Способ демонтажа подшипника и агрегатный станок для удаления пригоревших подшипников

 

Изобретение относится к ремонту в машиностроении, в частности к ремонту рабочих валков листопрокатных станов. Сущность изобретения: при удалении обоймы подшипника, пригоревшей к шейке валка прокатного стана, по всей длине протачивают радиальные канавки на глубину до зоны пригара, тем самым разделяя обойму подшипника на несколько частей, и к каждой части прикладывают тангенциальное усилие, достаточное для создания в зоне пригара тангенциальных напряжений, превышающих предел выносливости металла в зоне пригара, но меньше предела выносливости металла наружного слоя шейки валка. Агрегатный станок содержит станину, на которой установлены привод с вращающимся шпинделем, суппорт с кареткой, силовой головкой и приводом силовой головки, задняя бабка с центром, обжимная опора с откидным прижимом и открытый роликовый люнет. Валок с пригоревшей обоймой устанавливается на люнет и обжимную опору и зажимается между вращающимся центром, соединенным с вращающимся шпинделем привода и центром задней бабки. Силовая головка содержит горизонтальный отрезной круг. 2 с. и 3 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к металлургии и станкостроению и может быть использовано при ремонте валков листопрокатных станов.

При эксплуатации листопрокатных станов нередко из-за нарушения режимов прокатки происходит подгорание подшипников рабочих валков к шейке. Удаление пригоревшей обоймы подшипника является весьма актуальной задачей из-за высокой стоимости валка. Решение этой задачи сильно усложняется из-за больших габаритов и массы валка.

Цель изобретения обеспечение возможности удаления обоймы подшипника, пригоревшего к шейке валка, без дополнительного повреждения шейки.

Цель достигается тем, что в способе демонтажа обоймы подшипника, пригоревшей к шейке валка прокатного стана, включающем стопорение обоймы и поворот валка, при этом предварительно в обойме по всей длине протачивают радиальные канавки на глубину до зоны пригара, обойму стопорят в неподвижной опоре, а в процессе поворота валка создают в зоне пригара тангенциальные напряжения, превышающие предел выносливости металла в зоне пригара и меньшие предела выносливости металла наружного слоя шейки валка, и затем отделяют части обоймы от валка. Ширина протачиваемых канавок не превышает 10d, где d глубина пригара (мм).

Цель также достигается тем, что агрегатный станок для удаления пригоревших подшипников содержит станину с направляющими, установленные на станине привод со шпинделем, суппорт с кареткой, на которой закреплена силовая головка с приводом, и задняя бабка с центром, причем суппорт смонтирован с возможностью перемещения параллельно оси вращения шпинделя, каретка суппорта установлена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси вращения шпинделя, задняя бабка установлена с возможностью перемещения вдоль оси вращения шпинделя, а центр задней бабки соединен со шпинделем, причем шпиндель снабжен обжимной опорой, размещенной между задней бабкой и суппортом с возможностью перемещения в плоскости оси шпинделя, а силовая головка снабжена отрезным кругом. Обжимная опора выполнена в виде тумбы с откидным прижимом и роликовым открытым люнетом, закрепленным в тумбе с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси вращения шпинделя. Откидной прижим и люнет выполнены с соосными пазами под шпорку. Силовая головка состоит из основания, электродвигателя, вал которого перпендикулярен оси вращения шпинделя, кронштейна, посредством которого основание закреплено на каретке суппорта, шпинделя, установленного на валу электродвигателя, на котором закреплен отрезной круг. Глубина посадки круга зафиксирована цилиндрической втулкой, размещенной между нижним опорным подшипником шпинделя и отрезным кругом, который со стороны суппорта огорожен защитным кожухом.

На фиг. 1 изображен агрегатный станок для удаления обоймы подшипника, пригоревшей к шейке валка прокатного стана; на фиг. 2 пример конструктивного выполнения обжимной опоры; на фиг. 3 конструкция силовой головки; на фиг. 4 взаимное расположение силовой головки шейки валка и открытого роликового люнета; на фиг. 5 усилия, прикладываемые к обойме подшипника.

