Экструзионные машины

Опоры шпинделей червячных машин

При работе червячной машины в цилиндре создается большое давление. Радиальная составляющая этого давления воспринимается толстостенным цилиндром, а осевое давление вос­принимается упорным узлом и является силой, обеспечивающей процесс выдавливания расплава через головку машины. В червячных машинах реко­мендуется применять такие упорные подшипники, которые обеспечивают достаточные коэффициенты запаса прочности по отношению к усилиям, действующим в рабочем цилиндре.

По способу крепления червяков различают машины с плавающими чер­вяками, у которых червяки свободно лежат в цилиндре и “всплывают” при прохождении материала; машины с консольными червяками, у которых чер­вяки жестко фиксируются относительно цилиндра с соответствующей посад­кой в приводном шпинделе, и машины с двухопорными червяками, у которых червяки обоими концами опираются на подшипники. В последнем случае происходит поворот потока расплава и осуществляется радиальный отвод материала. При этом необходимо устанавливать уплотнение в виде сальника или обратной резьбы, которое предотвращает прохождение расплава вдоль червяка в передние подшипники.

Узлы подшипников и крепление в них червяка должны обеспечить стро­гую соосность червяка и цилиндра (ибо в противном случае возможны задиры червяка и корпуса), легкость демонтажа и выемки из машины червяка для его очистки или замены, достаточно надежные уплотнения узлов подшипни­ков, которые препятствовали бы попаданию в них материала и исключали бы просачивание смазки из подшипников в зону переработки.

Весьма важным является обеспечение надежности и долговечности работы подшипникового узла, учитывая значительные осевые нагрузки, передавае­мые червяками на радиальные и особенно упорные подшипники.

Конструкция узла установки червяка в подшипниках изображена на рис. 6. Втулка 7 червяка является в то же время полым валом двухступен­чатого цилиндрического редуктора. Червяк 2 устанавливается во втулку (вал редуктора или шпиндель) по скользящей посадке на призматической шпонке. В данной конструкции предусмотрена зона раздела, наличие кото­рой исключает попадание перерабатываемого материала в подшипниковый узел. Осевое усилие передается от червяка 2 через установочную втулку 3 на вращающуюся втулку и кольцо упорного подшипника 5. Эта конструкция может применяться в одночервячных машинах при любых осевых нагрузках, от величины которых будет зависеть выбор упорного подшипника 5.

С точки зрения конструирования размеры подшипника не лимитируют компоновку этого узла. Однако при проектировании его для двух - или много­червячных машин такую конструкцию установки каждого вала можно при­менять в случае небольших размеров червяков и осевых усилий, чтобы вы­бранные подшипники могли “вписаться” в расстояние между двумя валами (втулками червяков).

1 - корпус машины; 2 - червяк; 3 - установочная втулка; 4 - уплотнение под­шипников; 5 - упорный подшипник; 6 - радиально-упорный подшипник; 7 - втулка; 8 - корпус редуктора.

Рис. 6. Узел установки червяка в подшипниках одночервячной машины.

Если осевые усилия велики и подшипники выбранных размеров устано­вить нельзя, то для двухчервячных машин в качестве радиальных применяют игольчатые подшипники, отличающиеся высокой несущей способностью при малых размерах в радиальном направлении, а в качестве упорных под­шипников применяют многокаскадные подшипники скольжения или ради-ально-упорные подшипники качения.

Конструкция многокаскадных подшипников обеспечивает приблизи­тельно равномерную нагрузку осевым давлением всех подшипников, уста­новленных последовательно.