RU185245U1 - Осевой лепестковый газодинамический подшипник - Google Patents
Осевой лепестковый газодинамический подшипник Download PDFInfo
- Publication number
- RU185245U1 RU185245U1 RU2018133425U RU2018133425U RU185245U1 RU 185245 U1 RU185245 U1 RU 185245U1 RU 2018133425 U RU2018133425 U RU 2018133425U RU 2018133425 U RU2018133425 U RU 2018133425U RU 185245 U1 RU185245 U1 RU 185245U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- petal
- board
- circumferential direction
- bearing
- thrust disk
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 5
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/042—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. axial foil bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/02—Sliding-contact bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к машиностроению, в частности к подшипникам скольжения с жидкостной и газовой смазкой, используемым в опорах роторов высокоскоростных турбомашин различного назначения. Осевой лепестковый газодинамический подшипник содержит упорный диск 2, корпус 1. Между диском 2 и корпусом 1 расположена плата 3. Между платой 3 и упорным диском 2 расположены гибкие лепестки 4 из тонкой металлической ленты, поддерживающие упорный диск 2. Лепестки 4 закреплены возле заднего края платы 3 через опорные элементы 5. Между каждым лепестком 4 и платой 3 расположено не менее двух листовых пружин 8, поддерживающих лепесток 4. Часть лепестка со стороны переднего края 12 имеет в недеформированном состоянии дугообразный профиль в окружном направлении. Профилированная часть лепестка составляет не меньше двух третей длины лепестка.
Description
Область техники, к которой относится полезная модель Полезная модель относится к машиностроению, в частности к подшипникам скольжения с жидкостной и газовой смазкой, используемым в опорах роторов высокоскоростных турбомашин различного назначения.
Уровень техники
Известен осевой лепестковый газодинамический подшипник (патент на полезную модель №170 012). Подшипник содержит упорный диск, корпус, кольцевую плату с закрепленными на ней опорными элементами, расположенными в окружном направлении, гибкие лепестки, расположенные в окружном направлении. Каждый из лепестков одним краем закреплен на соответствующем опорном элементе. Между гибким лепестком и платой расположены в окружном направлении установленные на плате две или более листовые пружины, поддерживающие лепесток. Пружины выполнены в виде изогнутых пластин и опираются своими краями на плату.
Лепестки представляют металлические пластины с антифрикционным покрытием. Каждый из лепестков в свободном состоянии имеет плоскую часть и профилированную часть с дугообразным профилем в окружном направлении. Профилированная часть лепестка занимает не более половины длины лепестка в окружном направлении и расположена со стороны переднего края. Профилированная часть лепестка предназначена для смещения места контакта лепестка с валом от переднего края лепестка к средине при низкой частоте вращения с целью снижения износа антифрикционного покрытия.
Недостатком данного подшипника является невысокая несущая способность при малой частоте вращения, связанная с большой толщиной смазочного слоя на входе в смазочный слой со стороны заднего края лепестка.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение несущей способности подшипника при малой частоте вращения, снижение износа и повышение ресурса подшипника по пускам - остановам.
Указанный технический результат достигается тем, что лепестковый газодинамический подшипник содержит упорный диск, корпус, кольцевую плату, гибкие лепестки, установленные на плате в окружном направлении. Лепесток имеет задний край и передний край по направлению вращения. Задний край каждого лепестка закреплен на плате при помощи сварки. Между гибкими лепестками и платой расположены в окружном направлении не менее двух листовых пружин, поддерживающих лепесток. Пружины выполнены в виде изогнутых пластин и опираются своими краями на плату. Лепестки выполнены с дугообразным профилем в окружном направлении, занимающем не менее двух третей длины лепестка в окружном направлении и расположенном со стороны переднего края лепестка.
Лепесток может быть закреплен на плате у заднего края при помощи контактной сварки через приваренный к плате опорный элемент, выполненный из тонкой металлической ленты.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан вид в плане на осевой лепестковый газодинамический подшипник.
На фиг. 2 показан вид в плане на осевой лепестковый газодинамический подшипник (упорный диск 2 и часть лепестков 4 не показана).
На фиг. 3 показано сечение лепесткового газодинамического подшипника в окружном направлении в рабочем состоянии, когда ротор вращается и между упорным диском и лепестками подшипника имеется смазочный слой.
На фиг. 4 показано сечение в окружном направлении недеформированного лепестка предлагаемого подшипника.
На фиг. 5 показано сечение в окружном направлении недеформированного другого варианта лепестка предлагаемого подшипника.
На фиг. 6 показано сечение в окружном направлении недеформированного лепестка известного подшипника.
На фиг. 7 показано сечение известного лепесткового газодинамического подшипника в окружном направлении.
