SU801918A1 - Rolling mill roll hydrodynamic support - Google Patents

Description

II

Изобретение относитс  к области прокатного производства, а точнее к гидродинамическим опорам прокатных валков.The invention relates to the field of rolling production, and more specifically to the hydrodynamic supports of mill rolls.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано в качестве опормелкосортных, проволочных и листовых станов.The invention can most effectively be used as opormloklosortnyh, wire and sheet mills.

Развитие прокатного производства характеризуетс  прежде всего интенсификацией процессов прокатки, в первую очередь, за, счет роста скоростей прокатки. Это повышает требовани  к надежности опор прокатных валков, в значительной степени определ емой надежностью и долговечностью работы их уплотнительных узлов.The development of rolling production is characterized primarily by the intensification of rolling processes, primarily due to an increase in rolling speeds. This raises the requirements for the reliability of the rolling mill bearings, which is largely determined by the reliability and durability of their sealing assemblies.

Известна гидродинамическа  опора прокатного валка, содержаща : корпус, втулку-вкладыш, втулку-цапфу, сборную заднюю крышку с уплотнительным узлом. Уплотнительный узел задней крышки включает составную насадку с маслоотбойником и водоотбойником, а также контактную уплотнительную втулку, схватывающую насадку и прижимаемую к маслоотбойнику пружинами . Задн   крышка выполнена составной из трех последовательно установленных элементов: торцового, промежуточного и концевого с закрепленными между ними упругими диафрагмами, одна из которых охватывает с зазором насадку, а друга  входит в кольцевой паз, предусмотренный на наружной поверхности контактной уплотнительной втулки l.A known hydrodynamic support for a mill roll comprising: a housing, an insert bushing, a pin bushing, an assembly rear cover with a sealing assembly. The rear cover sealing assembly includes a composite nozzle with an oil separator and a water separator, as well as a contact sealing sleeve grasping the nozzle and pressed by springs to the oil separator. The back cover is made up of three successively installed elements: face, intermediate and end with elastic diaphragms fixed between them, one of which covers the nozzle with a gap, and the other fits into an annular groove provided on the outer surface of the contact sealing sleeve l.

Недостаток известной конструкции опоры заключаетс  в том, что, в св 0 зи с перемещением прокатного валка, а вместе с ним и втулки-цап ы в радиальном и осевом направлени х относительно корпуса и жестко с ним св занной задней крышки усилие контактаA disadvantage of the known support structure is that, due to the movement of the mill roll, and with it the bushings in the radial and axial directions relative to the housing and the associated back cover rigidly connected thereto

5 между маслоотбойником и контактной уплотнительной втулкой измен етс , . что ведет или к увеличенному износу, или к попаданию в опору воды и окалины и утечкам смазки. Вследствие из0 менени  толщины несущего масл ного сло  в зависимости от режима работы опоры и перемещени  валка в радиальном направлении измен етс  зазор между упругой диафрагмой и насадкой, что 5 between the oil separator and the contact sealing sleeve is changed,. which leads to either increased wear or water and scale, and lubricant leakage. Due to the change in the thickness of the bearing oil layer, depending on the mode of operation of the support and the movement of the roll in the radial direction, the gap between the elastic diaphragm and the nozzle changes

5 также ведет к попаданию воды и механических частиц в опору и снижает ее надежность.5 also leads to the ingress of water and mechanical particles into the support and reduces its reliability.

