RU73710U1

RU73710U1 - GALBER COVER

Info

Publication number: RU73710U1
Application number: RU2007134950/22U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Сергеевич Сеничев; Александр Дмитриевич Драпеко; Александр Юрьевич Грачев; Анатолий Иванович Шилин; Сергей Васильевич Кривоносов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2008-05-27

Abstract

Полезная модель относится к деталям машин и механизмов, в частности, - к фланцам (сальниковым крышкам) гидроцилиндров. Основная задача, решаемая полезной моделью, - сокращение производственных затрат. Предлагаемая сальниковая крышка содержит отверстие для прохождения штока и крепежные отверстия и отличается тем, что крышка гидроцилиндра выполнена разъемной, состоящей из стального фланца с крепежными отверстиями и отверстием для штока и из бронзовой цилиндрической втулки с аналогичным отверстием, соосным с отверстием фланца, при этом контактная поверхность фланца прошлифована с образованием микронеровностей средней высоты R_a1=0,32...0,63 мкм, а контактная с ним поверхность втулки прошлифована с образованием R_a2=1,3...2,5 мкм; втулка может быть выполнена из бронзы АЖ 9-4, а фланец - из стали 30 или 35.The utility model relates to parts of machines and mechanisms, in particular, to flanges (stuffing boxes) of hydraulic cylinders. The main task solved by the utility model is to reduce production costs. The proposed stuffing box cover contains a hole for the passage of the rod and mounting holes and is characterized in that the cylinder cover is made detachable, consisting of a steel flange with mounting holes and a hole for the rod and from a bronze cylindrical sleeve with a similar hole, coaxial with the hole of the flange, while the contact surface the flange is ground with the formation of average roughness R _a1 = 0.32 ... 0.63 μm, and the contact surface of the sleeve is ground with the formation of R _a2 = 1.3 ... 2.5 μm; the sleeve can be made of bronze AJ 9-4, and the flange is made of steel 30 or 35.

Description

Полезная модель относится к деталям машин и механизмов и может быть использовано для герметизации гидроцилиндров различного назначения.The utility model relates to parts of machines and mechanisms and can be used to seal hydraulic cylinders for various purposes.

С этой целью на торцах гидроцилиндров устанавливаются специальные сальниковые крышки, через отверстия которых проходит шток поршня, что способствует созданию необходимого давления в цилиндре и исключает утечку рабочей жидкости (например, масла). В качестве сальниковой крышки могут использоваться фланцы, особенности конструкции которых описаны, например, в книге П.И.Орлова «Основы конструирования», М., «Машиностроение», 1988, кн. 2, с.200-2006.For this purpose, special stuffing boxes are installed on the ends of the hydraulic cylinders, through the openings of which the piston rod passes, which helps to create the necessary pressure in the cylinder and prevents leakage of the working fluid (for example, oil). As a stuffing box cover, flanges can be used, the design features of which are described, for example, in the book by P. I. Orlov, "Fundamentals of Design", M., "Mechanical Engineering", 1988, vol. 2, p.200-2006.

Известно устройство стопорения регулировочного винта, содержащее неподвижный корпус, верхняя часть которого выполнена в виде втулки с отверстием, через которое проходит регулировочный винт, причем втулка расположена эксцентрично относительно оси этого винта (см. а.с. СССР №969993, кл. F16B 39/12, опубл. в БИ №40, 1982). Однако это устройство непригодно в качестве сальниковой крышки гидроцилиндра.A device for locking the adjusting screw, comprising a fixed housing, the upper part of which is made in the form of a sleeve with a hole through which the adjustment screw passes, the sleeve being eccentric relative to the axis of this screw (see AS USSR No. 969993, class F16B 39 / 12, published in BI No. 40, 1982). However, this device is unsuitable as an oil seal for the hydraulic cylinder.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является сальниковая крышка (стальной фланец), приведенный в «Справочнике металлиста» под ред. Н.С.Ачеркана, т.3, кн. 2, М., Машгиз, 1958, с.148-149.The closest analogue to the claimed object is the stuffing box cover (steel flange), given in the "Metalworker Handbook", ed. N.S. Acherkana, vol. 3, pr. 2, M., Mashgiz, 1958, p.148-149.

Эта крышка содержит отверстие для прохождения цилиндрического штока (вала) и крепежные отверстия и характеризуется тем, что она содержит втулку, выполненную как одно целое с цилиндрическим основанием и в виде усеченного конуса. Недостатком такой крышки является относительно большая ее металлоемкость, что в случае изготовления ее из бронзы, повысит производственные затраты.This cover contains a hole for the passage of a cylindrical rod (shaft) and mounting holes and is characterized in that it contains a sleeve made as a whole with a cylindrical base and in the form of a truncated cone. The disadvantage of such a cover is its relatively high metal consumption, which, if made of bronze, will increase production costs.

Технической задачей настоящей полезной модели является сокращение производственных затрат за счет уменьшения расхода дорогостоящей бронзы.The technical task of this utility model is to reduce production costs by reducing the cost of expensive bronze.

