CZ2016188A3 - Segmentové radiální ložisko - Google Patents

Abstract

Segmentované radiální ložisko má segmenty (2) proti obvodovému a osovému posunu fixovány stavěcími šrouby (3) procházejícími radiálně tělesem (1) ložiska a opatřenými maticemi (4). Přitom mezi tělesem (1) ložiska a segmenty (2) jsou uspořádány pružné vymezovací prvky (9). Segment (2) je prostřednictvím axiálně situovaného čepu (8) uložen výkyvně na třmenu (6), v jehož vnější obvodové části je zapuštěn konec stavěcího šroubu (3) opatřený nákružkem (5).

Description

Segmentové radiální ložisko

Oblast techniky

Vynález se týká aerodynamického kluzného radiálního ložiska, jehož naklápěcí segmenty jsou proti obvodovému a osovému posuvu fixovány stavěcími šrouby s maticemi, přičemž mezi tělesem ložiska a segmenty jsou vloženy pružné vymezovací prvky.

Dosavadní stav techniky

Segmentové ložisko je nejčastěji používaný typ aerodynamického ložiska. Segmentová ložiska se vyznačují dobrými dynamickými vlastnostmi; jsou schopna zajistit stabilitu rotoru téměř za všech podmínek. Aby se na kluzné ploše segmentu mohl vytvořit dostatečně únosný plynový film, mají aerodynamická ložiska na rozdíl od hydrodynamických ložisek pouze 3 segmenty.

Jsou známa aerodynamická kluzná ložiska, u nichž se segmenty naklápějí odvalováním po své vnější válcové ploše. Při odvalování sice nedochází k opotřebení, ale technologie výroby je náročná, neboť středy křivosti vnitřní a vnější válcové plochy segmentu jsou různé. Zejména při menších hodnotách ložiskové vůle je velmi obtížné dodržet potřebné tolerance. K tomu se takové segmenty nemohou naklápět v příčném směru. U kluzného ložiska popsaného ve spise CS 230535 jsou segmenty výkyvné uloženy na čepech uchycených ve výřezech radiálních podpěr uložených v ložiskovém tělese. Konstrukce tohoto ložiska je poměrně složitá a náročná na přesnost výroby. Spodní segmenty jsou uloženy na tuhých podporách, takže při rázovém zatížení, např. při rychlých změnách polohy, může dojít ke kontaktu segmentů s rotorem.

Ze spisu CZ 300 719 je známo kluzné radiální ložisko s naklápěcími u segmenty, které sestává z ložiskového tělesa, naklápěcích segmentů, stavěčích čepů s maticemi, ve kterém je jeden konec stavěčích čepů uspořádán v naklápěcím segmentu a druhý konec v ložiskovém tělese. Mezi segmenty a ložiskovým tělesem jsou vloženy pružné vymezovací prvky - ploché pružiny, kterými jsou provlečeny stavěči čepy opatřené nákružkem doléhajícím ve směru od středu ložiska na pružný vymezovací prvek. Nevýhodou tohoto řešení je, že podstatně omezuje možnost naklápění segmentu, a to jednak proto, že stavěči čep je uložen přímo v segmentu, a dále proto, že v důsledku deformace pružného vymezovacího prvku dochází ke styku segmentu s vymezovacím prvkem ve dvou bodech. CZ 304 852 popisuje kluzné radiální ložisko o v podstatě shodném složení u/ jako předchozí spis. V ložiskovém tělese jsou provedeny otvory pro stavěči šrouby, v segmentech na straně, kterou přiléhají k ložiskovému tělesu, jsou provedena axiální vybrání. V každém z nich je uspořádána zaoblená vložka, přičemž v podélném řezu má vložka menší šířku než je šířka vybrání. Ve vložkách jsou provedeny závitové otvory souosé s otvory v ložiskovém tělese. Do závitových otvorů ve vložkách a do otvorů v ložiskovém tělese jsou vloženy stavěči šrouby, kterými se ustaví míra dolehnutí vložek na pružné vymezovací elementy ve směru od středu ložiska. U tohoto řešení se segment odvaluje svým zaoblením po zaoblení vložky, které má menší poloměr než zaoblení segmentu. Problém je v tom, že při nastavování polohy segmentu, a tedy vůle v ložisku, dochází k natočení vložky kolem osy stavěcího šroubu, což se může projevit odpovídajícím natočením segmentu. Důsledkem pak je kontakt kluzné plochy segmentu s hřídelem.

Vynález si klade za úkol navrhnout segmentové radiální ložisko, které při jednoduchém uspořádání odstraní uvedené nevýhody známých řešení.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje segmentové radiální ložisko, jehož segmenty jsou proti obvodovému a osovému posunu fixovány stavěcími šrouby procházejícími radiálně tělesem ložiska a opatřenými maticemi, přičemž mezi tělesem ložiska a segmenty jsou uspořádány pružné vymezovací prvky. Podstata ložiska spočívá v tom, že každý segment je prostřednictvím axiálně situovaného čepu uložen výkyvné na třmenu, v jehož vnější obvodové části je zapuštěn konec stavěcího šroubu opatřený nákružkem.

