Роликовий підшипник

1. Роликовий підшипник (1) підвішеної на шарнірі консолі, що містить щонайменше частково кругову зовнішню частину (2), щонайменше частково кругову внутрішню частину (3) і декілька роликів (5), установлених між зовнішньою частиною (2) і внутрішньою частиною (3), причому щонайменше один з роликів (5) має дві протилежні криволінійні бічні поверхні (6, 7), які, при розгляді щонайменше в одному поперечному перерізі, являють собою дуги єдиного уявного кола (10) і які утворюють контактні поверхні для зовнішньої і внутрішньої кругових частин (2, 3), відповідно, а також має щонайменше одну бічну поверхню (8, 9), що лежить всередині цього уявного кола (10), який відрізняється тим, що ролики (5) мають дві бічні поверхні (8, 9), що являють собою протилежні одна одній площини й утворюють, при розгляді у поперечному перерізі, хорди (11, 12) уявного кола (10), причому ці дві хорди (11, 12) утворюють між собою невеликий кут, так що ролик (5) має найбільшу ширину поблизу зовнішньої кругової частини (2). 2. Роликовий підшипник за п. 1, який відрізняється тим, що він містить круговий елемент (15), роз C2 2 (19) 1 3 для подрібнювання дисперсного матеріалу, такого як вихідна цементна сировина, цементний клінкер і інші подібні матеріали, що містить в основному горизонтальний розмельний стіл і групу валків, пристосованих для обертання навколо вертикального вала, причому ця група включає декілька валків, які обертаються навколо відповідних осей валка й пов'язаних з вертикальним валом шарнірним з'єднанням, що дає можливість вільного обертального зворотно-поступального руху валка у площині, яка включає центральну лінію осі валка, і група валків виконана так, щоб взаємодіяти з розмельним столом. Запропонований у винаході роликовий підшипник може бути застосований у будь-якій ситуації, коли має значення, щоб підвішена на шарнірі консоль або вісь мали б можливість зворотнопоступального переміщення при відносно невеликому куті повороту, і тому він особливо придатний для використання у сполученні зі шарнірним з'єднанням у кульових млинах зазначеного вище типу. У відомих кульових млинах шарнірне з'єднання, що зв'язує вісь валка з вертикальним валом, звичайно виконується на звичайному підшипнику ковзання, який можна змазувати, подаючи відповідний мастильний матеріал. Шарнірне з'єднання служить для того, щоб валки незалежно один від одного були здатні випливати за зміною товщини подушки матеріалу, що перебуває на розмельному столі при роботі млина. Що стосується напрямку й величини, то зусилля, яке повинне бути поглинене шарнірним з'єднанням, і яке прикладене до частини вала, що опирається на підшипник, фактично залишається постійним, при цьому кут повороту вала пов'язаний зі змінами товщини подушки матеріалу й звичайно залишається у діапазоні від 0,5 до 5 градусів. Частота кутового обертання шийки вала, що опирається на підшипник, звичайно перебуває в інтервалі від 0,5 до 1 Гц. Якщо відомий кульовий млин використовується для подрібнювання дисперсного матеріалу, такого як вихідна цементна сировина, цементний клінкер і інші аналогічні матеріали, на шарнірне з'єднання буде впливати відносно великий тиск, який через сили тертя, що виникають між частинами шарнірного з'єднання, викличе небажане виділення тепла, яке неможливо миттєво відвести за допомогою змащення, тому що прикладене одностороннє навантаження й дуже малий зворотно-поступальний кутовий рух шийки вала, що опирається на підшипник, не достатні для подачі мастильного матеріалу у зону навантаження. З інших доступних на ринку підшипників можна згадати гідродинамічний підшипник ковзання, який не може бути використаний, тому що відсутнє постійне обертання шийки вала, що опирається на підшипник, і, отже, не може бути утворена гідродинамічна мастильна плівка, а також гідростатичний радіальний підшипник, який з технічної точки зору є для підшипника досконалим рішенням, що забезпечує надійне кріплення як у статичних умовах, так і при обертанні, але має той недолік, що воно занадто складне, прецизійне й дороге. Те саме відноситься до звичайних роликових підшипників, які, як можна думати, придатні для цієї мети й містять зовнішнє й 97531 4 внутрішнє кільце й циліндричні ролики, встановлені за колом між ними, частково через те, що малий кутовий поворот не дає можливості подавати до роликів мастильний матеріал у зону навантаження, і частково через те, що сама форма встановлених за колом циліндричних роликів визначає можливість включення