Выбор языка сайта
Russian (CIS)English (United Kingdom)

МОДЕРНИЗАЦИЯ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ УЗЛОВ ПОДШИПНИКОВ ЖИДКОСТНОГО ТРЕНИЯ РАБОЧИХ КЛЕТЕЙ СОРТОВЫХ И ПРОВОЛОЧНЫХ СТАНОВ

Традиционные уплотнительные узлы подшипников жидкостного трения (ПЖТ) рабочих клетей сортовых и проволочных станов, включающие армированные радиальные манжеты в сочетании с торцовыми уплотнениями в виде текстолитовых или бронзовых колец, подпружиненных к торцам бочки валка оказались совершенно неэффективными в современных условиях интенсивной эксплуатации и высоких скоростей прокатки.

Защитные уплотнения в виде подпружиненных контактных колец ненадежны в эксплуатации и практически неработоспособны при высоких скоростях, а радиальные армированные манжеты быстро теряют уплотнительные свойства в связи с интенсивным гидроабразивным износом губок манжет и ответных поверхностей ПЖТ. Это приводит к повышенному расходу рабочей жидкости и к ее обводнению, способствующему разрывам несущей пленки под нагрузкой и «прижогам» подшипников.

Отличительной особенностью модернизированных уплотнительных узлов является применение в качестве как маслоудерживающих уплотнительных, так и защитных элементов (отбрасывающих основной поток охлаждающей жидкости и окалины), специально разработанных торцовых и комбинированных манжет, контактирующих с высокотвердыми антифрикционными ответными поверхностями.

На рисунке 1 представлена типовая конструкция модернизированного уплотнительного узла для ПЖТ высокоскоростных клетей мелкосортных и проволочных станов.

Рис.1. Уплотнительный узел ПЖТ 220 горизонтальной
чистовой клети проволочного стана

Собственно уплотнительную функцию здесь осуществляет двойная торцовая манжета 6 типа ТД, закрепленная в задней крышке 5 подушки 3, контактирующая своими губками с торцовыми высокотвердыми шлифованнными поверхностями насадок 4 и 8, надетых на втулку-цапфу 2. Защита от потока охлаждающей воды и окалины осуществляется манжетой 7 типа РНСТ ( с радиальной наружной и стояночной торцовой губками). Торцовые губки манжеты 7, зажатые между торцами насадки 8 и бочки валка 1, исключают поступление воды и окалины к конической насадке втулки цапфы 2 и валку 1. Радиальная губка манжеты 7 отбрасывает большую часть потока охлаждающей жидкости, а частицы воды и окалины, прошедшие в полость между манжетами 6 и 7, удаляются через дренажное отверстие в нижней части крышки 5. При этом к контактным поверхностям торцовой манжеты 6 практически не поступают вода и окалина, что обеспечивает благоприятные условия ее работы и минимальный износ.

Уплотнительные узлы для ПЖТ 300…ПЖТ 450, используемых, как правило, в клетях сортовых станов со скоростями прокатки до 10…12 м/с, могут иметь более простую конструкцию по сравнению с ПЖТ для высокоскоростных клетей. Пример такого уплотнительного узла представлен на рисунке 2.

Рис.2. Уплотнительный узел ПЖТ 450 черновой горизонтальной клети стана 350

Уплотнительную функцию здесь осуществляют V-образные манжеты 4, установленные на насадке 3, закрепленной на втулке-цапфе 2 валка 1 и контактирующие с плоскими контактными поверхностями задней крышки 5. Защита от потока охлаждающей жидкости, как и в узлах ПЖТ высокоскоростных клетей, обеспечивается манжетой 6 типа РНСТ.

Актуальна также и модернизация уплотнительных узлов ПЖТ вертикальных валков (особенно нижних подушек). Конструкция уплотнительного узла нижней подушки ПЖТ 220 клети V320 стана 300 Узметкомбината представлена на рисунке 3.

Отличительной особенностью этого уплотнительного узла по сравнению с уплотнительными узлами горизонтальных клетей является наличие специального отражателя 4 между защитной манжетой 2 типа РНСТ и манжетой 5 типа ТД, который за счет центробежных сил отбрасывает к периферии радиально ориентированным дренажным отверстиям кышки 6 для воды, которая может пройти через защитную манжету 2.

Разработаны также модернизированные уплотнительные узлы для ПЖТ предварительно напряженных клетей (ПНК) мелкосортных станов (рисунок 4). Их особенностью является необходимость обеспечения возможностей осевого и радиального перемещений валков 1 (с втулками-цапфами 2 и насадками 8) относительно подушек 3 (с крышками 4 и 5) при регулировки соответственно нижнего и верхнего валков. Это реализуется благодаря применению специально разработанных плавающих двойных торцовых манжет 6 (типа ТПД) и λ-образных манжет 7. Эффективность представленных уплотнительных узлов, благодаря значительному монтажному поджиму губок торцовых манжет и их компенсирующим свойствам, практически не зависит от любых возможных для ПЖТ перекосов, радиальных и осевых смещений.

Рис.3. Уплотнительный узел ПЖТ 220 нижней подушки вертикальной клети V320 стана 300 Узметкомбината
1 – рабочий валок; 2 – манжета РНСТ1-255; 3 – задняя насадка в сборе;
4 – отражатель; 5 – манжета ТД1-210; 6 – крышка; 7 – втулка-цапфа;
8 – втулка-вкладыш; 9 – нижняя подушка.

 

Рис.4. Уплотнительный узел ПЖТ 220 ПНК 330 мелкосортного стана

При установке модернизированных уплотнительных узлов расход рабочей жидкости в результате уменьшения ее утечек и обводнения уменьшается ориентировочно на 30-40 %, а выход из строя самих ПЖТ в связи с устранением «прижогов» снижается не менее, чем на 15-20 %.

Модернизированные уплотнительные узлы были в свое время успешно испытаны в подшипниках жидкостного трения сортовых и проволочных станов металлургических предприятий Челябинска, Енакиево, Кривого Рога и др.

Наиболее масштабная реализация модернизированных уплотнительных узлов ПЖТ была выполнена на стане 300 Узметкомбината. Узлы, смонтированные в феврале 2005 года и в феврале – марте 2008 года успешно работают на стане в настоящее время, обеспечивая значительную экономию рабочей жидкости и повышение надежности узлов.