вводная роликовая коробка

Формула изобретения

Вводная роликовая коробка, содержащая корпус, в котором размещены пропуски, роликодержатели с роликовыми узлами, каждый из которых включает ролик на подшипниках качения, между которыми расположено дистанционное кольцо, отличающаяся тем, что дистанционное кольцо установлено с натягом, равным 0,001-0,003 диаметра отверстия ролика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в конструкции прокатных станов, преимущественно для чистовых клетей сортового или проволочного станов.

Стабильная и бесперебойная прокатка в значительной степени зависит от качества и конструкции привалковой арматуры, в частности вводной роликовой коробки, так как она обеспечивает ввод переднего конца проката в рабочий калибр валков.

Известна вводная роликовая коробка (см. а.с. СССР МКИ: В 21 В 39/16, 407602), которая содержит направляющие пропуски и роликодержатели с установленными в них на подшипниках качения роликами. Ролик выполнен со ступицей, установленной во внутренних кольцах подшипников, а в роликодержателях смонтированы наружные кольца подшипников.

Данная конструкция не является привлекательной, так как роликодержатели на подшипниках достаточно быстро изнашиваются, а ролики являются металлоемкими.

Также известна роликовая коробка (см а. с. СССР 1570815, МКИ В 21 В 39/16), в которой внутри корпуса шарнирно установлены роликодержатели с роликами, образующими замкнутый профиль, оси роликов расположены под углом 45^o к оси роликодержателей, а образующие бочки роликов сопряжены с торцами смежных роликов.

Данное техническое решение направлено на повышение производительности путем сокращения времени на настройку, однако не касается задачи, связанной с увеличением срока службы вводной роликовой коробки.

Наиболее близкой по технической сути к заявляемой является вводная роликовая коробка, разработанная немецкой фирмой Morgardshammar, поставляемая со станами фирмы SKЕT на Украину (Вводная роликовая коробка черт. 11-128-150 СБ чистового блока клети 170. Проволочный стан 150. Криворожсталь).

Эта вводная коробка содержит корпус, в котором шарнирно на осях закреплены два роликодержателя, на которых установлены на подшипниках качения ролики, имеющие на наружной образующей поверхности калибр, соответствующий калибру предыдущей клети. Между роликодержателями в пазах корпуса закреплены пропуски с тем же калибром на рабочем участке. Ролик установлен на подшипниках качения. Между подшипниками качения, в отверстии ролика, установлено дистанционное кольцо, положение которого определяется разрезным пружинным, расположенным в канавках отверстия ролика и образующей поверхности дистанционного кольца. Между внешними обоймами подшипников и дистанционным кольцом установлены тарельчатые пружинные кольца, предназначенные для выбора зазора между торцами подшипников и стенками паза роликодержателя. Подшипники в отверстии ролика установлены с гарантированным натягом. Собранный с подшипниками роликовый узел представляет собой неразъемное соединение. Следует подчеркнуть, что современные проволочные и мелкосортные станы работают с высокими скоростями. Так, например, на стане 150 фирмы SKET скорость прокатки на чистовых клетях достигает 90...120 м/с. Ролики с подшипниками являются быстроизнашивающимися узлами. При указанных скоростях на чистовых клетях частота вращения роликов достигает 30...50 тыс. 1/мин. В связи с этим время жизни роликового узла определяется прокаткой 400...500 т металла.

Основным недостатком известной конструкции является малый ресурс работы роликового узла, обусловленный износом калибра ролика и подшипников. Неразборная конструкция роликового узла не позволяет реставрировать ролик, а точнее производит переточку ролика на меньший диаметр, в связи с чем он является одноразовым.

Задачей предлагаемого технического решения является увеличение ресурса работы вводной роликовой коробки за счет ремонтопригодности роликового узла обеспеченной изменением его конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что в вводной роликовой коробке, содержащей корпус, в котором размещены пропуски, роликодержатели с роликовыми узлами, каждый из которых включает ролик на подшипниках качения, между которыми расположено дистанционное кольцо, дистанционное кольцо установлено с натягом, равным 0,0010,003 диаметра отверстия ролика.

Установка дистанционного кольца с натягом осуществляется запрессовкой его с натягом, равным 0,0010,003 диаметра отверстия ролика. Это обеспечивает надежное крепление ролика в осевом направлении и позволяет после износа роликового узла производить его разборку и переточку ролика либо на тот же калибр, либо на больший. Подобную операцию можно повторять многократно, перетачивая ролик до наименьшего допустимого размера с установкой каждый раз новых подшипников. Таким образом, срок службы ролика увеличивается в 4...5 раз.

Интервал натяга 0,0010,003 выбран из условия обеспечения надежного крепления ролика. Запрессовка кольца с натягом, большим 0,003 диаметра ролика, создает растягивающие напряжения, величина которых при эксплуатации приводит к разрушению ролика.

Сопоставительный анализ заявленного технического решения с прототипом позволил заключить, что предлагаемый роликовый узел не только нов конструктивно, но и прост в изготовлении, ремонтопригоден. Так, в нем отсутствует (исключено) разрезное пружинное кольцо, расположенное в канавках отверстия ролика, выполнение которых сопряжено с высокой точностью и соответственно сложностью. Кроме того, роликовый узел по прототипу является неразборным, т. е. одноразовым. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники показал, что поставленная задача является актуальной и решена просто и оригинально. Таким образом, учитывая совокупность существенных отличительных признаков заявляемого технического решения можно сделать вывод о соответствии его критерию "изобретательский уровень", а так как в настоящее время оно используется в прокатном производстве, то и соответствие его критерию "промышленная применимость".

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлено поперечное сечение вводной роликовой коробки.

На фиг.2 приведен роликодержатель с роликовым узлом в разрезе.

Вводная роликовая коробка содержит корпус 1, в котором шарнирно установлены роликодержатели 2. В пазу роликодержателей установлены ролики 3 с запрессованными в них дистанционными кольцами 4. В пазах корпуса 1 установлены пропуски 5 с калибром. Ролики 3 установлены на подшипниках 6. Между дистанционным кольцом 4 и наружной обоймой подшипника установлено тарельчатое пружинное кольцо 7. Роликовый узел смонтирован на оси 8.

Устройство работает следующим образом.

Прокатываемая заготовка входит в коническое отверстие, образуемое двумя пропусками 5, которое, плавно сужаясь, оканчивается цилиндрическим участком по сечению идентичным профилю калибра предыдущей клети. Пропуски 5 обеспечивают гарантированный ввод переднего конца проката в калибр роликовой проводки, образуемой двумя роликами 3, которые располагаются в непосредственной близости от рабочих валков, и обеспечивают ввод переднего конца в калибр рабочих валков. Ролики 3 работают в тяжелых условиях. В момент входа проката в калибр роликов они испытывают удар, затем разгоняются до установившегося режима. Во время неустановившегося процесса происходит относительное проскальзывание заготовки, что является основной причиной их износа роликов. Подшипники 6 работают в запредельном режиме в силу высокой частоты вращения. Срок службы подшипников 6 соизмерим со сроком службы роликов 3.

Предложенное техническое решение обеспечивает стабильную и бесперебойную прокатку достаточно длительное время за счет исключения аварийных ситуаций, обеспеченную увеличенным ресурсом работы вводной роликовой коробки. Кроме того, заявляемое изобретение позволяет сделать процесс прокатки экономичным, так как составные части роликовой коробки являются ремонтопригодными.