Для решения этой задачи сальниковая крышка гидроцилиндра, содержащая отверстие для прохождения штока и крепежные отверстия, выполнена разъемной состоящей из стального фланца с крепежными отверстиями и отверстиями для штока и из бронзовой цилиндрической втулки с аналогичным отверстием, соосным с отверстием фланца, при этом контактная поверхность фланца прошлифована с образованием микронеровностей средней высоты R_a1=0,32...0,63 мкм, а контактная с ним поверхность втулки прошлифована с образованием R_a2=1,3...2,5 мкм и втулка может быть выполнена из бронзы АЖ 9-4, а фланец - из стали 30 или 35.To solve this problem, the gland cover of the hydraulic cylinder, containing the hole for the passage of the rod and mounting holes, is made detachable consisting of a steel flange with mounting holes and holes for the rod and of a bronze cylindrical sleeve with a similar hole coaxial with the hole of the flange, while the contact surface of the flange is ground with the formation of microroughnesses of average height R _a1 = 0.32 ... 0.63 μm, and the contact surface of the sleeve with it is polished with the formation of R _a2 = 1.3 ... 2.5 μm and the sleeve can be made from bronze АЖ 9-4, and the flange - from steel 30 or 35.

Сущность заявляемого технического решения состоит в разделении сальниковой крышки, укрепляемой на торце гидроцилиндра, на две детали, одна из которых (втулка) выполнена из бронзы, а другая - из стали. При этом контактные (смежные) поверхности этих деталей имеют разную шероховатость что улучшает их «сцепление» (и герметичность).The essence of the proposed technical solution consists in dividing the stuffing box, fixed on the end of the hydraulic cylinder, into two parts, one of which (the sleeve) is made of bronze, and the other is made of steel. In this case, the contact (adjacent) surfaces of these parts have different roughnesses which improves their “adhesion” (and tightness).

Действительно, так как стальной фланец имеет несколько большую твердость, чем бронзовая втулка, а шероховатость (средняя высота микронеровностей) его контактной поверхности меньше, чем у такой же поверхности втулки, - фланец будет при работе гидроцилиндра неизбежно «сглаживать» более мягкую поверхность втулки, что улучшит взаимное прижатие этих деталей, т.е. герметичность всего узла.Indeed, since the steel flange has a slightly greater hardness than the bronze bushing, and the roughness (average height of microroughnesses) of its contact surface is less than that of the same bushing surface, the flange will inevitably “smooth” the softer bushing surface when the hydraulic cylinder is working, which will improve the mutual pressing of these parts, i.e. tightness of the entire assembly.

Предлагаемая сальниковая крышка показана на фиг.1 (в сборе).The proposed stuffing box cover is shown in figure 1 (complete).

Стальной фланец 1, имеющий в плане вытянутую форму, содержит два крепежных отверстия 2 диаметра d и отверстие 3 диаметра D для штока гидроцилиндра (принципиально фланец может быть круглым и иметь другое количество отверстий). Фланец сопряжен при сборке с цилиндрической втулкой 4, в центре которой выполнено отверстие 5 для штока с диаметром D. На внешнем (на фиг.1 - верхнем) торце 6 втулки выполнены технологический скос 7.The steel flange 1, having an elongated shape in plan, contains two mounting holes 2 of diameter d and a hole 3 of diameter D for the hydraulic cylinder rod (in principle, the flange can be round and have a different number of holes). During assembly, the flange is mated with a cylindrical sleeve 4, in the center of which a hole 5 for a rod with a diameter D is made. A technological bevel 7 is made on the outer (in FIG. 1, upper) end 6 of the sleeve.

Размеры деталей: длина фланца L, ширина В и его высота Н_ф; наружный диаметр втулки D_н, ее высота Н_вт. Контактные поверхности 8 втулки и фланца имеют разную шероховатость, соответственно, R_a2 и R_a1.Dimensions of parts: flange length L, width B and its height H _f ; the outer diameter of the sleeve D _n its height N _W The contact surfaces 8 of the sleeve and the flange have different roughness, respectively, R _a2 and R _a1 .

При работе втулка упирается внешним торцом 6 и скосами 7 в наружный корпус гидроцилиндра, а степень ее поджатия к корпусу регулируется крепежными шпильками, входящими в отверстия 2 фланца, что и обеспечивает требуемую герметичность узла «фланец - втулка».During operation, the sleeve abuts against the outer end 6 and bevels 7 in the outer cylinder body, and the degree of its compression against the body is regulated by the mounting studs that enter the holes 2 of the flange, which ensures the required tightness of the flange-sleeve assembly.

Опытную проверку предлагаемой сальниковой крышки осуществляли на одном из гидроцилиндров привода толстолистового стана горячей прокатки ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».An experimental check of the proposed stuffing box cover was carried out on one of the hydraulic cylinders of the drive of a plate mill for hot rolling of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works.