На фиг. 1-5 обозначено следующее: 1 станина; 2 привод с вращающимся шпинделем; 3 суппорт; 4 каретка суппорта; 5 силовая головка; 6 привод силовой головки; 7 задняя бабка; 8 вращающийся центр; 9 неподвижный центр; 10 валок прокатного стана; 11 обжимная опора; 12 пригоревшая к шейке обойма подшипника; 13 откидной прижим обжимной опоры; 14 открытый роликовый люнет; 15 направляющие станины; 16 тумба обжимной опоры; 17 открытый роликовый люнет обжимной опоры; 18 механизм вертикального перемещения люнета обжимной опоры; 19 пазы под шпонку в откидном прижиме и люнет обжимной опоры; 20 опорный подшипник механизма вертикального перемещения люнета; 21 ось откидного прижима; 22 шейка валка прокатного стана; 23 основание привода силовой головки; 24 кронштейн крепления силовой головки; 25 вал двигателя привода силовой головки; 26 шпиндель силовой головки; 27 отрезной круг; 28 прижимная гайка; 29 опорные подшипниковые шпинделя; 30 муфта; 31 втулка; 32 защитный кожух; 33 сменная втулка; 34 шпонка.

Способ удаления обоймы подшипника, пригоревшей к шейке валка прокатного стана, заключается в следующем. Предварительно рабочий валок с пригоревшими подшипниками извлекают из клети. Известным способом с помощью кислородной резки удаляют наружную обойму и ролики подшипника, тем самым подготавливая рабочий валок к удалению обоймы подшипника, пригоревшей к шейке. В обойме по всей длине протачивают две симметричные относительно оси вращения вала канавки на глубину до зоны пригара и тем самым обойму разрезают на две одинаковые части. Ширина канавок не превышает 10d, где d толщина зоны пригара (мм), которая обычно равна 0,3-1,0 мм. При такой ширине канавки исключается возможность повреждения поверхностного слоя шейки. После проточки двух канавок в эти канавки вводят стопорящие элементы неподвижной опоры, а валок проворачивают вокруг оси вращения. Для исключения разрушения поверхности шейки валка стопорящие элементы выполнены с защитой от перегрузок, поэтому при провороте вала, в случае возникновения предельных нагрузок, стопорящие элементы выходят из зацепления с канавками и усилие снимается, так как валок проворачивается в опоре вместе с обоймой. Если при повороте валка не произошло отрыва частей обоймы, в обойме протачивают еще канавки для ослабления сцепления обоймы с шейкой, после чего повторяют приложение усилий. Так как предел выносливости металла в зоне пригара ниже предела выносливости металла шейки валка и металла обоймы, то при приложении тангенциальных усилий разрушение происходит в зоне пригара и части обоймы подшипника удаляются без повреждений шейки валка. С помощью описанного способа на Новолипецком металлургическом комбинате удалили пригоревшие подшипники с 9 рабочих валков стана 2030 холодной прокатки. Все валки были восстановлены и вновь введены в эксплуатацию, тогда как ранее больше половины валков с пригоревшими валками после удаления подшипников были непригодны к дальнейшей эксплуатации.

Предлагаемый агрегатный станок (фиг. 1) для удаления пригоревших подшипников содержит станину 1, на которой установлены привод 2 с вращающимся шпинделем, суппорт 3 с кареткой 4, силовой головкой 5 и приводом 6 силовой головки, заднюю бабку 7 с центром 9, обжимную опору 11 с откидным прижимом 13 и открытый роликовый люнет 14. Валок 10 с пригоревшей обоймой 12 устанавливается на люнет 14 и обжимную опору 11 и зажимается между вращающимся центром 8, соединенным с вращающимся шпинделем привода 2 и центром 9 задней бабки 7.

Суппорт 3, задняя бабка 7, люнет 14 и обжимная опора 11 размещаются на направляющих 15 станины и имеют возможность перемещения параллельно оси вращения шпинделя и валка 10. Каретка 4 имеет возможность перемещения в направлении, перпендикулярном оси вращения валка 10.

Обжимная опора 11 (фиг. 2) содержит тумбу 16, в которой на опорном подшипнике установлен роликовый люнет 17 с механизмом 18 вертикального перемещения, который представляет собой силовой винт, связанный через червячную передачу с рукояткой. Откидной прижим 13 через ось 21 связан с тумбой 16. В роликовом люнете 17 и откидном прижиме 13 имеются пазы под шпонки, расположенные друг к другу симметрично относительно оси вращения валка 10.

Силовая головка 5 (фиг. 3) содержит привод 6 силовой головки электродвигатель с открытым валом 25, основание 23, которое через кронштейн 24 закреплено на каретке 4. В основании 23 на опорных подшипниках 29 установлен шпиндель 26, соединенный с валом 25 муфтой 30. На шпинделе 26 с помощью прижимной гайки 28 закрепляется отрезной круг 27, который со стороны каретки закрыт защитным кожухом 32. Положение отрезного круга в горизонтальной плоскости подбирается с помощью сменной втулки 33.

