Опорний підшипник ковзання

1. Опорний підшипник ковзання для циліндричних опор, зокрема для важконавантажених опорних цапф барабанів рудодробильних та вугледробильних млинів реверсивного обертання, що містить встановлену на фундамент опорну плиту зі змонтованими на ній двома двоплечими симетрично встановленими відносно осі барабана балансирами, на яких через сферичні підп'ятники встановлено по два опорних башмаки з антифрикційним покриттям і канавками на їх поверхнях ковзання для створення масляної гідростатичної плівки гідросистеми низького тиску і розташованого в центрі поверхні ковзання отвору, зв'язаного з гідросистемою високого тиску для C2 2 90240 1 3 осі підтримуваного валу. Згадані балансири забезпечені пристроями, які призначені для використання балансирів, як системи важелів для зміни спрацьованих башмаків. Такі прості пристрої можуть бути використані лише в конструкціях опорних підшипників, призначених для підтримки барабанів невеликої ваги. До інших недоліків слід віднести використання швидко спрацьованих різьбових з'єднань у конструкціях цих пристроїв, які не дають можливості виставити усі башмаки у однаковій позиції по відношенню до барабана і контролювати різний, у зв'язку з цим, ступінь нагрівання антифрикційного матеріалу башмаків [1]. Відомий опорний підшипник ковзання, корпус якого із змонтованим на ньому одним балансиром і встановленими на ньому на сферичних підп'ятниках башмаками встановлено на гідродомкратах, які використовують при зміні башмаків. Недоліком такого технічного рішення є обмежена можливість його використання, наприклад, лише для барабанів невеликої ваги, а також відсутність можливості реверсивного обертання барабана [2]. Відомий опорний підшипник ковзання, на корпусі якого також встановлений один балансир з двома встановленими на ньому на сферичних підп'ятниках башмаками, причому балансир, з метою кращого сприймання ваги завантаженого в барабан матеріалу для дроблення, виконано з плечима різної довжини [3]. До недоліків такого рішення слід віднести придатність його лише для барабанів малої ваги і відсутність можливості реверсивного обертання барабана. Відомий опорний підшипник ковзання, призначений для реверсивного обертання барабана, який містить корпус, в якому через сферичні підп'ятники змонтовані з можливістю незалежного базування на поверхні ковзання опор підтримуваного барабана чотири опорних башмака [4]. На краях поверхні ковзання башмаків цього підшипника виконано по дві канавки паралельно осі обертання барабана, через які подається масло на поверхню ковзання башмаків для створення гідростатичної плівки, причому та канавка, яка йде першою назустріч обертанню барабана, названа ведучою, а друга - веденою. У ведучу канавку масло подається під більшим тиском, ніж у ведену, а при зміні напрямку обертання змінюється і тиск подавання в них масла з гідросистеми низького тиску. Крім цього в центрі поверхні ковзання кожного башмака є отвір, пов'язаний з гідросистемою високого тиску, призначений для створення умов полегшення приведення барабана в обертання або гальмування шляхом створення масляного шару у вигляді гідроподпора. Порівняльний аналіз такої конструкції, яка містить деталі опорного підшипника, дозволяє зробити висновок, що він призначений для барабанів реверсивного обертання з діаметром цапф 30005000мм і масою 250-500 тонн. Проте, разом із зростанням габаритів і маси барабанів рудодробильних млинів, виникають і нові проблеми, для вирішення яких відомих технічних рішень недостатньо, тому що разом зі зрос 90240 4 танням габаритів зростають питомі тиски і температура на стичних поверхнях, що особливо показово для угледробільних млинів, в яких в ємкість з матеріалом для дроблення, тобто вугіллям, подається за технологією розігріте до 450 C повітря, а засоби для виявлення та попередження явищ перегріву деталей опори та усунення аварійних станів відсутні, тобто відсутнє комплексне рішення проблем, виникаючих з впровадженням нових технологій. Останній з розглянутих опорних підшипників ковзання за своїми відмінними ознаками є найбільш близьким до заявляємого і може бути визнаний як прототип. В основу заявляємого винаходу поставлено задачу по створенню надійного опорного підшипника ковзання для циліндричних важконавантажених опор барабанів рудодробильних млинів реверсивного обертання шляхом створення умов для надійного контролю температурного режиму поверхонь ковзання опорних башмаків і забезпечення можливості усунення аварійних