Осуществление полезной модели
Показанный на фиг. 1 подшипник содержит корпус 1, частично показанный упорный диск 2, являющийся частью ротора. Между упорным диском 2 и корпусом 1 расположена кольцеобразная плата 3, выполненная из металлической ленты. Ось платы совпадает с осью ротора. Плата 3 установлена на корпусе 1 и удерживается относительно корпуса 1 при помощи трех штифтов 6, расположенных в вырезах платы 3 и закрепленных в отверстиях корпуса 1. Между платой 3 и упорным диском 2 расположены в окружном направлении гибкие лепестки 4, поддерживающие упорный диск 2. Лепестки 4 выполнены из тонкой металлической ленты.
На фиг. 2 упорный диск 2 и часть лепестков 4 не показана. Между каждым лепестком 4 и платой 3 расположены в окружном направлении по три листовые пружины 8 арочного типа, поддерживающие лепесток 4. Количество таких пружин, на которые опирается каждый лепесток, может быть не менее двух. Максимальное число пружин может достигать десяти или несколько больше. Пружины 8 расположены в радиальном направлении, опираются своими краями, расположенными радиально, на плату 3 и закреплены на плате 3 по периферии при помощи сварки. Лепесток 4 опирается на выпуклые части пружин 8.
На фиг. 3 показано сечение подшипника в окружном направлении. Вращение ротора по направлению 10 происходит от заднего края 11 лепестка 4 к переднему краю 12. Каждый лепесток 4 закреплен у заднего края при помощи контактной сварки на плате 3 через приваренный к плате 3 опорный элемент 5, выполненный из тонкой металлической ленты. Возможен вариант подшипника, где лепесток закреплен непосредственно на плате. При этом лепесток в месте закрепления может иметь ступенчатую форму, чтобы обеспечить форму смазочного слоя, подобную варианту, показанному на фиг. 3.
При вращении упорного диска 2 воздух за счет сил вязкости увлекается в смазочный слой - конфузорный зазор 12 между лепестком 4 и диском 2, в результате чего создается избыточное давление между упорным диском 2 и лепестком 4. За счет избыточного давления при достаточной частоте вращения осевая нагрузка на подшипник передается от упорного диска 2 через воздушный слой в зазоре 13 на лепесток 4, далее через пружины 8 на плату 3 и корпус 1. Отсутствие контакта между диском 2 и лепестками 4 при рабочей частоте вращения диска обеспечивает работу подшипника без износа. Величина избыточного давления, определяющая несущую способность подшипника, зависит как от скорости вращения упорного диска, так и от формы смазочного слоя в подшипнике. При небольшой скорости вращения упорного диска 10 для увеличения несущей способности толщина смазочного слоя в задней зоне 14 должна быть лишь незначительно больше минимальной толщины смазочного слоя, располагающейся в передней зоне смазочного слоя.
Для создания такого профиля смазочного слоя в предлагаемой полезной модели используется лепесток 4, имеющий специальный профиль в окружном направлении. Сечение лепестка 4 в недеформированном состоянии на показано фиг. 4. Лепесток 4 имеет дугообразную форму по всей длине в окружном направлении от заднего края 25 до переднего края 27. Такая форма обеспечивает выпуклую форму лепестка 4 в рабочем состоянии для значительной части задней зоны 14 смазочного слоя и быстрое уменьшение толщины смазочного слоя от заднего края 11 по направлению вращения. Создание такого профиля смазочного слоя позволяет повысить давление смазочного слоя и несущую способность подшипника при небольшой частоте вращения, обеспечить снижение износа и повышение ресурса подшипника по пускам - остановам турбомашины.
Подобный эффект уменьшения толщины смазочного слоя вызывает также форма лепестка 26, окружное сечение которого показано на фиг. 5. Лепесток 26 имеет плоскую форму на участке от заднего края 22 до точки 21 и остальную часть дугообразной формы со стороны переднего края лепестка 23. Для создания такого эффекта длина части лепестка, имеющая дугообразную форму, должна составлять не менее двух третей от длины лепестка в окружном направлении.
На фиг. 6 показан лепесток 31 обычной формы, используемый в патенте на полезную модель №170012. Длина части лепестка от точки 32 до переднего края 33, имеющая дугообразную форму, не превышает половины длины лепестка в окружном направлении.
Форма смазочного слоя при использовании такого лепестка показана на фиг. 7. Из сравнения входной части смазочного слоя 14 на фиг. 3 и 40 на фиг. 7 видно, что толщина смазочного слоя части 40 уменьшается в направлении вращения существенно медленнее, чем части 14, что обеспечивает большую несущую способность предлагаемого подшипника, показанного на фиг. 3.
Claims (2)
1. Осевой лепестковый газодинамический подшипник, содержащий упорный диск, корпус, кольцевую плату, гибкие лепестки, расположенные в окружном направлении, имеющие задний край и передний край по направлению вращения, задний край каждого лепестка закреплен на указанной плате, между каждым гибким лепестком и платой расположены в окружном направлении не менее двух выполненных в виде изогнутых пластин и опирающихся своими краями на плату листовых пружин, поддерживающих лепесток, при этом гибкие лепестки выполнены с дугообразным профилем в окружном направлении, занимающем не менее двух третей длины лепестка в окружном направлении и расположенном со стороны переднего края лепестка.
