее цельное кольцевое гибкое усиленное проволочным кольцом и при необходимости стальной лентой уплотнительное тело, которое надвинуто на конический участок и прилегает к нему кольцевыми уплотнительными выступами и которое наружным кольцевым концом, по меньшей мере, одного из двух расположенных на расстоянии друг от друга в осевом направлении радиальных упругих кольцевых ребер с упругим фрикционным контактом прилегает, по меньшей мере, к одной неподвижной относительно корпуса или неподвижной относительно крышки корпуса расположенной сбоку от кольцевого буртика кольцевой уплотнительной поверхности.
Из DE 2731313 С2 известно уплотнительное устройство для подшипников валков в прокатных клетях, в которых шейка валка имеет конический участок между торцевой поверхностью валка и снабженной втулкой шейки, размещенной во втулке подшипника в корпусе подшипника областью шейки валка, содержащее цельное кольцевое гибкое уплотнительное тело, которое надвинуто на конический участок и прилегает к нему кольцевыми уплотнительными выступами.
Из DE 3119951 А1 известно, что в прокатном стане или прокатной клети для применения в комбинации с шейкой валка, которая окружена вкладышем подшипника, который установлен с возможностью вращения в неподвижном и расположенном в подушке подшипника вкладыше подшипника, используется окружающая конический участок шейки валка уплотнительная конструкция и круговая уплотнительная пластина, которая охватывает коническую часть шейки валка и закрепляет относительно подушки подшипника, при этом между вкладышем подшипника и неподвижно расположенной втулкой подается смазочное масло. К круговому и гибкому эластичному уплотнительному элементу, который установлен на конической части шейки валка так, что он может вращаться вместе с конической частью шейки валка, относится проходящий от этого уплотнительного элемента наружу фланец, который находится в уплотнительном контакте с соседней поверхностью уплотнительной концевой пластины. На уплотнительной концевой пластине расположено и закреплено наружное кольцевое уплотнение. Это наружное кольцевое уплотнение имеет цилиндрическую внутреннюю поверхность, которая вместе с внутренней поверхностью уплотнительной концевой пластины образует открытое к торцевой стороне бочки валка круговое полое пространство. Внутреннее кольцевое уплотнение прилегает своей внутренней частью к гибкому эластичному уплотнительному элементу, в то время как наружная окружная часть проходит до указанного выше полого пространства, в то время как дополнительно к этому манжеты или выступы находятся в уплотнительном контакте с внутренней цилиндрической поверхностью наружного кольцевого уплотнения и с торцевой поверхностью валков.
Известно создание поверхности кольцевого уплотнения с помощью выточного шлифования или соответственно шлифования в канавке, при этом предварительно создается основная структура посредством токарной обработки. Кроме того, известно, что поверхность кольцевого уплотнения имеет аналогичную резьбе структуру. Она может быть разделена в зависимости от требований и выполнения кольцевого уплотнения и выполнена в виде винтовой линии правого или левого вращения.
Согласно WO 02/076645 A, соответствующей ограничительной части пункта 1 формулы данного изобретения, прилегающие к поверхности кольцевого уплотнения эластичные уплотнительные элементы или соответственно их уплотнительные манжеты находятся в непосредственном контакте с его поверхностью и, когда валки вращаются, на них воздействует структура валков, и после определенного времени они разрушаются.
В основу изобретения положена задача создания устройства указанного в начале вида, обеспечивающего увеличение срока службы эластичных уплотнительных элементов и уменьшение трения.
Эта задача решается согласно изобретению за счет того, что уплотнительная поверхность кольцевого уплотнения накатана посредством полирования роликами. Предпочтительные варианты выполнения изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Решающее преимущество устройства согласно изобретению состоит в том, что за счет накатки посредством полирования роликами уплотнительная поверхность подвергается наклепу и минимизируется шероховатость. При этом имеющиеся лежащие в микронном диапазоне возвышения уменьшаются и упрочняются относительно имеющейся шлифованной уплотнительной поверхности.
Имеющуюся теперь уплотнительную поверхность можно в ходе дополнительной стадии обработки плазменно-диффузионным способом в горячей струе плазмы (480-520°С) подвергнуть плазменному азотированию. За счет этого уплотнительная поверхность становится еще тверже и износоустойчивее.
За счет дополнительного оксидирования уплотнительной поверхности или той части уплотнительной поверхности, которая находится в контакте с эластичным уплотнительным элементом, достигается гладкая поверхность и одновременно уменьшается трение. Кроме того, обработанная с помощью оксидирования поверхность защищена от коррозии.
Дополнительно к этому, исключается недостаток снабжаемых до сих пор покрытиями поверхностей, состоящий в том, что этот слой действует как теплоизоляционный, и за счет этого повышается температура манжеты/манжет.
Ниже приводится описание примера выполнения изобретения со ссылками на очень схематичные чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - частичный разрез валка с подшипником с масляной пленкой; и
фиг.2 - область уплотнения в увеличенном масштабе.
На фиг.1 показан валок 1, который имеет шейку 2 валка. На шейке 2 валка находится втулка 3 шейки. Она в свою очередь расположена во вкладыше 4 подшипника. Между втулкой 3 шейки и вкладышем 4 подшипника вводится смазочное средство, например масло, для минимизации трения. Вкладыш 4 подшипника расположен в подушке 5, которая расположена в окнах станины прокатной клети (не показано).
Для того чтобы масло не попадало на валок 1 и шейку 2 валка, на втулке 3 шейки закреплено, как показано на фиг.2, кольцевое уплотнение 6. Оно имеет цилиндрическую уплотнительную поверхность 7. Напротив уплотнительной поверхности 7 находится держатель 8, в котором размещен эластичный уплотнительный элемент 9, 10 и который удерживает уплотнительный элемент 9, 10 неподвижно и без возможности проворачивания.
Уплотнительная поверхность 7 в уплотнительном кольце 6 выполнена цилиндрической, чтобы даже при осевом сдвиге валка 1 с шейкой 2 валка в подшипнике валка иметь постоянный контакт с эластичным уплотнительным элементом 9, 10 или соответственно уплотнительной манжетой 11, 12.