ситуацій і завдяки цьому досягнення нового технічного результату. Поставлена задача вирішується тим, що заявляємий винахід усуває недоліки відомого рішення, обраного як прототип, і пропонує нове ефективне технічне рішення з новим технічним результатом. Заявляємий опорний підшипник ковзання для циліндричних опор, зокрема для важконавантажених опорних цапф барабанів рудодробильних млинів, складається з опорної плити зі змонтованими на ній двома двуплечими балансирами, на яких встановлено по два опорних башмака з антіфрикційним покриттям і канавками на їх поверхнях ковзання для створення масляної гідростатичної плівки гідросистеми низького тиску та отвору в центрі поверхні ковзання, зв'язаного з гідросистемою високого тиску для створення умов полегшення приведення барабана в обертання шляхом створення гідроподпору, а крім цього опорні башмаки забезпечені індивідуальними системами водяного охолодження і термодатчиками контролю температурного стану кожного башмаку, а розташований в центрі поверхні ковзання отвір системи полегшення приведення барабана в обертання забезпечено, розташованою навколо нього, порожниною сферичної або конічної форми, зв'язаною з гідросистемою високого тиску. Згаданий термодатчик забезпечений пристроєм візуалізації показань і електрично зв'язаний з клапаном подачі води в систему водяного охолодження кожного башмака кожного башмака окремо, в одиницю часу, в залежності від показань термодатчика. Крім цього кожен термодатчик забезпечений пристроєм звукової аварійної сигналізації і пристроєм автоматичного відключення головного двигуна приводу обертання барабана, а також електрично зв'язаний з виконавчим механізмом аварійної подачі масла через гідросистему високого тиску на поверхню взаємного ковзання башмаків і опорної цапфи. Аналіз причинно-наслідкового зв'язку дозволяє зробити висновок, що наведені ознаки заявляємого опорного підшипника ковзання належать до суттєвих, тому що вони забезпечують досягнення 5 нового технічного результату, вигідно відрізняючи заявляємий винахід від відомих аналогів і прототипу. Технічний результат від використання заявляємого підшипника забезпечується обладнанням кожного опорного башмака індивідуальною системою водяного охолодження і термодатчиком безпосереднього контролю температурного стану башмака, який забезпечений пристроєм візуалізації показань і електрично зв'язаний з клапаном подачі води в систему водяного охолодження, а також оснащений пристроєм звукової аварійної сигналізації і пристроєм автоматичного відключення головного двигуна приводу обертання барабана. Крім цього зазначений термодатчик електрично зв'язаний з виконавчим механізмом поліпшення змащування і зниження зносу, шляхом аварійної подачі масла через розташовану в центрі поверхні ковзання кожного башмака порожнину навколо отвору гідросистеми високого тиску на поверхні ковзання башмаків. Сукупність наведених ознак заявляємого опорного підшипника і забезпечує досягнення нового технічного результату. Заявляємий винахід відповідає вимогам патентоздатності, тобто є новим, має певний винахідницький рівень і придатний для промислового виготовлення в умовах підприємств машинобудування, у зв'язку з чим винаходу може бути надана правова охорона. Далі сутність заявляємого винаходу пояснюється відповідним описом і кресленнями, де; - На фіг.1 показано загальний вигляд барабана млина з опорними підшипниками ковзання; - На фіг. 2 показано переріз A-A на фіг.1 з розведенням трубопроводів гідросистем змащення високого 4 і низького 5 тиску; - На фіг. 3 показано переріз A-A на фіг.1 з розведенням трубопроводів 6 і 7 системи водяного охолодження башмаків; - На фіг.4 показано місце Б (балансир з башмаками) фіг.3 з розведенням трубопроводів систем змащування високого 4 і низького 5 тисків, а також 6 і 7 системи водяного охолодження; - На фіг. 5а, 5б, 5в показано башмак (вид В) фіг.4 із зазначенням місць підвода трубопроводів систем змащування, системи водяного охолодження і місце установлення термодатчика 16 контролю температурного стану башмака. Заявляємий опорний підшийник ковзання (фіг.1) використовують переважно для барабана 1 рудодробильного або вугледробильного млина, що спирається через опорні цапфи 2 на башмаки 3, які оснащені розведенням трубопроводу 4 гідросистеми змащення високого тиску, для створення умов полегшення приведення барабана 1 в обертання шляхом створення гідроподпора і розведенням трубопроводів гідросистеми змащення низького тиску 5 для створення