у роботу тільки обмеженого числа опорних роликів підшипника, що приводить до значного навантаження на кожний опорний ролик. Таким чином, залишається фактом, що не можна вважати жоден із традиційних, доступних на ринку типів підшипників прямо придатним для використання в описаних умовах навантаження без того, щоб не зштовхнутися зі значними недоліками. В основу даного винаходу покладене завдання забезпечення роликового підшипника, в якому усунуті або істотно зменшені вищезгадані недоліки. Це досягається у роликовому підшипнику розглянутого у вступній частині типу, який відрізняється тим, що щонайменше один з роликів має дві протилежні криволінійні бічні поверхні, які при розгляді щонайменше в одному поперечному перерізі утворюють дуги єдиного уявного кола, і які утворюють контактні поверхні для зовнішньої і внутрішньої кругових частин, відповідно, і має щонайменше одну бічну поверхню, що лежить всередині згаданого уявного кола. За рахунок цього виходить, що число роликів у підшипнику може бути збільшено, що знижує навантаження на кожний окремий ролик при тому же загальному питомому навантаженні, збільшуючи тим самим загальне припустиме навантаження на підшипник. Це відбувається завдяки тому, що щонайменше частина поверхні звичайного циліндричного ролика, яка не вступає у контакт із зовнішньою або внутрішньою частиною підшипника при невеликому обертальному зворотнопоступальному русі, видаляється, що істотно зменшує простір, який займає кожний з роликів за колом підшипника. Щонайменше одна бічна поверхня ролика, що лежить всередині уявного кола, може приблизно приймати будь-яку придатну форму, таку як криволінійна, плоска тощо. Однак переважно ця бічна поверхня плоска, і вона утворить у поперечному перерізі хорду уявного кола. Якщо форма бічної поверхні не плоска, протилежна бічна поверхня повинна бути сполучною з нею у крайньому положенні підшипника, щоб досягти задовільного контакту між двома сусідніми роликами, коли підшипник приблизно займає це положення. Для мінімізації простору за колом підшипника, який займає ролик, переважно, щоб він включав дві протилежні плоскі поверхні, кожна з яких при розгляді у поперечному перерізі утворить хорду уявного кола. Дві хорди можуть бути паралельні, але для створення гарної контактної поверхні між двома сусідніми роликами, коли підшипник перебуває у крайньому положенні при максимальному необхідному куті повороту, і, у результаті, для досягнення ефекту самоблокування, дві хорди утворюють між собою невеликий кут, так що найбільша ширина роликів доводиться на ділянку, яка є бли 5 жньою до зовнішньої кругової частини. Величина кута між хордами залежить насамперед від числа роликів у підшипнику, що у свою чергу залежить від необхідного максимального кута повороту підшипника. Чим менше необхідний кут повороту підшипника, тим повинні бути коротшими дуги криволінійних контактних поверхонь роликів, що стикаються з відповідно зовнішньою й внутрішньою круговими частинами 2, 3, і тем більше число роликів, які можуть бути розміщені. Наприклад, для варіанта виконання, в якому необхідний кут повороту становить плюс/мінус 3 градуси, число роликів може бути подвоєне у порівнянні зі звичайним роликовим підшипником. У конкретному запропонованому у винаході варіанті виконання роликового підшипника, який особливо придатний для використання у випадку, коли на підшипник діє однобічне навантаження, частина роликів може бути замінена круговим (секторіальним) елементом, що може або скріплюватися відповідним засобом або зі зовнішньою, або зі внутрішньою частиною, або може бути виконаний воєдино з однією з цих кругових частин. Круговий елемент може бути виконаний так, щоб він займав ділянку, що становить до 90 % кола, і радіальний розмір такий, щоб залишався кільцевий зазор між круговим елементом і однією зі кругових частин. Перевагою винаходу є те, що круговий елемент може бути забезпечений похилими торцевими поверхнями, що забезпечують задовільний контакт із прилягаючими роликами, коли підшипник перебуває у крайньому положенні поверненим на максимальний необхідний кут, і, у результаті, ефект самоблокування. Перевагою винаходу є також те, що ролик включає тримач роликів, що зберігає положення роликів відносно один одного в окружному напрямку. Нижче винахід більше докладно розглянутий з посиланням на прикладені креслення, на яких схематично показано: на Фіг.1 - перетин запропонованого у винаході роликового підшипника при вигляді збоку; на Фіг.2 - ролик