Результат интеллектуальной деятельности: РОЛИКООПОРА СПЕКАТЕЛЬНОЙ ТЕЛЕЖКИ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ МАШИНЫ

Предлагаемое изобретение относится к черной металлургии, а именно к агломерационному производству, в частности к конструкции роликоопоры спекательной тележки агломерационной машины.

Известна роликоопора спекательной тележки агломерационной машины по книге А.И. Целикова «Машины и агрегаты металлургических заводов», т. 1, Москва, «Металлургия», 1987 г., стр. 112, рис. III.23, разрез А-А, содержащая ходовой и грузовой ролики, смонтированные на подшипниках и установленные на оси с возможностью фиксации, и размещенное между роликами кольцо, образующее лабиринтное уплотнение с торцовой поверхностью ходового ролика.

Недостатком известного технического решения является следующее. Как показала практика, в щелевой зазор между ходовым и грузовым роликами постоянно попадает пыль и просыпь транспортируемого материала, что также ведет к интенсивному износу подшипников и снижению ресурса службы роликоопоры в целом. Создание лабиринтного уплотнения между торцовой поверхностью ходового ролика и кольцом, закрепленным на торцовой поверхности грузового ролика, как показал опыт эксплуатации, малоэффективно. Во время работы агломерационной машины в большей степени нагружен подшипник ходового ролика спекательной тележки, подшипник грузового ролика включается в работу лишь при захвате спекательной тележки приводными звездочками агломерационной машины. При низкой скорости вращения роликов и высокой нагрузке тела качения (ролики) подшипников изнашивают сепаратор и перекашиваются. Вследствие этого подшипники имеют различный износ по диаметру, а это приводит к интенсивному износу выступов как кольца, так и выступов торцовой поверхности ходового ролика, образующих лабиринтное уплотнение, вследствие чего нарушается его герметичность и смазка из подшипника ходового ролика вытекает - условия его эксплуатации ухудшаются, вплоть до аварийной ситуации.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом), по мнению авторов, является роликоопора спекательной тележки агломерационной машины по патенту РФ №122161, кл. F27B 21/06, включающая грузовой и ходовой ролики, последний из которых содержит два кольцевых сепаратора с коническими роликами, контактирующими с опорными поверхностями напрессованных на оси колец и противолежащими последним кольцевыми опорными поверхностями, и промежуточное кольцо, образующее лабиринтное уплотнение с торцовой поверхностью ходового ролика.

Недостатком данного технического решения является сложность конструктивного выполнения подшипникового узла ходового ролика, заключающаяся в наличии двух радиально-упорных роликов, установленных с зазором. Данные подшипники, зачастую, по конструктивным особенностям и условиям работы не могут одинаково и равномерно воспринимать при работе действующие радиальные силы, один из подшипников будет либо не догружен, либо воспринимать большую часть радиальной нагрузки. Наличие лабиринтного уплотнения обеспечивает предотвращение попадания в подшипниковый узел пылевидных частиц агломерата, но не в полной степени предотвращает вытекание смазочных веществ. В конечном итоге - вышеперечисленное приводит к снижению эксплуатационной надежности роликоопоры и значительным затратам по ее обслуживанию.

Задача, на решение которой направлено техническое решение - упрощение конструкции роликоопоры спекательной тележки. При этом достигается получение такого технического результата, как расширение ее функциональных возможностей, а именно повышение эксплуатационной надежности роликоопоры за счет увеличения срока службы подшипникового узла ходового ролика, увеличение температурного режима спекания шихты при производстве агломерата с необходимыми свойствами при сохранении заданных параметров по надежности, уменьшение расхода смазочных материалов, а также уменьшения затрат на ее обслуживание и ремонт.