Удаление обоймы подшипника, пригоревшей к шейке валка, на предлагаемом агрегатном станке производится следующим образом.

Рабочий валок 10 устанавливается шейками на люнет 14 и обжимную опору 11 при откинутом прижиме 13 и зажимается в центрах 8 и 9. Отрезной круг 27 путем подбора сменных втулок 33 устанавливается в горизонтальной плоскости оси вращения валка 10. Перемещением суппорта 3 отрезной круг 27 выводится за область пригоревшей обоймы 12 и перемещением каретки 4 подводится торцом к поверхности шейки 22 валка. После этого включается электродвигатель 6 и подача суппорта 3 и начинается проточка в обойме подшипника 17 канавки (фиг. 4). Для исключения возможности поломки отрезного круга 27 цепь включения электродвигателя 6 имеет блокировочный контакт (не показан), предотвращающий одновременное включение электродвигателя 6 и вращение шпинделя привода 2. Для исключения возможности повреждения бочки валка 10 на суппорте 3 устанавливается упор (не показан), ограничивающий ход суппорта 3. После проточки первой канавки включается привод 2, валок 10 поворачивается на 180^о и привод 2 отключается. Аналогично первой протачивается вторая канавка. Затем валок 10 поворачивается на 90^о, откидной прижим 13 закрывает шейку 22, и в пазы 19 и канавки в обойме подшипника 12 вставляют п прямоугольные шпонки 34 (фиг. 5), изготовленные из материала, предел выносливости которого ниже предела выносливости металла поверхности шейки 22, но больше предела выносливости металла в зоне пригара. После установки шпонок включается привод 2 и валок 10 начинает проворачиваться вокруг своей оси. Возможны два варианта: либо части обоймы 12 отделяются от шейки 22, либо при превышении допустимых усилий шпонки 34 срезаются. При втором варианте откидывается прижим 13, извлекаются срезанные шпонки и в обойме протачивается еще канавка, после чего опять закрывается прижим 13, вставляются шпонки 34 и осуществляется новая попытка отделения частей обоймы 12 от шейки 22.

Предлагаемый агрегатный станок изготовлен и проходит испытания на Новолипецком металлургическом комбинате. Испытания проходят успешно. Из 9 случаев удаления обоймы подшипника, пригоревшей к шейке валка, только в одном случае потребовалась проточка дополнительных канавок. Повреждения шайки валка полностью отсутствовали.

Таким образом, предлагаемые способ и агрегатный станок позволяют удалять обоймы подшипников, пригоревшие к шейке валка, без ее повреждения.

Формула изобретения

1. Способ демонтажа подшипника, преимущественно обоймы подшипника, пригоревшей к шейке валка прокатного стана, включающий стопорные обоймы и поворот валка, отличающийся тем, что предварительно в обойме по всей длине протачивают радиальные канавки на глубину до зоны пригара, обойму стопорят в неподвижной опоре, в процессе поворота валка создают в зоне пригара тангенциальные напряжения, превыщающие предел выносливости металла в зоне пригара и меньше предела выносливости металла наружного слоя шейки вала, и отделяют части обоймы от валка.

2. Агрегатный станок для удаления пригоревших подшипников, содержащий станину с направляющими, установленные на станине привод со шпинделем, суппорт с кареткой, на которой закреплена силовая головка с приводом, и задняя бабка с центром, причем суппорт смонтирован с возможностью перемещения параллельно оси вращения шпинделя, каретка суппорта установлена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси вращения шпинделя, задняя бабка установлена с возможностью перемещения вдоль оси вращения шпинделя, а центр задней бабки соединен со шпинделем, отличающийся тем, что он снабжен обжимной опорой, размещенной между задней бабкой и суппортом с возможностью перемещения в плоскости оси шпинделя, а силовая головка снабжена отрезным кругом.

3. Станок по п.2, отличающийся тем, что обжимная опора выполнена в виде трубы с откидным прижимом и роликовым открытым люнетом, закрепленным в тумбе с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси вращения шпинделя.

4. Станок по пп. 2 и 3, отличающийся тем, что откидной прижим и люнет выполнены с соосными пазами под шпонку.

5. Станок по пп. 2 - 4, отличающийся тем, что силовая головка состоит из основания электродвигателя, вал которого перпендикулярен оси вращения шпинделя, кронштейна, посредством которого основание закреплено на каретке суппорта, шпинделя, установленного на валу электродвигателя, на котором закреплен отрезной круг.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5