BR112012027862B1

BR112012027862B1 - Sistema para uso em um rolamento de filme de óleo de um laminador e método de remover um fluxo laminar em um rolamento de filme de óleo de laminador

Info

Publication number: BR112012027862B1
Application number: BR112012027862-2A
Authority: BR
Inventors: Thomas C. Wojtkowski Jr.; Peter N. Osgood
Original assignee: Primetals Technologies USA LLC
Priority date: 2010-05-05
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2021-03-23
Also published as: KR101445015B1; AR085175A1; ES2528367T3; TWI491811B; WO2011139471A1; US20110274380A1; MY179726A; PL2567110T3; AU2011248859B2; US8500332B2; BR112012027862A2; CA2798248A1; JP5675964B2; CN102893040A; JP2013525122A; EP2567110B1; CA2798248C; KR20130058709A; CN102893040B; TW201207260A

Abstract

rolamento de autobombeamento de óleo laminar. a presente invenção refere-se a um sistema para uso em um rolamento de óleo laminar no laminador (10) para remover um fluxo laminar de óleo saindo tangencialmente a partir de entre uma manga giratória (12) e uma bucha fixa (18) circundando a manga (12). o sistema compreende superfícies de confinamento cooperando com a manga (12) e a bucha (18) para definir uma câmara anular (40a) arranjada para receber fluxo de saída laminar de óleo. impulsores (42) que se projetam para dentro da câmara (40a) e são giratórios com e na velocidade da manga (12) para deste modo impulsionar o óleo em torno da câmara anular (40a). uma saída (44) se comunica tangencialmente com a câmara anular (40a) para remover óleo sendo impulsionado em torno da câmara (40a) pela rotação dos impulsores (42). o tamanho da saída (44) em relação ao volume de óleo recebido na câmara anular (40a) é de modo que a câmera (40a) permanece preenchida com óleo durante operação em estado estável do rolamento (10).

Description

SISTEMA PARA USO EM UM ROLAMENTO DE FILME DE ÓLEO DE UM LAMINADOR E MÉTODO DE REMOVER UM FLUXO LAMINAR EM UM ROLAMENTO DE FILME DE ÓLEO DE LAMINADOR

Antecedentes da Invenção Campo da Invenção

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema para uso em um rolamento de filme de óleo em laminador para remover um fluxo laminar de óleo saindo tangencialmente a partir de entre uma manga giratória e uma bucha estacionária circundando a manga.

Descrição da Técnica Anterior

[0002] Em um típico rolamento de filme de óleo em laminador, uma manga circunda e é giratória com um pescoço do laminador. A manga é articulada para rotação dentro de uma bucha fixa contida em um calço. A manga e bucha são dimensionadas para definir um espaço entre as mesmas. Durante a operação, óleo é introduzido continuamente no espaço onde o mesmo é rotacionalmente lançado em um fluxo laminar mantido hidrodinamicamente entre a manga e bucha na zona de carga do rolamento. Fluxo laminar de óleo sai tangencialmente a partir de cada extremidade do rolamento em reservatórios a partir dos quais o óleo é removido por gravidade para filtrar e resfriar antes de ser recirculado de volta para os rolamentos.

[0003] Um inconveniente desse arranjo é que linhas de drenagem de grande diâmetro são necessárias para acomodar o fluxo gravitacio-nal de óleo que sai a partir dos rolamentos. As referidas linhas de drenagem ocupam uma enorme quantidade de espaço exterior e assim contribui de modo desvantajoso para o tamanho geral do rolamento. Deve também se tomar cuidado para garantir que as linhas de drenagem sejam adequadamente instaladas com passos projetados para evitar que o óleo retroceda para dentro e alague os rolamentos.

Sumário da Invenção

[0004] De modo geral, o objetivo da presente invenção é de empregar a energia cinética dos componentes do rolamento giratório para bombear óleo para fora dos rolamentos. Pelo fato do óleo ser forçadamente expelido, linhas de drenagem menores podem ser empregadas para lidar com o fluxo de óleo saindo, sem a necessidade de manter os passos de drenagem necessários para acomodar o fluxo gravitacional.

[0005] As referidas e outras características e vantagens da presente invenção serão agora descritas em detalhes adicionais com referência aos desenhos anexos, em que:

Breve Descrição dos Desenhos

[0006] A figura 1 é uma vista em seção transversal através de um rolamento de filme de óleo em sistemas que incorporam o laminador de acordo com a presente invenção;

[0007] a figura 2 é uma vista ampliada da área circulada marcada "A" na figura 1;

[0008] a figura 3 é uma vista em perspectiva da vedação de pescoço mostrada nas figuras 1 e 2;

[0009] a figura 4 é uma vista em seção transversal tomada através da extensão de placa de extremidade de vedação;

[00010] a figura 5 é uma vista ampliada da área circulada marcada "B" na figura 1;

[00011] a figura 6 é uma vista em seção transversal ilustrando de modo esquemático a manga giratória circundada pela bucha fixa;

[00012] a figura 6A é uma vista ampliada da porção circulada mostrada na figura 6 que ilustra de modo diagramático o perfil de velocidade do fluxo laminar de óleo saindo a partir de entre a manga e a bucha; e

[00013] A figura 7 é uma vista seccionada tomada ao longo da linha 7-7 da figura 2 ilustrando de modo diagramático o perfil de velocidade do óleo sendo bombeado para fora do rolamento pelos impulsores giratórios da presente invenção.

