RU2049271C1 - Bearing unit for turbo-machine - Google Patents
Bearing unit for turbo-machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2049271C1 RU2049271C1 SU5021511A RU2049271C1 RU 2049271 C1 RU2049271 C1 RU 2049271C1 SU 5021511 A SU5021511 A SU 5021511A RU 2049271 C1 RU2049271 C1 RU 2049271C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- planks
- strips
- segments
- gearing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в высокооборотных центробежных и осевых компрессорах, в паровых и газовых турбинах. The invention relates to turbomachinery and can be used in high speed centrifugal and axial compressors, in steam and gas turbines.
Известен опорный подшипниковый узел. Known support bearing assembly.
Существенный недостаток известного технического решения заключается в том, что для регулирования величины зазора между сегментом и валом, сегмент необходимо подвергать дополнительной механической обработке шлифованию по толщине. Вследствие этого зазор может регулироваться только в одну сторону в сторону его увеличения. При необходимости уменьшения зазора сегменты необходимо заменять на новые, что усложняет процесс регулирования зазора и увеличивает трудоемкость сборки подшипникового узла. A significant disadvantage of the known technical solution lies in the fact that to regulate the gap between the segment and the shaft, the segment must be subjected to additional machining by grinding in thickness. As a result of this, the gap can be adjusted only in one direction in the direction of its increase. If it is necessary to reduce the gap, the segments must be replaced with new ones, which complicates the process of regulating the gap and increases the complexity of the assembly of the bearing assembly.
Кроме того, в известном техническом решении сегмент имеет возможность качаться только в радиальной плоскости (в плоскости перпендикулярной оси вращения) и не может отслеживать статический и динамический прогибы вала в меридиональной плоскости (в плоскости, проходящей через ось вращения). Это вызывает перекос вала относительно сегментов, формирует краевой износ сегментов, нарушает стабильность температурных, вибрационных и гидродинамических характеристик работы подшипникового узла. In addition, in the known technical solution, the segment has the ability to swing only in the radial plane (in the plane perpendicular to the axis of rotation) and cannot track the static and dynamic deflections of the shaft in the meridional plane (in the plane passing through the axis of rotation). This causes the shaft to skew relative to the segments, forms the edge wear of the segments, violates the stability of the temperature, vibration and hydrodynamic characteristics of the operation of the bearing assembly.
Цель изобретения упрощение процесса регулирования зазора между каждым из сегментов и валом, снижение трудоемкости сборки подшипникового узла и повышение надежности его работы. The purpose of the invention is to simplify the process of regulating the gap between each of the segments and the shaft, reducing the complexity of the assembly of the bearing assembly and increasing the reliability of its operation.
Цель достигается тем, что средство для изменения положения каждого из сегментов относительно вала выполнено из двух планок, снабженных обращенными друг к другу наклонными поверхностями, образующими мелкомодульное зубчатое зацепление, причем между планками установлена прижимная пластина, расположенная в пазу типа "ласточкин хвост", выполненном в одной из планок и соединенная с другой планкой, например, винтами. Кроме этого, на одной из планок сторона противоположная наклонной образована частью цилиндрической поверхности, образующая которой перпендикулярна оси вала. The goal is achieved in that the means for changing the position of each of the segments relative to the shaft is made of two strips, provided with inclined surfaces facing each other, forming a finely modular gear engagement, wherein a clamping plate located in a dovetail groove made in one of the strips and connected to another strip, for example, screws. In addition, on one of the planks, the side opposite to the inclined is formed by a part of the cylindrical surface, the forming of which is perpendicular to the axis of the shaft.
Кроме того, зубчатое зацепление планок может быть выполнено косозубым. In addition, the gearing of the planks can be helical.
Вследствие того, что средство для изменения положения каждого из сегментов выполнено из двух планок, снабженных обращенными друг к другу наклонными поверхностями, образующими мелкомодульное зубчатое зацепление, обеспечивается возможность изменения суммарной высоты двух планок на заданную величину. При этом зазор можно как увеличивать так и уменьшать, перемещая планки вдоль их оси относительно друг друга на заданное количество шагов между зубьями зацепления в одну или другую сторону. В результате отпадает необходимость механической обработки планок путем шлифования по толщине при регулировании зазора между сегментом и валом. Исключается также замена планок на новые при необходимости уменьшения зазора между сегментом и валом. Это упрощает и повышает точность регулирования зазора в подшипнике, уменьшает трудоемкость сборки и повышает надежность работы подшипникового узла. Due to the fact that the means for changing the position of each of the segments is made of two planks provided with inclined surfaces facing each other forming a finely modular gearing, it is possible to change the total height of the two planks by a predetermined amount. In this case, the gap can be both increased and decreased by moving the planks along their axis relative to each other by a predetermined number of steps between the teeth of engagement in one or the other direction. As a result, there is no need for machining the slats by grinding over the thickness when adjusting the gap between the segment and the shaft. It also excludes the replacement of strips with new ones if it is necessary to reduce the gap between the segment and the shaft. This simplifies and improves the accuracy of adjusting the clearance in the bearing, reduces the complexity of the assembly and increases the reliability of the bearing assembly.
