Разработка системы смазки шарниров универсального шпинделя прокатных станов

Опыт эксплуатации приводов большинства тяжелонагруженных прокатных станов показывает, что конструкции универсальных шпинделей с лопастными шарнирами в условиях повышенных знакопеременных нагрузок являются наиболее приемлемыми по сравнению с другими типами шпинделей. Недостатком таких шпинделей является то, что они имеют открытые поверхности трения, что затрудняет решение вопроса непрерывного подвода смазки. Предложена усовершенствованная эффективная система принудительной смазки шарниров шпинделя прокатного стана. Устройство для их смазки содержит подшипниковую опору уравновешивающего устройства, шпиндель, в радиальных отверстиях которого диаметрально противоположно установлены подпружиненные плунжеры и всасывающие клапаны, нагнетательные клапаны, размещенные в осевых отверстиях шпинделя, сообщающихся с радиальными. Предложена методика выбора эксцентриситета внутренней цилиндрической поверхности подшипниковой опоры шарниров шпинделя, ось которого эксцентрично размещена относительно оси вращения шпинделя. Разработана расчетная схема и математическая модель процесса подачи смазки в сочленения шарнира шпинделя привода прокатного стана. Составлено дифференциальное уравнение движения смазки в конической щели шарнира между лопастью и вкладышами. Установлены параметры гидродинамического течения смазки в конической щели. Определены режимы течения смазки в конусной щели между лопастью валка и вкладышем шарнира. Исходя из опыта эксплуатации пар трения бронза‒ сталь, предложена смазка универсальных шпинделей прокатных станов. Для улучшения эксплуатационных характеристик шарниров на базе пары трения бронза–сталь предложена густая смазка, имеющая антифрикционные свойства, на основе масел с присадками ИП-10, КП-10 и ДФ-11. Представлена зависимость распределения давления по длине конусной щели шарнира для различных смазок малой (ИП-10 + ДФ-11) и большой (КП10 + ДФ-11) вязкости. Показано качественное влияние скорости подвижной стенки лопасти валка на распределение скоростей течения смазочного слоя по высоте конической щели шарнира для сравнительно малых и относительно больших граничных скоростей.