Descrição Detalhada

[00014] Com referência inicialmente à figura 1, um rolamento de filme de óleo em laminador é geralmente indicado em 10. O rolamento inclui uma manga 12 fixada ao pescoço afunilado 14 de um cilindro 16. A manga é articulada para rotação em uma bucha fixa 18 contida dentro de um calço 20. A manga e a bucha são dimensionadas para definir um espaço "G" entre as mesmas. Durante a operação, óleo é introduzido continuamente no espaço onde o mesmo é rotacionalmente lançado pela manga em um fluxo laminar mantido hidrodinamicamente entre a manga e a bucha na zona de carga do rolamento. Fluxo laminar de óleo sai tangencialmente a partir de extremidades opostas do rolamento.

[00015] Conjuntos de vedação 22a, 22b são localizados respectivamente nas extremidades internas e externas do rolamento. Com referência adicional à figura 2, será visto que o conjunto de vedação interna 22a inclui uma vedação de pescoço elástico e flexível 24 montada na seção afunilada de pescoço do laminador 14 para rotação com a mesma junto com a manga 12. A vedação de pescoço é circundada por uma placa de extremidade de vedação 26 fixada ao calço 20.

[00016] Em rolamentos convencionais, o fluxo laminar de óleo que escapa tangencialmente a partir de entre a manga e da bucha é recebido em um reservatório 28a, a partir do qual é drenado por gravidade. Como pode ser visto a partir das figuras 6 e 6A, o óleo que escapa a partir de espaço G tem a velocidade Vs da manga em uma superfície de manga e uma velocidade zero V0 na superfície de bucha. O referido perfil de velocidade produz uma velocidade média de Vs /2 .

[00017] Com a presente invenção, entretanto, uma extensão circu-lar 30 expande um espaço entre a placa de extremidade de vedação 26 e o calço 20. Flanges 32 na vedação de pescoço entram em contato de vedação com os ombros 34 na placa de extremidade de vedação e um arremessador 36 na vedação de pescoço vedando os contatos da porção de ombro circular 38 na extensão 30. Superfícies de confi-namento proporcionadas pelo arremessador 36, extensão 30 e calço 20 cooperam com a manga 12 e a bucha 18 para definir uma câmara interna anular 40a isolada a partir do reservatório 28a e arranjado para receber o fluxo laminar de óleo saindo tangencialmente a partir do espaço G entre a manga e a bucha. Impulsores 42 se projetam para dentro da câmara 40a. Como pode ser melhor visto com referência adicional à figura 3, os impulsores 42 são portados por e são espaçados em torno da circunferência de vedação de pescoço 24.

[00018] Como mostrado na figura 4, a extensão 30 inclui uma saída 44 que se comunica tangencialmente com a câmara anular 40a. Uma mangueira 46 é conectada à saída 44 e leva ao exterior do rolamento para conexão a um sistema convencional de lubrificação do laminador (não mostrada).

[00019] A saída 44 é dimensionada com relação ao volume de óleo sendo recebido na câmara anular 40a de modo que durante a operação em estado estável, aquela câmara permanece preenchida com óleo. Conforme observado anteriormente, não só a vedação 24, mas também a manga 12 são montadas e giram com o pescoço do lamina-dor 14. Assim, os impulsores 42 portados pela vedação 24 giram com e na velocidade da manga. Como mostrado de modo diagramático na figura 7, na área de seção transversal da câmara anular 40a expandida pelos impulsores 42, a velocidade do óleo assim impulsionado é mantida na velocidade Vs da manga. Em comparação ao nível relativamente modesto de energia derivada a partir do perfil de velocidade do arranjo convencional ilustrado na figura 6A, o perfil de velocidade ampliado da presente invenção proporciona um nível significativamente aumentado de economia de energia para eficientemente bombear o óleo em torno da câmara 40a e para fora através da saída 44.

[00020] Com referência à figura 5, será visto que um arranjo similar é proporcionado pelo conjunto de vedação 22b na extremidade de borda externa do rolamento. Aqui, uma câmara de borda externa anular 40b é definida pelas superfícies de confinamento em uma extensão 48 que se estende entre a bucha 18 e o calço 20, um anel 50 fixado à manga 12, e uma vedação de borda 52 portada pela extensão 48. Os impulsores 42 são fixados a e se projetam radialmente a partir da manga 12 para dentro da câmara 40b.

[00021] Embora não ilustrado, deve ser entendido que a extensão 48 inclui uma saída externa similar à saída interna mostrada em 44 na figura 4. A saída externa se comunica tangencialmente com a câmara externa 40b e é conectada a uma segunda mangueira 58 (mostrada na figura 1).