Вышеуказанные недостатки исключаются тем, что в роликоопоре спекательной тележки агломерационной машины, включающей грузовой и ходовой ролики, последний из которых содержит два кольцевых сепаратора с коническими роликами, контактирующими с опорными поверхностями напрессованных на оси колец и противолежащими последним кольцевыми опорными поверхностями, и промежуточное кольцо, образующее лабиринтное уплотнение с торцовой поверхностью ходового ролика, кольцевые опорные поверхности размещены на гильзе, установленной в ходовом ролике; роликоопора снабжена дополнительным уплотнительным элементом, выполненным из эластичного синтетического полимера и размещенным в кольцевой канавке промежуточного кольца с возможностью контактирования с торцовой поверхностью ходового ролика; дополнительный уплотнительный элемент выполнен в виде плетеной набивки из политетрафторэтиленовых волокон.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного своим конструктивным выполнением, а именно размещением кольцевых опорных поверхностей на гильзе, установленной в ходовом ролике, а также установкой дополнительного уплотнения. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения «Новизна».

Так как предлагаемое изобретение может быть использовано в промышленности, а проведение испытаний опытного образца уже показали положительные результаты, следовательно, данное техническое решение соответствует критерию изобретения «Промышленная применимость».

Сравнительный анализ предложенного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями, показал, что конструкции элементов вращения (роликов), содержащие гильзу с размещенными на ней кольцевыми опорными поверхностями, широко известны. Однако ее введение в конструкцию роликоопоры спекательной тележки агломерационной машины, ее расположение и взаимосвязь с другими элементами конструкции способствует не только упрощению конструкции роликовой опоры спекательной тележки, но также ведет к расширению ее функциональных возможностей, а именно повышению эксплуатационной надежности роликоопоры за счет увеличения срока службы подшипникового узла ходового ролика, увеличению температурного режима спекания шихты при производстве агломерата с необходимыми свойствами при сохранении заданных параметров по надежности, уменьшению расхода смазочных материалов, а также уменьшению затрат на ее обслуживание и ремонт. Вместе с этим также снижаются и простои агломерационной машины. Отсюда следует, что заявленная совокупность существенных отличий обеспечивает получение упомянутого технического результата, что по мнению авторов, соответствует критерию изобретения «Изобретательский уровень».

Предложенное техническое решение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей:

На фиг. 1 - изображен разрез предлагаемой роликоопоры спекательной тележки агломерационной машины;

На фиг. 2 - изображен вид I фиг. 1.

Роликоопора спекательной тележки агломерационной машины состоит из грузового 1 и ходового 2 роликов, последний из которых содержит два кольцевых сепаратора 3, 4 с коническими роликами 5, контактирующими с опорными поверхностями 6, 7 напрессованных на оси 8 колец 9, 10 и противолежащими последним кольцевыми опорными поверхностями 11 и 12, промежуточное кольцо 13, образующее лабиринтное уплотнение 14 с торцовой поверхностью -Р- ходового ролика 2. Подшипник грузового ролика 1 выполнен в виде подшипника скольжения, представляющего собой бронзовую втулку 15, снабженную канавкой 16. Роликоопора спекательной тележки снабжена дополнительным уплотнительным элементом 17, выполненным из эластичного синтетического полимера, например плетеной набивки из политетрафторэтиленовых волокон, кольцевые опорные поверхности 11 и 12 размещены на гильзе 18, установленной в ходовом ролике 2. Промежуточное кольцо 13 снабжено кольцевой канавкой 19, расположенной со стороны торцовой поверхности -Р- ходового ролика 2, при этом дополнительный уплотнительный элемент 17 размещен в кольцевой канавке 19 с возможностью контактирования с торцовой поверхностью -Р- ходового ролика 2. Ось 8 снабжена каналом 20, выполненным с возможностью сообщения с канавкой 16 подшипника скольжения 15. Ходовой ролик 2 фиксируется на оси 8 при помощи гайки 21. Роликоопора содержит также подпружиненную масленку 22, размещенную соосно каналу 20 оси 8 и закрепленную на крышке 23 ходового ролика 2.

Роликоопора спекательной тележки агломерационной машины работает следующим образом.