Вследствие того, что между планками установлена прижимная пластина, расположенная в пазу типа "ласточкин хвост", выполненном в одной из планок и соединенная с другой планкой, например, винтами, после окончания процесса регулирования зазора обеспечивается надежное фиксирование планок в заданном положении путем создания контактных напряжений по поверхностям прилегания между зубьями одной и другой планок, достаточных для того, чтобы полностью исключить вероятность неконтролируемого изменения суммарной толщины планок в процессе эксплуатации. Due to the fact that a clamping plate is installed between the strips, located in a dovetail groove made in one of the strips and connected to the other stripe, for example, with screws, after the clearance adjustment process, the strips are reliably fixed in a predetermined position by creating contact stresses on the contact surfaces between the teeth of one and the other of the planks, sufficient to completely eliminate the likelihood of an uncontrolled change in the total thickness of the planks during operation ation.
То, что на одной из планок сторона противоположная наклонной образована частью цилиндрической поверхности, образующая которой перпендикулярна оси вала, позволяет отслеживать статический и динамический прогибы вала в меридиональной плоскости. Это исключает перекос вала относительно сегментов, устраняет формирование краевого износа сегментов, обеспечивает стабильность температурных, вибрационных и гидродинамических характеристик работы подшипникового узла, что дополнительно повышает надежность работы подшипника. The fact that on one of the planks the side opposite the inclined one is formed by a part of the cylindrical surface, the generatrix of which is perpendicular to the axis of the shaft, it makes it possible to track the static and dynamic deflections of the shaft in the meridional plane. This eliminates the skew of the shaft relative to the segments, eliminates the formation of edge wear of the segments, ensures the stability of the temperature, vibration and hydrodynamic characteristics of the bearing assembly, which further increases the reliability of the bearing.
То, что зубчатое зацепление наклонных поверхностей планок выполнено косозубым, позволяет исключить неконтролируемые окружные смещения, планок относительно друг друга, что еще боле повышает надежность работы подшипника. The fact that the gearing of the inclined surfaces of the planks is helical allows eliminating uncontrolled circumferential displacements of the planks relative to each other, which further increases the reliability of the bearing.
На фиг. 1 представлен фрагмент продольного разреза подшипникового узла; на фиг. 2 поперечный разрез подшипникового узла, сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 фрагмент мелкомодульного зубчатого зацепления планок, узел I на фиг. 1; на фиг. 4 узел II на фиг. 2; на фиг. 5 фрагмент планки с косозубым зацеплением, виду Б на фиг. 3. In FIG. 1 shows a fragment of a longitudinal section of a bearing assembly; in FIG. 2 is a cross-sectional view of a bearing assembly, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 fragment of a finely modular gearing of slats, node I in FIG. 1; in FIG. 4 node II in FIG. 2; in FIG. 5 is a fragment of a bar with helical gearing, view B in FIG. 3.
В корпусе 1 (фиг. 1) подшипникового узла расположен вал 2 с сепаратором 3 и сегментами 4, размещенными в последнем. Корпус 1 жестко соединен с корпусом 5 турбомашины и снабжен по числу сегментов пазами 6 (фиг. 1 и 2), в каждом из которых установлено средство 7 для изменения положения сегментов 4 относительно вала 2. Средство 7 состоит из двух планок 8 и 9 (фиг. 1, 3, 4 и 5), снабженных обращенными друг к другу наклонными поверхностями P и Q (фиг. 1 и 3), образующими мелкомодульное зубчатое зацепление зубьев 10. Между планками 8 и 9 установлена прижимная пластина 11 (фиг. 4), расположенная в пазу 12 (фиг. 1, 4 и 5) типа "ласточкин хвост", выполненном в одной из планок, например в планке 8, и соединенная с другой планкой 9, например, винтами 13. In the housing 1 (Fig. 1) of the bearing assembly, a