[00022] Assim será visto que os impulsores 42 servem para canalizar energia cinética giratória dos componentes de rolamento selecionados (por exemplo, a vedação de pescoço 24 na extremidade interna e a manga 18 na extremidade externa) para exercer uma ação de bombeamento que forçosamente ejeta o óleo a partir das câmaras anulares 40a, 40b. Como observado acima, ao forçosamente ejetar o óleo em vez de se basear no fluxo gravitacional, linhas de drenagem de menor diâmetro podem ser empregadas e estrategicamente posicionadas sem relação à manutenção dos passos de gravidade.

Claims

Sistema para uso em um rolamento de filme de óleo (10) de um laminador para remover um fluxo laminar de óleo saindo tangencialmente de entre uma manga giratória (12) e uma bucha fixa (18) circundando a manga (12), o referido sistema compreendendo,
superfícies de confinamento cooperando com a referida manga (12) e a referida bucha (18) para definir uma câmara anular (40a) arranjada para receber o referido fluxo laminar de óleo;
caracterizado pelo fato de que,
impulsores (42) que se projetam para dentro da referida câmara (40a), os referidos impulsores (42) sendo giratórios com e na velocidade da referida manga (12) para deste modo impulsionar o referido óleo em torno da referida câmara (40a); e
uma saída (44) que se comunica tangencialmente com a referida câmara (40a) para remover óleo sendo impulsionado em torno da referida câmara (40a) pela rotação dos referidos impulsores (42), o tamanho da referida saída (44) em relação ao volume de óleo recebido na referida câmara (40a) sendo de modo que a referida câmara (40a) permanece preenchida com óleo durante rotação dos referidos impulsores (42).
Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida manga (12) é montada em um pescoço (14) do laminador e em que as referidas superfícies de confinamento são definidas em parte por uma vedação flexível (42) também montada no pescoço (14) do laminador para rotação com a mesma.
Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a referida bucha (18) é fixada dentro de um calço (20) e as referidas superfícies de confinamento são definidas em parte por uma placa de extremidade de vedação (26) circundando a referida vedação (24) e fixada ao referido calço (20).
Sistema de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as referidas superfícies de confinamento são definidas em parte por uma extensão circular (30) que expande um espaço entre a referida placa de extremidade (26) de vedação e o referido calço (20).
Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a referida saída (44) é formada na referida extensão circular (30).
Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que os referidos impulsores (42) são portados na referida vedação (24) para rotação com a mesma.
Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as referidas superfícies de confinamento são definidas em parte por um anel de vedação circular (50) fixado à referida manga (12) para rotação com a mesma.
Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as referidas superfícies de confinamento são definidas em parte pela extensão circular (48) fixada à referida bucha (18), a referida extensão circular (48) sendo radialmente espaçada a partir do referido anel de vedação (50) para definir um espaço (40b) entre as mesmas.
Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as referidas superfícies de confinamento são definidas em parte por uma vedação flexível (52) que expande o referido espaço (40b) e fixada à referida extensão (48).
Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o referido meio de saída é formado na referida extensão circular (48).
Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações de 7 a 10, caracterizado pelo fato de que os referidos impulsores (42) são portados na referida manga (12) para rotação com a mesma.
Sistema para uso em um rolamento de filme de óleo (10) de laminador, de acordo com a reivindicação 1, no qual o óleo é introduzido entre uma manga giratória (12) e uma bucha fixa (18) circundando a manga (12), e no qual o óleo assim introduzido sai tangencialmente a partir das extremidades internas e externas do referido rolamento na forma de fluxos laminares, caracterizado pelo fato de que o referido sistema compreende,
superfícies de confinamento cooperando com a referida manga e a referida bucha para definir câmaras anulares internas (40a) e externas (40b) arranjadas respectivamente para receber o fluxo laminar de óleo saindo tangencialmente a partir das extremidades internas e externas do referido rolamento;
impulsores (42) que se projetam para dentro das referidas câmaras (40a, 40b), os referidos impulsores (42) sendo giratórios com e a uma velocidade da referida manga (12) para deste modo impulsionar o óleo recebido nas referidas câmaras (40a, 40b) em torno das referidas câmaras (40a, 40b); e
saídas (44) que se comunicam tangencialmente com as referidas câmaras (40a, 40b) para remover o óleo sendo impulsionado em torno das referidas câmaras (40a, 40b) pela rotação dos referidos impulsores (42), o tamanho da referida saída (44) em relação ao volume de óleo recebido na referida câmara sendo de modo que a referida câmara permanece preenchida com óleo durante a rotação dos referidos impulsores (42).
Método de remover um fluxo laminar em um rolamento de filme de óleo (10) de laminador saindo tangencialmente de entre uma manga giratória (12) e uma bucha fixa (18) circundando a manga (12), o referido método compreendendo,
receber o fluxo laminar de óleo em uma câmara anular (40a, 40b); caracterizado pelo fato de que o método ainda inclui,
impulsionar rotativamente o óleo em torno da referida câmara (40a, 40b) na velocidade da referida manga giratória (12); e
remover simultaneamente o óleo tangencialmente a partir da referida câmara (40a, 40b) a um coeficiente de modo que a referida câmara (40a, 40b) permanece preenchida com óleo.