Устройство для опоры шейки прокатного валка, установленной с возможностью вращения в прокатном стане

 

Изобретение относится к прокатным станам, в частности к опорам прокатных валков. Сущность: устройство содержит узел подшипника, охватывающий шейку валка, подушку валка и опору для подушки, при этом подушка и опора контактируют друг с другом по контактной поверхности с возможностью относительного перемещения в ответ на изгибающие нагрузки, действующие на валок. Для снижения сопротивления трения между опорой и подушкой при их взаимном перемещении на контактной поверхности предусмотрено средство для введения под давлением смазочного средства. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится в целом к прокатным станам, в которых шейка прокатного валка опирается с возможностью вращения на подшипники, установленные в так называемых "колодках", и в частности, относится к улучшению опор таких подушек.

Изобретение, в частности, используется, но не ограничиваясь этим, в "плоских" станах, называемых так потому, что в них прокатывают плоские и относительно широкие, например, плиты, полосы и т.п. Как показано на фиг.1, подшипники 10 для валков 12 в плоских станах являются длинными для обеспечения выдерживания больших нагрузок, обычно возникающих при прокате плоских изделий. Валки также являются длинными для обеспечения ширины прокатываемых изделий и, следовательно, они имеют тенденцию к изгибу и образуют угол α в зоне опоры. Для равномерного распределения нагрузки по всей длине подшипников подушки 11, в которых находятся подшипники, должны иметь возможность наклона для согласования с углом наклона шейки прокатного валка при нагрузке.

Раньше, как показано на фиг.2А, хорошо работали цилиндрические поворотные плиты, обеспечивающие угловой наклон подушек 11 благодаря линейному контакту, обозначенному позицией 16. Линейный контакт обеспечивает расположение с возможностью поворота, однако не обеспечивает адекватную опору, так что необходимо значительно увеличивать размер подушки для сохранения необходимой устойчивости. В качестве альтернативного решения, показанного на фиг. 2В, сферические седла 18 обеспечивают большую площадь опоры, которая, в свою очередь, позволяет уменьшить размеры колодок. Однако сферические поверхности должны скользить для обеспечения наклона подушки. Из-за больших прокатных нагрузок результирующее сопротивление трения при больших контактных поверхностях исключают правильный наклон колодок.

Согласно изобретению, колодки и их соответствующие опоры находятся в контакте друг с другом в зоне изогнутых контактных поверхностей, расположенных с обеспечением возможности наклона подушки при прокатных нагрузках. На контактные поверхности колодки с опорой подается под давлением смазочный материал. Зона контакта на изогнутых контактных поверхностях обеспечивает увеличенную опору, что делает возможным уменьшить размер подушек без уменьшения их устойчивости. В то же время ввод под давлением смазочного материала уменьшает сопротивление трения для наклона подушки, что обеспечивает полную реакцию системы на прокатные нагрузки.

Эти и другие задачи, признаки и преимущества данного изобретения следуют из приведенного ниже подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено: фиг.1 - валок в плоском прокатном стане, при этом изгиб валка и сопутствующий наклон подушки под прокатной нагрузкой показаны с целью иллюстрации чрезмерно преувеличенным; фиг.2А и 2В - обычные опорные системы подушек; фиг. 3 - разрез подушки, узла подшипников и опоры согласно данному изобретению; фиг.4 - сферическое основание на виде с торца.

Как показано на фиг. 2 и 3, шейка 20 валка 22 окружена и опирается с возможностью вращения на подшипник 24, находящийся в колодке 26. Подшипник 24 является предпочтительно подшипником с масляной пленкой, хорошо известным для специалистов в данной области техники, и показанный, например, в патенте US 4494609 (Salter и др. ). В качестве альтернативного решения подшипник может быть подшипником с роликовыми элементами, который также хорошо известен для специалистов в данной области техники.

Подушка 26 снабжена сферическим основанием 28, установленным на сферическое седло 30, образующее часть опоры 32 подушки. Основание 28 и седло 30 находятся в контакте друг с другом по сферической контактной поверхности 34.

Впускной канал 36 проходит через колодку 26 к центральному входу 38 в сферическом основании 28. С входом 38 соединены распределительные канавки 40, которые расходятся от него радиально наружу на угловом расстоянии друг от друга.

Крышка 42 окружает контактную поверхность 34 и соединена с дренажной линией 44.

Во время работы на контактную поверхность 34 через канал 36, вход 38 и распределительные канавки 40 вводится под давлением смазочный материал. Смазочный материал образует пленку, на которую опирается основание 28, что обеспечивает возможность свободного наклона подушки в соответствие с изгибающей прокатной нагрузкой при несущественном сопротивлении на контактной поверхности 34. Смазочный материал, выходящий на периферии контактной поверхности 34, улавливается крышкой 42 и возвращается по дренажной линии 44 в смазочную систему стана (не изображена) для фильтрации, охлаждения и повторной циркуляции.

Возможны различные изменения и модификации варианта выполнения, выбранного в целях раскрытия изобретения, не выходя за рамки изобретения, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения. Например, но не ограничиваясь этим, кривизна контактной поверхности 34 может быть цилиндрической или любой другой эквивалентной конфигурацией, способной обеспечивать наклон подушек при одновременном обеспечении адекватной площади опоры. Конфигурация и количество распределительных канавок 40 может изменяться, так же как количество и расположение входов, питающих такие канавки. Относительные положения подушки 28 и седла 30 могут быть противоположными.

Формула изобретения

1. Устройство для опоры шейки прокатного валка, установленной с возможностью вращения в прокатном стане, содержащее узел подшипника, выполненный с возможностью охватывания шейки, подушку для размещения в ней подшипникового узла, опору для подушки, при этом подушка и опора контактируют друг с другом по контактной поверхности, имеющей радиус кривизны, обеспечивающий возможность относительного перемещения между подушкой и опорой в ответ на изгибающие нагрузки, действующие на валок, отличающееся тем, что оно содержит смазочное средство для ввода под давлением смазочного материала между подушкой и опорой на контактной поверхности для уменьшения сопротивления трения при относительном перемещении.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что контактная поверхность выполнена сферической.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что контактная поверхность выполнена цилиндрической.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что смазочное средство имеет впускное отверстие в одной из поверхностей, образующих контактную поверхность.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что впускное отверстие расположено в центре контактной поверхности.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что оно имеет множество распределительных канавок, при этом распределительные канавки соединены с впускным отверстием и расходятся от него радиально наружу с угловыми интервалами между ними.

7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что смазочное средство вводится в виде непрерывного потока, проходящего от контактной поверхности к ее периферии, при этом контактная поверхность окружена дренажем, в который поступает выходящее смазочное средство для его отвода и повторной циркуляции.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4