На одной из планок, например 9, сторона противоположная наклонной поверхности Q образована частью цилиндрической поверхности радиусом R, образующая которой перпендикулярно оси О-О вала 2. On one of the planks, for example 9, the side opposite to the inclined surface Q is formed by a part of a cylindrical surface of radius R, forming which is perpendicular to the axis O-O of the
Зная шаг t (фиг. 3) между зубьями 10 зубчатого зацепления поверхностей P и Q планок 8 и 9, можно изменять величину зазора δ1(фиг. 4) между валом 2 и сегментом 4 путем перемещения планок 8 и 9 в осевом направлении на заданное число шагов t между зубьями 10. При этом изменяется суммарная высота h планок 8 и 9 и, следовательно, в зависимости от направления перемещения планок зазор δ1 или увеличивается, или уменьшается. Это исключает дополнительную механическую обработку планок, например, их шлифование, когда зазор δ1нужно увеличить, или замену планок на новые, когда зазор δ1 нужно уменьшить. В результате упрощается процесс регулирования величины зазора δ1, снижается трудоемкость сборки подшипникового узла.Knowing the step t (Fig. 3) between the
После выбора относительного положения планок 8 и 9 между собой, обеспечивающего заданную величину зазора δ1, планки 8 и 9 соединяют прижимной пластиной 11, расположенной в пазу 12 типа "ласточкин хвост", выполненном в одной или планок, например 8, и соединенной с другой планкой 9 винтами 13. Для этого последние вворачивают в прижимную пластину 11, которая взаимодействует с боковыми стенками паза 12 типа "ласточкин хвост" в планке 8 и надежно без люфта прижимает зубья 10 планок 8 и 9 друг к другу, обеспечивая поверхностные контактные напряжения в зубчатом зацеплении зубьев 10 планок 8 и 9.After choosing the relative position of the
Вследствие того, что на одной из планок, например 9, сторона, противоположная наклонной, образована частью цилиндрической поверхности радиусом R, образующая которой перпендикулярна оси О-О вала 2, статический и динамический прогибы вала 2 при вращении отслеживаются сегментами 4 в меридиональной плоскости. Это исключает перекос вала 2 относительно сегментов 4, устраняет формирование краевого износа последних, обеспечивает стабильность температурных, вибрационных и гидродинамических характеристик подшипникового узла во время его работы. Due to the fact that on one of the strips, for example 9, the side opposite the inclined is formed by a part of a cylindrical surface of radius R, the generatrix of which is perpendicular to the axis O-O of
Если в процессе работы подшипникового узла зазор увеличивается, например, вследствие износа, то согласно настоящему изобретению путем перемещения планки 8 относительно планки 9 в осевом направлении на заданное число шагов между зубьями 10 можно увеличить суммарную высоту планок h и тем самым уменьшить зазор δ1 до требуемой величины.If during the operation of the bearing assembly the gap increases, for example, due to wear, according to the present invention, by moving the
При работе турбомашины статический и динамический прогибы вала 2 отслеживаются сегментами 4 путем качания последних по радиусу R цилиндрической поверхности планки 9, взаимодействующей с корпусом 1 подшипникового узла, что существенно повышает надежность работы последнего. During operation of the turbomachine, the static and dynamic deflections of the
Вследствие того, что зубчатое зацепление наклонных поверхностей Р и Q планок 8 и 9 выполнено косозубым (фиг. 5) окружные усилия от сегментов, обусловленные силами трения в масляном клине, действуют под углом Ψ к зубьям 10, в результате появляется дополнительная составляющая f силы трения F, направленная перпендикулярно к поверхности контакта зубьев 10, что исключает относительное перемещение последних и дополнительно повышает надежность работы подшипникового узла. Due to the fact that the gearing of the inclined surfaces P and Q of the
Реализация предлагаемого технического решения сложностей не вызывает. The implementation of the proposed technical solution does not cause difficulties.