2. Подшипник по п. 1, где указанный лепесток закреплен на плате у заднего края при помощи контактной сварки через приваренный к плате опорный элемент, выполненный из тонкой металлической ленты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018133425U RU185245U1 (ru) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | Осевой лепестковый газодинамический подшипник |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018133425U RU185245U1 (ru) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | Осевой лепестковый газодинамический подшипник |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU185245U1 true RU185245U1 (ru) | 2018-11-28 |
Family
ID=64577248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018133425U RU185245U1 (ru) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | Осевой лепестковый газодинамический подшипник |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU185245U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2710091C1 (ru) * | 2018-12-26 | 2019-12-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) | Упорный лепестковый газодинамический подшипник |
| WO2021089225A1 (de) * | 2019-11-04 | 2021-05-14 | Robert Bosch Gmbh | Folienaxiallager |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5248205A (en) * | 1992-08-24 | 1993-09-28 | Alliedsignal Inc. | Foil thrust bearing with varying radial and circumferential stiffness |
| RU2137954C1 (ru) * | 1997-04-03 | 1999-09-20 | Московский государственный авиационный институт (технический университет) | Лепестковый газодинамический подшипник |
| RU2204064C2 (ru) * | 2000-12-13 | 2003-05-10 | Дальневосточный государственный технический университет | Газодинамический упорный подшипник |
| RU2496032C2 (ru) * | 2011-09-15 | 2013-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Микротурбинные технологии" (ООО "НТЦ "МТТ") | Газодинамический подшипник |
| RU170012U1 (ru) * | 2016-09-09 | 2017-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Осевой лепестковый газодинамический подшипник |
-
2018
- 2018-09-21 RU RU2018133425U patent/RU185245U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5248205A (en) * | 1992-08-24 | 1993-09-28 | Alliedsignal Inc. | Foil thrust bearing with varying radial and circumferential stiffness |
| RU2137954C1 (ru) * | 1997-04-03 | 1999-09-20 | Московский государственный авиационный институт (технический университет) | Лепестковый газодинамический подшипник |
| RU2204064C2 (ru) * | 2000-12-13 | 2003-05-10 | Дальневосточный государственный технический университет | Газодинамический упорный подшипник |
| RU2496032C2 (ru) * | 2011-09-15 | 2013-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Микротурбинные технологии" (ООО "НТЦ "МТТ") | Газодинамический подшипник |
| RU170012U1 (ru) * | 2016-09-09 | 2017-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Осевой лепестковый газодинамический подшипник |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2710091C1 (ru) * | 2018-12-26 | 2019-12-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) | Упорный лепестковый газодинамический подшипник |
| WO2021089225A1 (de) * | 2019-11-04 | 2021-05-14 | Robert Bosch Gmbh | Folienaxiallager |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5755445A (en) | Noncontacting finger seal with hydrodynamic foot portion | |
| US7553086B2 (en) | Hydrodynamic journal bearing | |
| WO1998008010A9 (en) | Noncontacting finger seal | |
| JP6591179B2 (ja) | フォイル軸受 | |
| RU185245U1 (ru) | Осевой лепестковый газодинамический подшипник | |
| JP5840423B2 (ja) | フォイル軸受 | |
| EP2339192B1 (en) | Tilting-pad journal bearing device | |
| JP2017082908A (ja) | スラストフォイル軸受 | |
| US20190078613A1 (en) | Foil bearing | |
| GB1573554A (en) | Bearing for rotating machine parts | |
| US10487870B2 (en) | Foil bearing | |
| US20160265668A1 (en) | Seal arrangement | |
| RU170012U1 (ru) | Осевой лепестковый газодинамический подшипник | |
| KR102240987B1 (ko) | 베어링 장치 및 회전기계 | |
| RU2364772C2 (ru) | Листовая пружина | |
| CN114909319A (zh) | 转轴组件、转子组件和压缩机 | |
| WO2020195488A1 (ja) | スラストフォイル軸受、フォイル軸受ユニット、ターボ機械及びフォイル | |
| RU2696144C1 (ru) | Лепестковый газостатический подшипник и способ изготовления лепесткового газостатического подшипника | |
| RU169646U1 (ru) | Радиальный лепестковый газодинамический подшипник | |
| CN221221134U (zh) | 一种顶箔与底箔一体式的动压气体推力轴承 | |
| CN117450167B (zh) | 一种轴向箔片空气止推轴承及空压机 | |
| RU2605658C2 (ru) | Комбинированный радиально-осевой газодинамический лепестковый подшипник скольжения | |
| CN214888343U (zh) | 一种空气悬浮推力轴承片模组 | |
| RU2716377C1 (ru) | Радиальный лепестковый газодинамический подшипник | |
| CN215487196U (zh) | 具有高抗冲击能力的止推箔片轴承 |