RU1807268C - Опорный подшипниковый узел - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к.самоустанавливающимс  колодочным подшипникам, и может быть использовано в конструкци х быстроходных компрессоров, газовых и паровых турбин , насосов и других роторных машин.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ние.надежности за счет улучшени  теплоот- вода от теплрнагруженной части каждой колодки, сн ти  нагретой масл ной пленки с рабочей поверхности выходной кромки колодки подшипника и предотвращени  попадани  ее на входную кромку последующей по ходу вращени  вала колодки.

На фиг. 1 изображен опорный подшипниковый узел, поперечный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - внешний вид самоустанавливающейс  колодки со стороны рабочей поверхности.

Опорный подшипниковый узел содержит корпус 1 с каналами 2 подвода смазки и сливной полостью 3, цапфу вала 4, охватывающие цапфу вала 4 самоустанавливающиес  колодки 5 с выполненными в центральной части рабочей поверхности 6 радиальным отверстием 7 и у входной1 8 и выходной 9 кромок распределительными канавками 10 и 11, одна (10) из которых, у входной кромки 8, соединена через каналы 12 в теле колодки 5 с каналами 2 подвода смазки, а друга  (11), у выходной кромки 9, выполнена сквозной и расположена параллельно продольной оси 13 подшипникового узла. Подшипниковый узел снабжен V-образным уплотнением 14 из износостойкого материала, участок рабочей поверхности 6 между распределительной канавкой 10 и входной кромкой 8 в зоне расположени  этой канавки 10 выполнен с углублением 15, а с противоположной стороны выполнен скос 16 в сторону канавки 10 в зоне ее расположени . В теле каждой колодки 5 между сквозной канавкой 11 и радиальным отверстием 7 выполнены сквозные параллельные продольной оси 13 подшипникового узла

отверсти  17с измен ющимис  сечени ми, увеличивающимис  к выходной кромке 9 колодки 5. При этом в корпусе 1 в зоне расположени  сквозных отверстий 17 выполнены

продольные каналы 18, а наторцевой поверхности 19 корпуса 1 - кольцева  канавка 20, сообщающие сквозные отверсти  17с каналами 2 подвода смазки. На противоположной торцевой поверхности 21 корпуса 1 со

стороны сливной полости 3 выполнена кольцева  канавка 22 дл  отвода смазки из сквозных отверстий 17, Каждое уплотнение 14 установлено в сквозной распределительной канавке 11 с образованием между

ним, боковой поверхностью 23 канавки 11 и валом 4 камеры 24 и с возможностью разворота в сторону вала 4. В качестве из- . носостойкого материала уплотнени  14 может быть использован фторопласт,

Опорный подшипниковый узел работа- ет-следующим образом.

При вращении вала 4 смазочное масло по каналам 2 подвода смазки и каналам 12 в теле колодки 5 поступает к рабочим поверхност м 6 самоустанавливающихс  колодок 5 через распределительную канавку 10 у входной кромки 8. При работе такого подшипникового узла кажда  колодка 5 опираетс  на самогенерируемую

гидростатическую пленку смазки. Эта пленка создаетс  в результате отбора посредством радиальных отверстий 7 небольшой части, пор дка 10%, общего расхода гидродинамической пленки смазки на рабочей поверхности 6. Подача масла из распределительной канавки 10 по углублению 15 против направлени  вращени  вала 4 позвол ет увеличить Зону, охватываемую холодным маслом, а выполнение скоса 16 на

противоположной стороне канавки 10 усиливает поджатие потока смазочного масла в направлении, противоположном направлению вращени  вала, и тем самым способствует предотвращению попадани  гор чего

масла на рабочую поверхность 6 последующе установленной по ходу вращени  вала колодки 5. За счет улучшени  наполн емо- сти эпюры распределени  давлени  на рабочей поверхности 6 .колодки 5, создани  положительных давлений в гидродинамической пленке у выходной кромки 9 и. выравнивани  зазора между колодкой 5 и валом 4. предотвращаетс  касание выходной кромки 9 вала 4 при попадании гидродинамической пленки смазки в распределительную канавку 11. Кроме того, предотвращение касани  вала 4 выходной кромкой 9 колодки 5 способствует установка в распределительной канавке 9 V-обрэз- ного уплотнени  14. Благодар  присутствию гидростатической пленки на опорной поверхности колодки 5 уменьшаютс  изгибающие моменты на колодках 5 и их механические деформации, а также уменьшаютс  температурные градиенты на колодках 5, в результате чего сводитс  к минимуму возможна  температурна  деформаци . Такое нагружение способствует уменьшению вибраций колодки 5 и снижению попадани  масла, ведущего к опасности кавитационного повреждени  рабочей поверхности 6.