Например, если наклонные поверхности P и Q имеют уклон 1/50, модуль зацепления m=0,2 мм, шаг зацепления t=π m=0,628 мм, то изменение суммарной высоты планок 8 и 9 при перемещении их относительно друг друга на один шаг t составит величину
Δ h'=t ˙h/l=0,628 ˙ 1/50=0,0125 мм, где h суммарная высота планок 8 и 9;
l осевая длина планок 8 и 9.For example, if the inclined surfaces P and Q have a slope of 1/50, the engagement modulus is m = 0.2 mm, the engagement step is t = π m = 0.628 mm, then the total height of the
Δ h '= t ˙h / l = 0.628 ˙ 1/50 = 0.0125 mm, where h is the total height of the
l The axial length of the
Диапазон полного изменения суммарной высоты h планок будет равен Δ 2S· 0,2, где 2S возможный осевой ход планки 8 относительно планки 9.The range of the total change in the total height h of the strips will be equal to Δ 2S 0.2, where 2S is the possible axial stroke of the
Таким образом, для рассматриваемого случая, перемещая планку 8 на 1 зуб 10 можно получить изменение суммарной высоты планок 8 и 9 с дискретностью Δh'= 0,0125 мм на один шаг t. Если 2S=10 мм, то планка 8 относительно планки 9 может быть смещена в осевом направлении на 16 шагов. Следовательно, суммарная высота h планок 8 и 9 может быть изменена на 0,2 мм, т.е. при номинальной суммарной высоте h планок 8 и 9 равной 20 мм можно изменять суммарную высоту h планок в диапазоне от 19,9 мм до 20,1 мм. Thus, for the case under consideration, moving the
Технико-экономический эффект от использования предлагаемого технического решения заключается в упрощении сборки опорного сегментного подшипникового узла и в повышении надежности его работы. Согласно предлагаемому техническому решению при уменьшенной трудоемкости сборки меньшем количестве требуемой оснастки и приспособлений и упрощенной технологии, достигается более высокая точность регулирования зазора в подшипнике, что повышает надежность работы подшипникового узла, уменьшает длительность простоев турбомашин при планово-предупредительных и капитальных ремонтах и в конечном итоге позволяет без дополнительных затрат увеличить объем выпускаемой продукции при эксплуатации турбомашин на сотни тысяч рублей в год за счет увеличения планового пробега турбомашины между ремонтами. The technical and economic effect of using the proposed technical solution is to simplify the assembly of the support segment bearing unit and to increase the reliability of its operation. According to the proposed technical solution, with reduced assembly labor, fewer required equipment and devices, and simplified technology, a higher accuracy of bearing clearance adjustment is achieved, which increases the reliability of the bearing assembly, reduces the downtime of turbomachines during preventive and capital repairs, and ultimately allows at no additional cost, increase the volume of products produced during the operation of turbomachines by hundreds of thousands of rubles per year at the expense of t increase the planned mileage of the turbomachine between repairs.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5021511 RU2049271C1 (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Bearing unit for turbo-machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5021511 RU2049271C1 (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Bearing unit for turbo-machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2049271C1 true RU2049271C1 (en) | 1995-11-27 |
Family
ID=21594077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5021511 RU2049271C1 (en) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Bearing unit for turbo-machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2049271C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198998U1 (en) * | 2019-12-06 | 2020-08-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | DEVICE FOR DIAGNOSING THE TECHNICAL CONDITION OF THE BEARING UNIT |
-
1991
- 1991-10-17 RU SU5021511 patent/RU2049271C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Каталог GRAFFENSTADEN. High speed gearbals for packaged. 1980, рис.1. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198998U1 (en) * | 2019-12-06 | 2020-08-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | DEVICE FOR DIAGNOSING THE TECHNICAL CONDITION OF THE BEARING UNIT |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4604030A (en) | Compressor with variable incidence stator vanes | |
US4726100A (en) | Method of manufacturing a rotary scroll machine with radial clearance control | |
WO2014070046A1 (en) | Foil bearing assembly | |
US4426087A (en) | Non-contacting gas seal for relatively rotating parts | |
US5509780A (en) | Apparatus and method for providing uniform radial clearance of seals between rotating and stationary components | |
US2908516A (en) | Circumferential shaft seal | |
US4405134A (en) | Non-contacting gas seal for relatively rotating parts | |
GB1593445A (en) | Scroll-type orbiting positive fluid-displacement apparatus | |
GB2219355A (en) | Stator vane assembly seal and anti-vibration arrangement | |
US7322539B2 (en) | Refining surface for a refiner for defibering material containing lignocellulose | |
GB2165313A (en) | Turbomachinery inner and outer casing and blade mounting arrangement | |
GB2024958A (en) | Method and apparatus for reducing eccentricity in a turbomachine | |
DE69002064T2 (en) | Fastening and arrangement of segment-shaped elements in turbomachinery. | |
RU2049271C1 (en) | Bearing unit for turbo-machine | |
US4798520A (en) | Method for installing integral shroud turbine blading | |
RU2117826C1 (en) | Gas-turbine engine compressor stator | |
US1722616A (en) | Compressor | |
Levesley et al. | The effect of oil supply and sealing arrangements on the performance of squeeze-film dampers: an experimental study | |
GB2300028A (en) | A shaft seal | |
DE3839843C2 (en) | Shaft seal for turbomachinery, especially gas turbine engines | |
US5354172A (en) | Molecular drag vacuum pump | |
AU773913B2 (en) | Rotary machine for a compression or an expansion of a gaseous working fluid and a method for producing a rotor for such a machine | |
US5236308A (en) | Rotor blade fastening arrangement | |
GB2420162A (en) | A seal arrangement for sealing between turbine blades | |
RU2016146883A (en) | The place of fastening of the rotor blades of the booster rotors and the compressor of the fifth generation aircraft engines. The booster rotor and the high-pressure compressor rotor of a fifth-generation aircraft engine, with rotor blades secured with dovetail locks in the ring grooves of these devices. The method of assembly of the mounting point of the rotor blades of the booster and compressor rotors |