Підшипник рідинного тертя

Подшипник жидкостного трения, преимущественно для прокатных валков, содержащий втулкуцапфу, о хватываемую втулкой-вкладышем, насадку, крепящуюся к втулке-цапфе, заднюю крышку с уплотнением, закрепленную на опоре-подушке подшипника, отличающийся тем, что он снабжен круговой прямоугольной уплотнительной камерой, 28531 счет снижения утечки масла и улучшения защиты от воды и окалины и в упрощении уплотнительного узла его задней крышки. Для решения этой задачи в предлагаемом подшипнике жидкостного трения, преимущественно для прокатных валков, содержащем втулкуцапфу, о хватываемую втулкой-вкладышем, насадку, крепящуюся к втулке-цапфе, заднюю крышку с уплотнением, закрепленную на опоре подшипника, его уплотнительный узел задней крышки снабжен круговой прямоугольной уплотнительной камерой, образованной выточкой задней крышки и закрытой сбоков внутренней и наружной торцовыми крышками, а снизу – насадкой с возможностью вращения, в камере установлено V-образное эластичное кольцевое уплотнение, сидящее на насадке и контактирующее по нормали гофрированными поверхностями своих упруги х концевых элементов с внутренними стенками внутренней и наружной торцовых крышек, причем, наружный профиль торцовых крышек выполнен криволинейным по вогнутой кривой, на внутренней торцовой крышке и насадке выполнены маслоотражательные канавки, смещенные друг относительно друга, а наружная торцовая крышка расположена консольно над свободным торцом насадки и снабжена уплотнительной вставкой, контактирующей с насадкой. Существенными признаками, отличающимися от признаков прототипа, являются: 1. Круговая, в поперечном сечении прямоугольная уплотнительная камера в уплотнительном узле задней крышки ПЖТ, образованная выточкой задней крышки и закрытая сбоков торцовыми внутренней и наружной крышками, прикрепленными к задней крышке со стороны сливных каналов масла и воды, а снизу – вращающейся насадкой, закрепленной на втулке-цапфе. 2. Вогнутая криволинейная наружная поверхность внутренней торцовой крышки. 3. Маслоотражательные канавки во внутренней торцовой крышке и насадке. 4. Маслоотражательные канавки в насадке смещены по горизонтали относительно канавок в крышке. 5. Кольцевое, в поперечном сечении V-образное эластичное уплотнение с упругими концевыми элементами, сидящее на насадке и входящее в уплотнительную камеру. 6. Гофрированная поверхность на концах упругих элементов V-образного уплотнения. 7. Гофрированная поверхность упругих элементов направлена по нормали к контактным поверхностям торцовых крышек. 8. Вогнутая криволинейная наружная поверхность наружной торцовой крышки. 9. Консольное расположение наружной торцовой крышки над свободным торцом насадки. 10. Уплотнительная вставка на наружной торцовой крышке, контактирующая с насадкой. Уплотнительная камера в совокупности с элементами, ее образующими, обладает простотой и создает несколько защитных ступеней, предотвращающи х вы ход из ПЖТ масла и поступление в него воды и окалины, а именно: - первая ступень образована наружной вогнутой криволинейной поверхностью внутренней торцовой крышки; - вторая ступень – маслоотражательными канавками на внутренней торцовой крышке и насадке; - третья ступень – контактными поверхностями между внутренней стенкой внутренней торцовой крышки и гофрами внутреннего упругого элемента V-образного уплотнения; - четвертая ступень – контактными поверхностями между внутренней стенкой наружной торцовой крышки и гофрами наружного упругого элемента V-образного уплотнения; - пятая ступень – уплотнительной вставкой на наружной торцовой крышке и взаимодействующей с ней насадкой; - шестая ступень – наружной вогнутой криволинейной поверхностью наружной торцовой крышки и консолью над свободным торцом насадки. Таким образом, поставленная в основу изобретения задача решается именно благодаря наличию всей совокупности существенных признаков. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен предлагаемый подшипник жидкостного трения с уплотнительным узлом задней крышки; на фиг. 2 – узел А на фиг. 1, вариант выполнения узла уплотнения. Подшипник жидкостного трения содержит втулку-цапфу 1, сидящую на конической шейке прокатного валка 2 и охватываемую втулкой-вкладышем 3, воспринимающим радиальную нагрузку, насадку 4, крепящуюся к втулке-цапфе 1, и заднюю крышку 5, закрепленную на опоре 6 подшипника. Уплотнительный узел задней крышки 5 ПЖТ включает круговую, в поперечном сечении прямоугольную уплотнительную камеру 7, образованную внутренней цилиндрической, например, безступенчатой выточкой крышки 5, торцовыми внутренней 8 и наружной 9 крышками, закрепленными сбоков выточки к задней крышке 5, и насадкой 4, закрывающей камеру 7 с возможностью вращения. На насадке 4 установлено с возможностью осевого перемещения кольцевое, в поперечном сечении V-образное эластичное уплотнение 10 с упругими элементами 11, концы 12 которых выполнены гофрированными. V-образное уплотнение 10 расположено на насадке 4 так, что оно входит в камеру 7 и го фрами 12 упругих элементов 11 опирается по нормали на вертикальные внутренние поверхности торцовых крышек 8 и 9 с возможностью скольжения по ним при вращении насадки 4, а вместе с ней и V-образного уплотнения 10. Концевые элементы 11 уплотнения 10 прижимаются к поверхностям крышек с усилием, достаточным для предотвращения проникновения масла или воды на длительный срок эксплуатации, т.