Устранение в подшипниковом узле каких бы-то ни было механических опор не только позвол ет упростить конструкцию и избавл ет от проблем, св занных с истиранием опор, а изолирующее и демпфирующее вли ние гидростатической пленки на опорной поверхности колодки 5 благопри тствует процессу затухани  вибраций и звуковых колебаний. Установка в распределительной канавке 11 V-образного уплотнени  14 позвол ет удалить нагретый мае- л ный слой с поверхности вращающегос  вала 4. Посто нное поджатие уплотнени  14 к поверхности вала 4 обеспечиваетс  повышенным давлением смазки в камере 24. По- следнее обеспечивает перемещение уплотнени  14 к валу 4 по мере его истирани  в процессе эксплуатации, Этому же про- цессу перемещени  уплотнени  14 способствуют силы упругости его материала , направленные на самокомпенсацию прижати  уплотнени  14 к валу 4.

Дл  тепловой разгрузки наиболее нагруженной части колодки 5 между сквозной канавкой 11 и радиальным отверстием 7 в теле колодки 5 выполн ютс  сквозные отверсти  17, к которым подводитс  холодна  смазка от каналов 2 подвода смазки по продольным каналам 18 в корпусе 1 и кольцевой канавке 20 на его торцевой поверхности 19. Отвод нагретой в сквозных каналах 17 смазки осуществл етс  посредством кольцевой канавки 22. выполненной на противоположной торцевой поверхности 21 корпуса 1 со стороны сливной полости 3. Перерасп- ределениютепловых потоков втеле колодки

5 способствует увеличение проходных сечений сквозных отверстий 17 к выходной кромке 9 колодки 5, т.е. к наиболее нагруженной части самоустанавливающейс  колодки 5.

Claims (2)

1. Опорный подшипниковый узел, содержащий корпус с каналами подвода смазки и сливной полостью, цапфу вала, охватывающие цапфу вала самоустанавли5 вающиес  колодки с выполненными в центральной части рабочей поверхности радиальным отверстием и, у входной и выходной кромок распределительными канавками , одна из которых, у входной кромки,

0 соединена через каналы в теле колодки с каналами подвода смазки, а друга , у выходной кромки, выполнена сквозной и расположена параллельно продольной оси подшипникового узла, отличающийс 

5 тем, что, с целью повышени  надежности за счет улучшени  теплоотвода оттеплонагру- женной части каждой колодки, он снабжен V-образным уплотнением из износостойкого материала, участок рабочей поверхно0 сти между распределительной канавкой и входной кромкой в зоне расположени  этой канавки выполнен с углублением, с противоположной стороны распределительной канавки выполнен скос в сторону

5 упом нутой канавки в зоне ее расположени , втеле каждой колодки между сквозной канавкой и радиальным отверстием выполнены сквозные параллельные продольной оси подшипникового узла отверсти  с изме0 н ющимис  сечени ми, увеличивающимис  к выходной кромке колодки, при этом в корпусе в зоне расположени  сквозных отверстий выполнены продольные каналы, а на торцевой поверхности корпуса - кольцева 

5 канавка, сообщающие сквозные отверсти  с каналами подвода смазки, на противоположной торцевой поверхности корпуса со стороны сливной полости выполнена кольцева  канавка дл  отвода смазки из

0 сквозных отверстий, каждое уплотнение установлено в сквозной распределительной канавке с образованием между ним, боковой поверхностью упом нутой канавки и валом камеры с возможностью разворота в

5 сторону вала.

2. Подшипниковый узел по п. 1. о т л и- чающийс  тем, что в качестве износостойкого материала использован фторопласт .

о

фиг. Ј