С этой целью испытывались цельные бронзовые крышки и раздельного исполнения, выполненные (во втором случае) из разных материалов и с различной шероховатостью контактных поверхностей втулки и фланца.For this purpose, solid bronze covers and separate versions were tested, made (in the second case) of different materials and with different roughness of the contact surfaces of the sleeve and flange.

Наилучшие результаты (минимальные производственные затраты) получены при использовании заявляемого устройства. Отклонения от рекомендуемых его параметров ухудшали достигнутые показатели. Так, при одинаковой шероховатости контактной поверхности (R_a1=R_a2), а также при R_a1>R_а2, герметичность узла была недостаточной, что приводило к утечкам масла из гидроцилиндра и, следовательно, к повышению производственных затрат. К аналогичному результату (утечке масла) привело и использование втулок из стали.The best results (minimum production costs) were obtained using the inventive device. Deviations from its recommended parameters worsened the achieved indicators. So, with the same roughness of the contact surface (R _a1 = R _a2 ), as well as with R _a1 > R _a2 , the tightness of the assembly was insufficient, which led to oil leaks from the hydraulic cylinder and, consequently, increased production costs. The use of steel bushings led to a similar result (oil leakage).

Так как гидроцилиндр привода работал при повышенных температурах, то наиболее целесообразным оказалось использование безоловянистой бронзы для материала втулки. Рекомендуемый материал втулки, а также фланца обеспечил отсутствие утечек масла благодаря полученному сочетанию поверхностной твердости этих деталей.Since the drive hydraulic cylinder worked at elevated temperatures, the use of tinless bronze for the sleeve material proved to be the most appropriate. The recommended material of the sleeve, as well as the flange, ensured no oil leaks due to the resulting combination of surface hardness of these parts.

Эксплуатационные характеристики цельной бронзовой крышки оказались не лучше, чем у предлагаемой, но стоимость ее была значительно выше, что привело к росту производственных затрат. Таким образом, опытная проверка показала приемлемость найденного технического решения для достижения The operational characteristics of the solid bronze lid were no better than the proposed one, but its cost was much higher, which led to an increase in production costs. Thus, a pilot test showed the acceptability of the technical solution found to achieve

поставленной цели и его преимущество перед известным объектом, взятым в качестве ближайшего аналога (см. выше).the set goal and its advantage over the well-known object, taken as the closest analogue (see above).

Технико-экономические исследования, проведенные в ОАО «ММК» показали, что применение устройства по настоящему изобретению позволит снизить производственные затраты при изготовлении сальниковых крышек и их эксплуатации в гидроцилиндрах различного назначения почти в 2,5 раза, что приводит к соответствующему снижению себестоимости продукции (если гидроцилиндры используются в приводах машин и механизмов для обработки металла, например, - прокатных станов).Technical and economic studies carried out at OJSC MMK showed that the use of the device of the present invention will reduce production costs in the manufacture of stuffing boxes and their operation in hydraulic cylinders for various purposes by almost 2.5 times, which leads to a corresponding reduction in the cost of production (if hydraulic cylinders are used in drives of machines and mechanisms for metal processing, for example, rolling mills).

Пример конкретного выполненияConcrete example

Сальниковая крышка гидроцилиндра привода толстолистового стана горячей прокатки имеет вид показанный на фиг.1 (см.).The stuffing box cover of the drive cylinder of the hot plate mill has the form shown in figure 1 (see).

Материал фланца - ст.35, втулки бронза АЖ 9-4. Размеры втулки и фланца: L=190 мм, В=120 мм, Н_ф=40 мм, Н_вт=30 мм, D_н=80 мм, D=50 мм, d=32 мм.Flange material - Art. 35, bronze bushings АЖ 9-4. The dimensions of the sleeve and flange: L = 190 mm, B = 120 mm, N _f = 40 mm, N _W = 30 mm, D _n = 80 mm, D = 50 mm, d = 32 mm.

Поверхность фланца, контактирующая с втулкой, выполнена с шероховатостью R_a1=0,5 мкм, а аналогичная поверхность втулки - с R_а2=2 мкм, что соответствует 8 и 6-му классам шероховатости по ГОСТ 2784.The surface of the flange in contact with the sleeve is made with a roughness R _a1 = 0.5 μm, and a similar surface of the sleeve with a roughness R _a2 = 2 μm, which corresponds to 8 and 6 classes of roughness according to GOST 2784.

Claims

1. The packing gland containing a hole for the passage of the rod and mounting holes, characterized in that the hydraulic cylinder cover is made detachable from a steel flange with mounting holes and a hole for the rod and from a bronze cylindrical sleeve with a similar hole, coaxial with the hole of the flange, while the contact surface the flange is ground with the formation of medium roughness R _a1 = 0.32 ... 0.63 μm, and the contact surface of the sleeve is ground with the formation of R _a2 = 1.3 ... 2.5 μm.

2. The cover according to claim 1, characterized in that the sleeve is made of bronze AJ 9-4, and the flange is made of steel 30 or 35.