к. они обладают упругостью. В свободном состоянии элементы 11 более пологие, а для установки уплотнения 10 в камеру 7 их необходимо сблизить в вертикальной плоскости, т.е. еще более увеличить их упр угость, что и создает достаточное усилие прижима. Чем больше гофр 12 на концах элементов 11, тем больше общая контактная площадь, которая не уменьшается не только при осевых и радиальных смещениях валка 2, но и при его перекосах, благодаря направленности 2 28531 гофр 12 всегда по нормам к контактной плоскости и упругости концевых элементов 11. Наружные поверхности торцовых крышек 8 и 9 имеют криволинейный профиль, выполненный по вогнутой кривой и расположенный со стороны сливных каналов масла и воды. Они выполняют функцию отбойных колец в этих каналах и, благодаря вогнутости, увеличивают объемы каналов. По внутреннему диаметру внутренней торцовой крышки 8 и по наружному диаметру насадки 4 выполнены маслоотражательные канавки 13, которые не лежат в одной плоскости и смещены друг относительно друга на определенное расстояние, например, на половину их ширины. Канавки 13 предотвращают проникновение масла в уплотнительную камеру 7. Смазка, поступающая из сливного канала, отбрасывается канавками 13 особенно при высоких скоростях вращения, что свойственно прокатному валку. Чем больше канавок в уплотнительном узле, тем он более надежен. Смещение канавок 13 крышки 8 и насадки 4 увеличивает ступенчатость сопрягаемых поверхностей и, следовательно, затрудняет прохождение масла. Торцовая крышка 9 снабжена уплотнительной вставкой 14, установленной по ее внутреннему диаметру, и смещена относительно свободного торца насадки в сторону сливного канала на расстояние "в", т.е. нависает консольно над насадкой 4. Вставка 14 плотно охватывает насадку 4 с возможностью вращения и перемещения последней. Консоль над насадкой служит отбойником для окалины и предотвращает ее поступление в зазор между крышкой 9 и насадкой 4, а вставка 14 - поступление воды во внутрь камеры 7 к гофрам наружного упругого концевого элемента 11 уплотнения 10, предохраняя контактную плоскость крышки 9 от коррозии и последующего разрушения уплотнения 10. Уплотнительный узел задней крышки 5 для большей надежности может быть выполнен с двумя уплотнительными камерами 7 и двумя V-образными эластичными уплотнениями 10, установленными на насадке 4 в камерах 7. Роль разделителя камер в этом случае играет стенка 15, выполненная в центральной части задней крышки 5. Крайние выточки крышки 3 должны быть закрыты сбоков торцовыми крышками 8 и 9, а снизу – насадкой 4, аналогично однокамерному уплотнительному узлу. Стенка 15 и задняя крышка 5 по технологическим соображениям могут быть выполнены составными. Подшипник работает следующим образом. При вращении прокатного валка 2 вращаются вместе с ним втулка-цапфа 1 во втулке-вкладыше 3 опоры 6 и насадка 4 в уплотнительной вставке 14 крышки 9. Совместно с насадкой 4 вращается Vобразное эластичное уплотнение 10 относительно камеры 7. При этом гофры 12 концевых элементов 11 перемещаются по сопрягаемым поверхностям торцовых крышек 8 и 9, плотно прилегая к ним. Нагрузка на опору 6 воспринимается гидродинамическим клином, образующимся между втулкой-цапфой 1 и втулкой-вкладышем 3. Подаваемая в опору смазка вытекает в торцы через зазор, образуемый втулкой-вкладышем 3 и втулкой-цапфой 1. Основная масса смазки уходит через сливной канал в трубопровод, а часть ее попадает на наружную вогнутую криволинейную поверхность внутренней торцовой крышки 8, являющуюся маслоотбойным, а также в маслоотражательные канавки 13, стремясь пройти в уплотнительную камеру 7, но отбрасывается центробежными силами в сливной канал. Основная масса охлаждаемой прокатный валок 2 воды совместно с окалиной уходит через сливной канал – пространство между валком и уплотнительным узлом задней крышки, а часть ее попадает на наружную вогн утую криволинейную поверхность наружной торцовой крышки 9, являющуюся водоотбойным, и отбрасывается в сливной канал. Часть окалины, попадая на консоль наружной торцовой крышки, отбрасывается в сливной канал, т.к. она нависает над насадкой и не позволяет пройти окалине в зазор между крышкой и насадкой. Часть воды попадает на уплотнительную вставку 14, стремясь пройти в уплотнительную камеру 7, однако задерживается вставкой 14, т.к. она плотно прилегает к вращающейся насадке 4, и уходит в сливной канал. Если же по какой-либо причине, например, при прорыве или износе вставки 14, все же произойдет проникновение воды в уплотнительную камеру 7, то она не может попасть в подшипник, т.к. ей прийдется преодолеть две преграды, а именно, пройти между гофрированными поверхностями 12 двух упруги х концевых элементов 11 V-образного эластичного уплотнения 10 и вертикальными внутренними стенками торцовых крышек 8 и 9, что невозможно, т.к. гофры 12 плотно прилегают к этим поверхностям при вращении, благодаря упругим свойствам элементов 11. Таким же образом невозможен выход масла из подшипника. Предложенный уплотнительный узел задней крышки подшипников жидкостного трения по сравнению с известными позволяет обеспечить при сравнительной простоте конструкции более надежную герметизацию подшипника как по утечке масла, так и попаданию охлаждающей жидкости в подшипник, в том числе при осевых и радиальных перемещениях валка, а также его перекосах. 3 28531 Фиг. 1 Фиг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4