запропонованого у винаході роликового підшипника; на Фіг.3 - перетин запропонованого у винаході роликового підшипника, коли він перебуває у крайньому положенні при максимальному необхідному куті повороту; на Фіг.4 - окремий варіант виконання запропонованого у даному винаході підшипника; на Фіг.5 - застосування запропонованого у винаході підшипника у валковому млині. На Фіг.1 представлений запропонований у винаході роликовий підшипник 1, що містить зовнішню кругову (кільцеву) частина 2, внутрішню кругову частину 3 і декілька роликів 5, установлених між зовнішньою частиною 2 і внутрішньою частиною 3. Як найкраще видно на Фіг.2, у даному варіанті виконання винаходу ролики 5 мають вигляд стрижнів, кожний з яких має чотири бічних поверхні 6, 7, 8 і 9, з яких дві протилежні поверхні являють собою криволінійні бічні поверхні 6 і 7, що становлять дугоподібні ділянки уявного кола 10 і утворюючі у роликовому підшипнику контактні поверхні 97531 6 зі зовнішньою і внутрішньою частинами 2, 3 відповідно, і дві інші протилежні бічні поверхні 8,9 лежать всередині згаданого уявного кола 10, являють собою площини й звернені до відповідних сусідніх роликів 5, як показано, зокрема, на Фіг.1. При розгляді у поперечному перерізі кожна плоска бічна поверхня 8 і 9 утворить хорду 11, 12 уявного кола 10. Звертаючись до Фіг.2, можна бачити, що ролики 5 можуть бути інакше описані як сформовані циліндричними тілами обертання з уявним круговим поперечним перерізом, показаним як коло 10, в яких зрізані дві протилежні частини 13 і 14 циліндра, обмежені відповідними хордами 11 і 12 і дугами кола 10. Дві хорди можуть бути паралельні, але для створення гарної контактної поверхні між двома сусідніми роликами 5, коли підшипник перебуває у крайньому положенні при максимальному необхідному куті повороту, як показано на Фіг.3, а, отже, і для досягнення ефекту самоблокування, дві хорди 11, 12 утворюють між собою невеликий кут, так що найбільша ширина роликів доводиться на ділянку, яка є ближньою до зовнішньої кругової частини 2. Величина кута між хордами 11, 12 залежить насамперед від числа роликів 5 у підшипнику, що у свою чергу залежить від необхідного максимального кута повороту підшипника. Чим менше необхідний кут повороту підшипника, тим повинні бути коротшими дуги криволінійних контактних поверхонь роликів 5, що стикаються з відповідно зовнішньою й внутрішньою круговими частинами 2, 3, і тим більше число роликів, які можуть бути розміщені. У представленому на Фіг.4 варіанті виконання запропонованого у винаході роликового підшипника, який особливо придатний для застосування у сполученні з односторонньо прикладеним навантаженням підшипника, ролики 5 замінені круговим елементом 15, який у даному варіанті виконання становить невід'ємну частину внутрішньої кругової частини 3. Як показано, круговий елемент 15 виконаний з радіальним виступом, який менше відстані між двома круговими частинами 2, 3, так що між круговим елементом 15 і зовнішньою круговою частиною 2 залишається кільцевий зазор. Круговий елемент забезпечений також похилими торцевими поверхнями 16, 17, за рахунок чого прилягаючі ролики 5, коли підшипник перебуває у крайньому положенні поверненим на максимальний необхідний кут, приходять у гарний контакт із круговим елементом 15, забезпечуючи ефект самогальмування підшипника. На Фіг.5 наведений приклад використання запропонованого у винаході підшипника. На ній дано розріз валкового млина 21, що містить горизонтальний розмельний стіл 23 і групу валків 24, взаємодіючих з розмельним столом і пов'язаних з вертикальним валом 25, на якому вони повертаються. Валки 24 обертаються навколо відповідних осей 26 валка, пов'язаних з вертикальним валом 25 шарнірним з'єднанням 27, що дає можливість валку 24 повертатися у шарнірному з'єднанні, переміщуючись нагору й донизу у площині, в якій лежить центральна лінія осі валка. Як показано, шарнірне з'єднання 27 містить запропонований у винаході роликовий підшипник 1. 7 У представленому описі зовнішня частина 2 і внутрішня частина З підшипника, а також ролики 5 зображені з однаковими розмірами на всій своїй довжині. Однак при цьому мається на увазі, що у рамках даного винаходу можливі також альтерна 97531 8 тивні варіанти. Наприклад, зовнішня частина 2 і внутрішня частина 3 підшипника, а також ролики 5 можуть бути конічними або мати у своєму поздовжньому напрямку сферичну форму. 9 97531 10 Комп’ютерна верстка А. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601