гідростатичної масляної плівки на поверхні контакту башмаків 3 з цапфами 2 (фіг. 2), а також розведенням трубопроводів системи водяного охолодження, підводящого 6 і відводящого 7 (фіг.3). Башмаки 3 через сферичні підп'ятники 8 і 9 спираються на балансири 10 (фіг.4), які базуються на осях 11 опорної 90240 6 плити 12 підшипника. Поверхня контакту башмака 3 з поверхнею цапфи 2 покрита антифрикційнім матеріалом (бабітом) 17 (фіг. 5б). Башмаки 3 мають канали для підведення масла (фіг. 5а, фіг. 5б) гідросистеми змащення гідроподпора з насосом 14 (фіг. 2) високого, тиску, гідросистеми змащення з насосом 15 (фіг. 2) низького тиску, канали для підводу і відводу води системи водяного охолодження (фіг. 5а, фіг. 5б) через трубопроводи 6 і 7 (фіг.4), а також канали для встановлення термодатчиків 16 (фіг. 5б, фіг. 5в) контролю температурного стану в зоні контакту башмаків 3 з цапфой 2 (фіг.3). Термодатчики 16 електрично зв'язані з пультом керування 18, клапаном 13 (фіг.3) подачі води в систему охолодження, з системою аварійної подачі масла високого тиску на поверхню взаємного ковзання башмаків 3 і опорної цапфи 2, а також з системою звукової аварійної сигналізації та аварійного відключення головного двигуна приводу обертання барабана 1 млина. На бабітовій поверхні башмаків 3 виконані канавки Г (фіг. 5а)для рівномірного розподілу масла низького тиску у вигляді гідростатичної масляної плівки безпосередньо в зоні контакту башмака з цапфою і канавки Д і порожнину сферичної або конічної форми навколо отвору, яка пов'язана з гідросистемою змащення високого тиску системи гідроподпора. Охолодження башмака здійснюється завдяки циркуляції охолоджуючої води по його каналах (фіг. 5а) і трубопроводах 6 і 7 (фіг. 4) системи охолодження. Робота заявляємого опорного підшипника ковзання здійснюється таким чином: перед пуском млина включають насос 14 гідросистеми змащення високого тиску і по трубопроводам 4 масло високого тиску (6-8МПа) подається до башмаків 3 (фіг.2) через канали підведення в канавки і порожнину Д (фіг.5). Тиск масла на кожному башмаку контролюється манометрами тиску на щиті приладів пульта керування 18 на фіг. 3, а контроль надходження і тиску масла на башмаках здійснюється за допомогою реле протоку. При досягненні потрібного тиску на башмаках надходить сигнал на дозвіл пуску головного двигуна привода барабана млина на обертання. Після пуску і розгону барабана млина до розрахованої швидкості обертання, включається насос гідросистеми низького тиску 15 і по трубопроводам 5 масло системи змащення насосом 15 низького тиску подається на башмаки 3 опорного підшипника ковзання. Насос гідросистеми високого тиску 14 при цьому автоматично вимикається. Далі змащення підшипників здійснюється гідросистемою низького тиску від насоса 15 через трубопроводи 5 (фіг.2) з подачею масла безпосередньо в зону контакту через канали підвода і канавки Г (фіг. 5). Встановлені в башмаках термодатчики контролюють температуру бабіту в зоні контакту його з цапфою і забезпечують її візуалізацію на загальному пульті керування, а при досягненні температури 65°С, дають команду на пристрій звукової аварійної сигналізації і на аварійну подачу масла через гідросистему високого тиску (насос 14) на поверхню взаємного ковзання башмаків та опорної цапфи, а при температурі 75°С - на аварійне відключення головного двигуна 7 приводу обертання барабана млина. (Згадані електричні зв'язки термодатчиків з виконавчими механізмами і пристроями на кресленнях не показані). Після з'ясування та усунення причин аварійної зупинки, пуск млина здійснюється у вище описаному порядку. Широке використання запропонованого опорного підшипника ковзання дозволить, завдяки наявності нових відмінних ознак, забезпечити комплексне вирішення питань з техніки безпеки при експлуатації важконавантажених барабанів великих рудодробильних млинів з отриманням нового економічного ефекту. 90240 8 Бібліографічні дані джерел інформації: 1. Патент CШA №3.784.265 от 08.01.1974г., класс F16C17/06 «Опорный подшипник». 2. Декларационный патент Украины №3106 от 15.10.2004г., класс F16C17/06 «Опорный подшипник скольжения». 3. Декларационный патент Украины №59766 от 15.09.2003г., класс F16C17/06 «Опорный подшипник скольжения». 4. Патент США №3.887.245 от 03.06.1975г., класс F16C17/06 «Опорное подшипниковое устройство и способ реверсивного вращения». 9 90240 10 11 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 90240 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601