Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации - Комиссар А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Упорный узел дорна трубопрокатного агрегата. Изготовление труб крупного диаметра начинается с прошивки отверстия в горячей стальной заготовке головкой дорна, который монтируется в упорном узле (рис. 95). В момент соприкосновения дорна с заготовкой узел воспринимает осевой удар, а затем постоянное осевое давление до 800 кН, в этот же момент через дорн на подшипники передается вращение заготовки с частотой п = 540 об/мин.
Аналогичные по конструкции упорные головки применяются не только в прошивных, но и в раскатных станах трубопрокатных агрегатов; при этом осевые нагрузки ниже (200—400 кН), а частота вращения выше указанной (п ^ 1500 об/мин). Поэтому упорные головки дорнов раскатных станов обычно оснащаются подшипниками меньших размеров, чем в рассматриваемой конструкции.
Упорный узел оснащен тремя подшипниками качения: упорно-радиальным сферическим роликоподшипником фирмы FAG 29440 (200x400x122 мм), радиальным двухрядным сферическим роликоподшипником отечественного
300
7 яжелонагруженные и быстроходные опоры качения
производства 3544 (220X400x108 мм) и отечественным коническим роликоподшипником 7530 (150x270x78 мм). Подшипник 12 установлен на вал 20 по посадке k6 и в корпус 14 с зазором, что освобождает его от действия радиальных сил. Подшипник 12, опирающийся на втулку 13, воспринимает первичный удар и основную осевую нагрузку. Сферические роликоподшипники наименее чувствительны к ударным воздействиям. Подшипник 17 установлен на вал по посадке &6, причем внутреннее кольцо подшипника зафиксировано в осевом направлении втулками 15 и 19. Наружное кольцо установлено в корпус по посадке Hl и не имеет осевой фиксации, что освобождает подшипник 17 от действия осевых сил.
Подшипник 5 установлен на валу по посадке &6, в корпусе по посадке Jsl. В осевом направлении подшипник смонтирован между заплечиком корпуса и прорезной пружиной 4, которая, в свою очередь, поджата гайкой 3, установленной на резьбовое кольцо 2 (разъемное из двух половин), размещенное в кольцевой канавке вала. Подшипник 5 воспринимает радиальную нагрузку, а также обратную осевую нагрузку, возникающую при выводе дорна из прошитой заготовки. Прорезная пружина обеспечивает автоматическую установку нулевой осевой игры вала в подшипниках 5 и 12 в рабочих условиях. Задать в данном случае большую осевую игру в соответствии с предполагаемыми колебаниями температуры нельзя в связи с ударным характером действующих нагрузок. Жесткий преднатяг также опасен из-за повышения трения скольжения по торцам роликов. Рабочее усилие пружины (10 кН) несколько превосходит обратную осевую нагрузку на подшипник 5. Если обратная осевая нагрузка при выводе дорна превысит рабочую силу сжатия пружины, может нарушиться контакт роликов и дорожек качения сферического подшипника 12. Для обеспечения непрерывного контакта в подшипнике 12 его наружное кольцо поджато комплектом винтовых пружин 9, размещенных в кольце 10. Рабочая нагрузка комплекта определяется как минимальная величина осевой нагрузки вращающегося упорно-радиального роликоподшипника [см. формулу (26) ] и составляет 4 кН.
Для смазывания подшипников применяется высоковязкое минеральное масло. Масло подается через отвер-
Опоры качения в горно-обогат, и энергет. машинах
301
Рис. 96. Каток подвесной каретки конвейера:
/ — крышка; 2 — уплотнение; 3 — каток; 4 — втулка; 5 — подшипник; 6 — ось; 7 — дистанционное кольцо
стия 6, 8, 16 на поверхности втулок 7, 11, 15 с маслоподаю-щими винтовыми канавками. Направление подачи масла в подшипники 5 и 12 учитывает насосный эффект этих подшипников.
Для обеспечения циркуляции масла между основной полостью и масляной полостью торцовой крышки 18 посадочное гнездо подшипника 17 в нижней части корпуса снабжено продольным каналом. Герметизация узла осуществляется манжетными уплотнениями, размещенными в крышках /, 18. Сокращение теплопередачи к упорному узлу через дорн осуществляется подачей проточной воды в коллектор 21.
Каток подвесной каретки конвейера. Катки и колеса кареток и вагонеток, проходящих через обжиговые камеры, подвергаются воздействию высокой температуры и насыщенной дымовыми газами, сажей, угольной пылью среды.
Ниже рассмотрена простейшая конструкция подшипниковой опоры катка, эксплуатируемого при следующих режимах: температура окружающей среды 250—300 °С, радиальная нагрузка на каток (от веса нагруженной каретки) 2 кН, частота вращения 45 об/мин.
В опоре катка (рис. 96) использованы шарикоподшипники (30x62x21 мм) с увеличенным радиальным зазором. Стальной штампованный сепаратор подшипников демонтирован. Число шариков сокращено с девяти до восьми. Взамен сепаратора установлена корончатая втулка 4 из антифрикционного чугуна, центрированная по поверхности дистанционного кольца 7. Центровочный зазор и зазоры между шариками и окнами сепаратора не менее 1 мм. Допускается использование восстановленных (отремонтированных) подшипников 206, которые поставляются без сепаратора и имеют увеличенный радиальный зазор. Без уплотнений и смазывания подшипники работают до 1 года. При установке металлических уплотнений 2 и заполнении полости твердым смазочным материалом срок службы подшипников возрастает до 1,5—2 лет. Перспективным может оказаться применение подшипников с АФЗ (см. с. 328).