Другим недостатком известной конструкции  вл етс  TOj что значительны размеры уплотнительного узла в осеBOM направлении, что не позвол ет пр близить ось нагружени  опоры к оси прокатки, а это, как известно, снижает прочность шейки,-прокатного валк Цель насто щего изобретени  - повышение надежности герметизации опор прокатного валка путем исключени  вли ни  осевых и радиальных перемеще ний валка на ее уплотнение, а также, повышение прочностй шейки прокатного валка за счет уменьшени  габаритов уплотнительного узла задней кршаки. Кроме того, целью изобретени   вл етс  удобство эксплуатации уплот нительного .узла и снижение потерь смазочных масел. Поставленна  цель достигаетс  тем что в гидродинамической опоре всшков прокатных станов уплотнительный узел выполнен в виде внутренней и наружной втулок, причем внутренн   втулка жестко установлена на втулке-цапфе , а наружна  втулка соединена с упругой диафрагмой, между втулками смонтированы, по меньшей мере, три элемента качени , например, подшипни ки с ос ми, на выступающих концах ко торых с обеих сторон втулок зафиксированы упом нутые уплотнительные кол ца. Такое конструктивное выполнение п вол ет исключить вли ние на работу уплотнительного узла опоры перемещений прокатного валка как в осевом, так и в радиальном направлени х, вдвое уменьшает скорость перемещени  в зону уплотнени  относительно ско-а рости вращени  вала. Благодар  этому существенно снижаетс  износ/ повышаетс  надежность герметизации и, следовательно , срок службы уплотнительного узла. Это повышает надежность опори в целом. Кроме того, така  конструкци  имеет значительно меньшие размеры уплотнительного узла в осевом направлении, что позвол ет ( приблизить ось нагружени  опоры к оси прокатки, а это, в свою очередь, позвол ет повысить прочность шейки прокатного валка. На фиг. 1 - изображена гидродинамическа  опора прокатного валка в продольном разрезе; на фиг. 2 - уплотнительный узел в увеличенном масштабе; а) контактный вариант, б) бесконтактный вариант; на фиг. 3 разрез А-А фиг. 1. Гидродинамическа  опора прокатного валка содержит корпус 1, расположенную в нем втулку-вкладыш 2, втулку-цапфу 3, сопр гаемую своей ко нической частью с шейкой прокатноговалка 4, а также переднюю и заднюю крышки 5 и 6 с уплотнительными узлами . Уплотнительный узел 1 задней кры ки б включает внутреннюю и наружную втулки 8 и 9, между которыми располо жены равномерно по окружности, по меньшей мере, три элемента качени , например, подшипники 10 качени  с ос ми 11. На выступающих концах осей 11 со стороны торцев обеих втулок 8 и 9 зафиксированы уплотнительные кольца 12 и 13, Уплотнительные кольца 12 и 13 подпружинены с помощью пружин 14. В контактном варианте исполнени  уплотнительные кольца 12 и 13 наход тс  в контакте с торцами внутренней и наружной втулок 8 и 9. В бесконтактном варианте уплотнительные кольца 12 и 13 устанавливаютс  с зазором по отношению к торцам втулок 8 и 9 с помощью дистанционных шайб 15. Внутренн   втулка 8 жестко установлена на втулке-цапфе 3. Кольцевой зазор между уплотнительным узлом 7 и задней крышкой б перекрыт упругой диафрап й 16, одна кромка которой закреплена в задней крышке 6 с помощью кольца 17, а друга  кромка закреплена в наружной втулке 9 с помощью кольца 18. Дл  фиксации наружной втулки 9 от проворота предусмотрен стопор 19. Кроме того, возMOiatHO исполнение комбинированного контактно-бесконтактного уплотнительного узла 7, когда одно из уплотнительных колец 12 и 13 устанавливаетс  с зазором, а другое без него по отношению к торцам втулок В и 9. Гидродинамическа  опора работает следующим образом. При вращении прокатного валка 4 и вместе с ним втулки-цапфы 3, нагрузка на опору воспринимаетс  гидродинамическим клином, образующимс  между втулкой-цапфой 3 и втулкой-вкладышем 2. Подаваема  в опору смазка вытекает в торцы через зазор, образуемый втулкой-вкладышем 2 и втулкойцапфой 3. Основна  масса смазки уходит в сливной трубопровод, а часть ее попадает на уплотнительное кольцо 13,  вл ющеес  маслоотбойным, и отбрасываетс  центробежными силами. Идуща  на подшипник вода, попада  на уплотнительное кольцо 12, также отбрасываетс  центробежными силами. Обеспечиваемый пружинами 14 контакт между торцами наружной и внутренней втулок 9 и 8 соответственно и уплотнительными кольцами 12 и 13 преп тствует вытеканию смазки из опоры и попаданию воды и механических примесей в опору. При этом усилие контакта не зависит ни от радиальных, ни от осевых перемещений прокатного валка 4, поскольку уплотнительный узел 7 жестко св зан с втулкой-цапфой 3, в свою очередь, жестко св занной с валком 4. Кроме того, частота вращени  уплотнительных колец 12 и 13 относительно торцев втулок 8 и 9 вдвое меньше частоты вращени  втулки-цапфы 3. Все это существенно уменьшает износ в контакте и увеличивает срок службы уплотнительногоAnother disadvantage of the known construction is the TOj that the size of the sealing assembly in the BOM direction is significant, which does not allow the load axis of the support to approach the rolling axis, and this, as is known, reduces the strength of the neck, the rolling roll. roll mill supports by eliminating the effect of the axial and radial movements of the roll on its compaction, as well as increasing the strength of the mill roll neck by reducing the dimensions of the rear Krishka sealing unit. In addition, the aim of the invention is the convenience of operating the sealing unit and reducing the loss of lubricating oils. The goal is achieved by the fact that in the hydrodynamic support of the rolling mill rolls, the sealing unit is made in the form of an inner and outer bushing, the inner bushing is rigidly mounted on a trunnion bushing, and the outer bushing is connected with an elastic diaphragm, at least three rolling elements for example, bearings with axles, on protruding ends of which on both sides of the sleeves are fixed said sealing rings. Such a constructive implementation of the p rule eliminates the influence on the operation of the sealing assembly of the movement of the mill roll in both axial and radial directions, halving the speed of movement in the seal zone relative to the speed of rotation of the shaft. This significantly reduces wear / reliability of the seal and, consequently, the life of the sealing assembly. This increases the reliability of the support as a whole. In addition, such a structure has a much smaller dimensions of the sealing assembly in the axial direction, which allows (the axis of loading of the support is brought closer to the axis of rolling, and this, in turn, increases the strength of the mill roll neck. Fig. 1 shows a hydrodynamic support rolling roll in a longitudinal section; Fig. 2 - sealing unit on an enlarged scale; a) contact option, b) non-contact option; in fig. 3 section A-A of FIG. 1. The hydrodynamic support of the mill roll includes a housing 1, an insert sleeve 2 located therein, a journal sleeve 3, coupled by its conical part with the neck of the rolling rest 4, as well as the front and rear covers 5 and 6 with sealing assemblies. Seal assembly 1 of the rear lid b includes inner and outer bushings 8 and 9, between which are at least three rolling elements, for example, rolling bearings 10 with axles 11. At the projecting ends of the axes 11 from the ends both sleeves 8 and 9 secure the sealing rings 12 and 13, the sealing rings 12 and 13 are spring-loaded using springs 14. In the contact version, the sealing rings 12 and 13 are in contact with the ends of the inner and outer sleeves 8 and 9. In the non-contact version, seal The new rings 12 and 13 are installed with a gap in relation to the ends of the sleeves 8 and 9 using spacers 15. The internal sleeve 8 is rigidly mounted on the sleeve-axle 3. The annular gap between the sealing unit 7 and the back cover b is blocked by an elastic diaphragm 16, one the edge of which is fixed in the back cover 6 by means of ring 17, and the other edge is fixed in outer sleeve 9 by means of ring 18. A stopper 19 is provided to secure the outer sleeve 9 against rotation. In addition, the combination of contact-contactless sealing will be possible when the one of the sealing rings 12 and 13 is installed with a gap, and the other without it in relation to the ends of the sleeves B and 9. The hydrodynamic support works as follows. When the mill roll 4 rotates and with it the bushings-pin 3, the load on the support is perceived by the hydrodynamic wedge formed between the sleeve-stud 3 and the insert liner 2. Supplied to the support, the lubricant flows into the ends through the gap formed by the insert liner 2 and the sleeve 3. The bulk of the lubricant goes into the drain pipe, and some of it goes to the sealing ring 13, which is oil-fouling, and is thrown away by centrifugal forces. Walking water onto the bearing, falling on the sealing ring 12, is also thrown off by centrifugal forces. The contact provided by the springs 14 between the ends of the outer and inner bushings 9 and 8, respectively, and the sealing rings 12 and 13, prevents the lubricant from flowing out of the support and the ingress of water and mechanical impurities into the support. In this case, the contact force does not depend on either the radial or axial movements of the mill roll 4, since the sealing unit 7 is rigidly connected to the axle bushing 3, in turn, rigidly connected to the roller 4. In addition, the rotation frequency of the sealing rings 12 and 13 relative to the ends of the sleeves 8 and 9 is half the frequency of rotation of the sleeve-axle 3. All this significantly reduces wear in the contact and increases the service life of the sealing