Ve výhodném provedení ložiska zasahuje třmen do obvodových drážek vytvořených na bocích segmentu, přičemž čep prochází segmentem.

Aby se umožnilo příčné naklánění segmentu, je čep v segmentu uložen s radiální vůlí. Nákružek na konci stavěcího šroubu může lícovat s vnější obvodovou plochou třmenu nebo být do ní zapuštěn. Při popsaném uspořádání ložiska se segmenty mohou volně naklápět bez ohledu na tvar deformace pružných elementů. Pomocí matic lze nastavit ložiskovou vůli při montáži, což snižuje nároky na přesnost výroby. Pružné elementy omezují přenos vibrací a jejich tuhostí a předpětím lze ladit dynamické vlastnosti ložiska.

Vynález bude dále objasněn pomocí výkresů, které představují dvě alternativní provedení radiálního segmentového ložiska. Obr. 1, 2 a 5 se týkají ložiska, ve kterém nákružky na stavěčích šroubech lícují s vnější obvodovou plochou třmenů, obr. 3, 4 a 6 pak ložiska se zapuštěnými nákružky. Přitom obr. 1 a 3 jsou řezy A-A podle obr. 2 resp. 4, obr. 2 a 4 jsou řezy B-B podle obr. 1 resp. 3 a obr. 5 a 6 jsou detaily uložení horních segmentů podle obr. 2 resp. 4. Příklady uskutečnění vynálezu

Jak je zřejmé z obr. 1 až 6, ložisko podle vynálezu sestává z tělesa 1, ve kterém jsou uloženy tři segmenty 2 vytvářející otvor pro uložení hřídele. Radiálními otvory procházejí dovnitř ložiskového tělesa 1 tři stavěči šrouby 3 určené primárně k fixování polohy segmentů 2 v obvodovém a axiálním směru. Stavěči šrouby 3 jsou opatřeny maticemi 4 a na koncích mají nákružky 5, kterými jsou zapuštěny do vnější obvodové části třmenů 6. Každý třmen 6 obkročuje segment 2 a zasahuje do obvodových drážek 7, které jsou vytvořeny na vnějším obvodu každého segmentu 2. Třmen 6 je propojen výkyvné se segmentem 2 prostřednictvím čepu 8 uloženéjjft jak ve třmenu 6, tak v těle segmentu 2. Jak je zřejmé z obr. 2 a 4, je v uložení čepu 8 v těle segmentu 2 ponechána radiální vůle, což umožňuje, aby se segment 2 nakláněl nejen kolem čepu 8, ale i v příčném směru.

Mezi těleso i ložiska a segmenty 2 jsou vloženy vymezovací prvky 9, což jsou listové pružiny umožňující nastavení vůle mezi hřídelem a segmenty 2 a omezující přenos vibrací z hřídele na těleso ložiska. K nastavení vůle slouží matice 4 stavěčích šroubů_3, jejichž dotažením se zvětšuje předpětí v pružných prvcích 9 a zvětšuje vůle hřídele.

Pokud dojde ke zmenšení tloušťky filmu na některém segmentu pod bezpečnou mez, pružné prvky 9 umožní posunutí třmenů 6 se segmenty 2 v radiálním směru a tím obnovu filmové vrstvy.

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Segmentové radiální ložisko, jehož segmenty (2) jsou proti obvodovému a osovému posunu fixovány stavěcími šrouby (3) procházejícími radiálně tělesem (1) ložiska a opatřenými maticemi (4), přičemž mezi tělesem (1) ložiska a segmenty (2) jsou uspořádány pružné vymezovací prvky (9), vyznačující se tím, že segment (2) je prostřednictvím axiálně situovaného čepu (8) uložen výkyvné na třmenu (6), v jehož vnější obvodové části je zapuštěn konec stavěcího šroubu (3) opatřený nákružkem (5).

2. Ložisko podle nároku 1, vyznačující se tím, že třmen (6) zasahuje do obvodových drážek (7) vytvořených na vnějším obvodu segmentu (2), přičemž čep (8) je uložen v těle segmentu (2).

3. Ložisko podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že čep (8) je v segmentu (2) uložen s radiální vůlí. r

4. Ložisko podle některého z nárokůlaž 3, vyznačující se tím, že nákružek (ý) na konci stavěcího šroubu (3) lícuje s vnější obvodovou plochou třmenu (6). 0

5. Ložisko podle některého z nárokůlaž 3, vyznačující se tím, že nákružek ψ) na konci stavěcího šroubu (3) je do vnější obvodové plochy třmenu (6) zapuštěn.