При движении спекательной тележки ходовой ролик 2 вращается в подшипниковом узле, закрепленном на оси 8. При опрокидывании (поворачивании) спекательных тележек, приводные звездочки агломерационной машины взаимодействуют с грузовыми роликами 1, вращающимися в подшипниках скольжения 15. Подшипниковый узел ходового ролика 2 и подшипник скольжения 15 смазываются смазкой - RENOLIT СХ - НТ2, заполняемой при сборке роликоопор. Вытеканию смазки из подшипникового узла ходового ролика 2 препятствует дополнительный уплотнительный элемент 17 из эластичного синтетического полимера, а из зоны трения подшипника скольжения 15 - радиальное уплотнение и стопорный элемент (на рисунке не обозначены).

Подшипниковый узел ходового ролика, включающий в себя гильзу 18 с размещенными на ней кольцевыми опорными поверхностями 11 и 12, противолежащие им кольца 9, 10, между которыми размещены сепараторы 3,4 с коническими роликами 5, представляет собой роликовый радиально-упорный двухрядный подшипник. Использование в качестве подшипникового узла ходового ролика 2 одного роликового радиально-упорного двухрядного подшипника (вместо двух однорядных - в прототипе) обусловлено следующим: в подшипнике отрегулированы все зазоры (на заводе-изготовителе), работать две дорожки качения будут одновременно, воспринимая радиальную нагрузку, в 1,7 раза большую, чем у известного подшипника, а значит, возрастет и допустимая осевая нагрузка. Уменьшение наружного диаметра предлагаемого подшипника (на 20 мм по диаметру) способствует увеличению толщины образующей ходового ролика 2, что позволит уменьшить температурное (излучение) воздействие со стороны агломерата на подшипник и смазку ходового ролика 2, следствием чего является: во-первых, повышение эксплуатационной надежности роликоопоры; во-вторых, увеличение температурного режима спекания шихты при производстве агломерата с необходимыми свойствами при сохранении заданных параметров по надежности; в-третьих, уменьшение наружного диаметра подшипника ведет к уменьшению его объема, а следовательно, и к уменьшению количества смазывающего материала.

Выполнение подшипникового узла ходового ролика 2 в виде одного роликового радиально-упорного двухрядного подшипника (вместо двух однорядных - в прототипе) не только упрощает его конструкцию, но также снижает затраты на монтаж и демонтаж подшипника, следствием чего является уменьшение затрат (эксплуатационных) на его обслуживание и ремонт.

Введение дополнительного уплотнительного элемента 17 из эластичного синтетического полимера, выполненного в виде плетеной набивки из политетрафторэтиленовых волокон, контактирующего с торцовой поверхностью -Р- ходового ролика 2, обусловлено не только более высокой степенью герметичности подшипникового узла ходового ролика 2, но также более продолжительным сроком службы самого дополнительного уплотнительного элемента 17, благодаря его низкому коэффициенту трения.

Пример.

На одной из спекательных тележек ТСГ-4 была произведена модернизация (замена) ходовых роликов по настоящему предложению. Существующие радиально-упорные подшипники №7522 (по два) в каждом ходовом ролике (с наружным диаметром 200 мм) заменялись на один роликовый радиально-упорный двухрядный подшипник №97822, (с наружным диаметром 180 мм), а также устанавливался дополнительный уплотнительный элемент, выполненный в виде плетеной набивки из политетрафторэтиленовых волокон.

Результаты опытных испытаний, проведенных на роликоопорах спекательной тележки ТСГ-4 одной из агломерационных машин агломерационного производства ОАО «НЛМК», представлены в таблице №1.

исходя из результатов испытаний известного и предлагаемого технических решений можно сделать вывод о том, что при использовании предлагаемого решения, а именно замене двух радиально-упорных подшипников на один роликовый радиально-упорный двухрядный, упрощается не только конструкция роликоопоры, повышается ее эксплуатационная надежность - увеличивается ее межремонтный период (на 19%), а вместе с этим падают и затраты на ее обслуживание и ремонт, например, снижается расход смазочного материала (пластичная смазка - на 33%). Вместе с этим, как показала опытная эксплуатация, было достигнуто снижение простоев агломерационной машины, а также и уменьшение выхода несоответствующей продукции.

Отсюда можно сделать вывод, что задача, на решение которой направлено техническое решение - выполняется, при этом достигается получение вышеуказанного технического результата.