узла, и следовательно, опоры в целом .node, and therefore, support in general.

В бесконтактном варианте уплотнительного узла уплотнительные кольца 12 и 13 образуют лабиринт с торцами втулок 8 и 9 и втулкой-цапфой 3. Утечкам смазки из опоры и попаданию воды и механических примесей в опору преп тствуют малые зазоры в лабиринте, которые не завис т по (указанным выше причинам от перемещений валка в осевом и радиальных направлени х .In the contactless version of the sealing assembly, the sealing rings 12 and 13 form a labyrinth with the ends of the sleeves 8 and 9 and the sleeve 3. Leakage of lubricant from the support and the ingress of water and mechanical impurities into the support are prevented by small gaps in the maze, which do not depend on (indicated the reasons above are from roll movements in axial and radial directions.

Предложенна  гидродинамическа  опора прокатного валка обеспечивает более надежную по сравнению с известными герметизацию, резко снижеиощую утечку смазки и попадание в смазочную систему воды и окалины. Это позвол ет повысить срок службы опор прокатных валков.The proposed hydrodynamic support of the mill roll provides a more reliable seal compared with the known, dramatically reduced lubricant leakage and ingress of water and scale into the lubrication system. This makes it possible to increase the service life of the mill roll supports.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 288917, кл. В 21 В 31/02, 1968,1. USSR author's certificate 288917, cl. B 21 B 31/02, 1968, 77 1515 19nineteen Фиг. 2FIG. 2