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

УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ УЗЛЫ ПОДШИПНИКОВ ЖИДКОСТНОГО ТРЕНИЯ ОПОРНЫХ ВАЛКОВ ЛИСТОВЫХ СТАНОВ

Эффективной и широко реализованной нашей разработкой явилась модернизация уплотнительных узлов крупногабаритных подшипников жидкостного трения (ПЖТ) опорных валков листовых станов.

Целью разработки было создание для ПЖТ действующих отечественных листовых станов, взамен сложных и неэффективных узлов с резиновыми мембранами и подпружиненными бронзово-стальными торцовыми уплотнениями, (поставлявшимися в комплекте с отечественными ПЖТ производства ЭЗТМ) модернизированных уплотнительных узлов, обеспечивающих резкое снижение обводнения и расхода рабочих жидкостей и повышение надежности ПЖТ при минимальных затратах на модернизацию.

Конструкция модернизированных уплотнительных узлов задних крышек, практически идентичная для крупногабаритных ПЖТ (от ПЖТ 800 до ПЖТ 1600), представлена ниже на рисунке 1.

Рис.1 Модернизированный уплотнительный узел задней крышки
подшипника жидкостного трения опорного валка листового стана

Собственно уплотнительную функцию осуществляют торцовые V-образные манжеты 8, взаимодействующие со шлифоваными высокотвердыми торцовыми поверхностями диска 10. Основная часть потока рабочей жидкости, поступающей с рабочей поверхности втулки-вкладыша 9, отбрасывается отражателем кольца 7 в сливную магистраль заднего торца ПЖТ, а защита от потока охлаждающей воды с окалиной осуществляется защитной манжетой 3 типа РНСТ с радиальной наружной и торцовой стояночной губками. Торцовые губки манжеты 3, зажатые между торцами насадки 4 и валка 1, исключают поступление воды и окалины к конической посадке втулки-цапфы 6 на валок. Радиальная губка манжеты 3 отбрасывает большую часть потока воды от лабиринтной полости между крышкой 5 и насадкой 4, а частицы воды и окалины, прошедшие в эту полость, удаляются через дренажный проем в нижней части крышки 5. При этом к контактным поверхностям V-образных манжет 8 практически не поступает вода и окалина, что обеспечивает благоприятные условия их работы и минимальный износ.

Практика эксплуатации показала, что стойкость V-образных манжет составляет, как правило, не менее 3600 часов, а защитных манжет РНСТ – порядка 2000 часов, при этом монтаж и обслуживание модернизированных уплотнительных узлов упрощаются по сравнению с традиционными и не вызывают сложностей у обслуживающего персонала. Эффективность уплотнительного узла, благодаря значительному монтажному поджиму V-образных манжет и их компенсирующим особенностям, мало зависит от реально возможных для ПЖТ перекосов, радиальных и осевых смещений.

Отличительной особенностью этих модернизированных уплотнительных узлов, в значительной мере способствовавшей их широкому распространению, явилась их относительная дешевизна, связанная с использованием существующих базовых деталей узла – задней крышки 5 и насадки 4. При этом суммарная масса и соответственно стоимость новых деталей модернизированного узла (поз.2, 7 и 10 на рис.1) составляла порядка 30 % от общих массы и стоимости узла задней крышки.

Такое «дешевое» решение узла не отразилось на его надежности и функциональности, поскольку наличие защитной и двух уплотнительных ступеней обеспечивает, по меньшей мере, не худшее качество уплотнения по сравнению с известными решениями фирмы Morgan Construction, запатентованными в США, Германии, Франции, Японии и используемыми ведущими зарубежными производителями подшипников жидкостного трения.

С 1990-х годов, когда мы начали поставку этих узлов, и по настоящее время они успешно эксплуатируются: на ПЖТ 900, ПЖТ 1000, ПЖТ 1120, ПЖТ 1180, ПЖТ 1600 и ПЖТ 1800 листовых станов горячей и холодной прокатки металлургических предприятий России, Казахстана и Украины: ОАО «Мечел» (Челябинск), ОАО «Северсталь» (Череповец, Санкт-Петербург), ОАО «ММК» (Магнитогорск), «Митал Стил Темиртау» (Темиртау, Казахстан), ОАО «Меткомбинат им. Ильича» (Мариуполь); ОАО «Запорожсталь» (Запорожье).

С 2006 г. мы разрабатываем и поставляем для ПЖТ опорных валков листовых станов модернизированные уплотнительные узлы (условно «второго поколения»), включающие в себя новые задние крышки и новые насадки. Пример такого модернизированного узла представлен на рисунке 2.

Установка этих узлов оказалось предпочтительным прежде всего там, где назрела необходимость замены изношенных старых задних крышек и задних насадок. В новых узлах количество деталей (не считая уплотнительных элементов и манжет).

Рис.2. Модернизированный уплотнительный узел задней крышки ПЖТ 1120.

уменьшено до двух - задней насадки 1 (на которой непосредственно устанавливаются V-образные манжеты 4) и задней крышки 3, на которой выполнены контактные поверхности как для V-образных манжет, так и для защитной манжеты 2 типа РНСТ.

Резиновый отражатель 5, устанавливаемый на внутреннюю часть насадки 1, выполняет одновременно и функцию стояночного уплотнения между втулкой-цапфой и насадкой.

Манжеты 4 в этих узлах остались тех же типоразмеров, что и в узлах «первого поколения» ( по рисунку 1), а защитные манжеты 2 сделаны с увеличенным размером сечения, что повысило их стойкость.

К тому же в этих узлах (по рисунку 2) отсутствуют крепежные элементы внутри узла; это еще упрощает их сборку и монтаж по сравнению с описанными выше узлами «первого поколения».

Уплотнительные узлы «второго поколения» уже успешно работают в подшипниках жидкостного трения от ПЖТ 800 до ПЖТ 1120 листовых станов Украины и России (в Запорожье, Мариуполе, Магнитогрске, Череповце) и планируются к дальнейшей установке.

В отдельных случаях (в особенности для сверхгабаритных ПЖТ опорных валков толстолистовых станов) появляется потребность в обеспечении больших осевых смещений подушек относительно валков без опасности для повреждения уплотнений.

Пример уплотнительного узла, удовлетворяющего таким требованиям разработанного специально для толстолистового стана 5000 ЛПЦ-3 ОАо «Северсталь» в г. Санкт-Петербурге, представлен на рисунке 3. Здесь собственно уплотнительную функцию выполняют специально разработанные для такой работы манжеты 2 с радиальными наружными кромками (типоразмера РН3-1910) установленные на насадке 1 втулки-цапфы и контактирующие с расточкой обоймы 3, закрепленной в задней крышке 4, а защитную фукцию как и в представленных выше модернизированных узлах, выполняет манжета 5 (типоразмера РНСТ3-1960).

Рис.3. Уплотнительный узел задней крышки ПЖТ 1800 толстолистового стана 5000