RU2357140C2 - Уплотнение горизонтальных валов и осей - Google Patents
Уплотнение горизонтальных валов и осей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2357140C2 RU2357140C2 RU2007111218/06A RU2007111218A RU2357140C2 RU 2357140 C2 RU2357140 C2 RU 2357140C2 RU 2007111218/06 A RU2007111218/06 A RU 2007111218/06A RU 2007111218 A RU2007111218 A RU 2007111218A RU 2357140 C2 RU2357140 C2 RU 2357140C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- bearing
- sealing
- sliding bearing
- pockets
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sealing Of Bearings (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
Изобретение относится к уплотнительной технике. Уплотнение горизонтального вала или оси содержит крышку и подшипник скольжения. Вал выполнен с двумя торцевыми упрочненными кольцевыми полосками, имеющими твердость, отличную от твердости трущейся поверхности подшипника скольжения, и выполненными с возможностью в процессе вращения вала срезания антифрикционного слоя на подшипнике скольжения и образования карманов. Изобретение повышает надежность и увеличивает долговечность подшипникового узла жидкостного трения. 2 ил.
Description
Изобретение относится к уплотнительной технике подшипниковых узлов горизонтальных валов и осей в области машиностроения и может быть использовано в двигателестроении для уплотнения, в частности, подшипникового узла жидкостного трения шатунных и коренных шеек коленчатого вала или быстроходных валов и шпинделей.
Известные уплотнения горизонтальных валов (а.с. №1585603, F16J 15/54) снабжены маслосъемным элементом и поджимающим его к валу упругим элементом, маслосъемный элемент выполнен клиновидной формы с внутренней цилиндрической поверхностью и расположен в зоне входного отверстия дренажного канала. Такое уплотнение снимает масло с поверхности вала, не обеспечивает достаточно большое превышение рабочей угловой скорости, при которой наступает период перехода в режим смешанного трения.
Уплотнение горизонтальных валов и осей (а.с. №460396, МПК F16J 15/54) содержит пьезоэлемент из кристаллов кварца, который возбуждается генератором частоты в пространстве уплотняемой щели между опорой и валом, тем самым создавшееся давление не позволяет уплотняемой среде, например маслу, протекать из рабочей полости за счет колебания пьезокристаллов.
Известны уплотнения с кольцевой полостью (а.с. №310076. Бесконтактное уплотнение, МПК F16J 15/54). В нижней части полость пересекается с языкообразным карманом. Поверхности полости и кармана образуют острый угол, острие которого направлено против вращения шпинделя. В глубине кармана выполнены сливные отверстия, сообщающие полости кармана и шпиндельного узла. В результате торможения потока давление в глубине кармана повышается, и масло сливается через отверстие в корпус шпиндельного узла. В кольцевой полости давление понижается, и тем самым предотвращается вытекание смазки наружу.
Недостатками этих уплотнений горизонтальных валов и осей в узлах жидкостного трения являются недостаточная надежность работы подшипникового узла из-за съема масла, усложнения конструкции, обеспечивающих снижение радиальной жесткости гидростатических опор при произвольном направлении нагрузки и неприемлемых для вращающихся валов с подшипниками скольжения.
Технический результат - повышение надежности уплотнения вращающихся валов и увеличения долговечности работы подшипникового узла.
Указанный технический результат достигается тем, что уплотнение горизонтальных валов и осей содержит вал с крышкой, на которой выполнена кольцевая проточка, несколько распределенных по окружности попарно противоположно направленных маслосборных карманов, соединенных со сливом.
Особенностью является то, что вращающийся горизонтальный вал снабжен поверхностными торцевыми упрочненными полосками, которые в процессе вращения вала на подшипниках скольжения различной твердости трущихся поверхностей образуют карманы, способствующие повышению давления в карманах масляного слоя и жесткости гидравлических опор, оказывающие сопротивление торцевой утечки масла.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена конструкция, а на фиг.2 - характеристика торцевой утечки смазочного материала от геометрических размеров подшипника скольжения.
Уплотнение подшипникового узла состоит из вала 1 с крышкой 2, поверхностных торцевых упрочненных кольцевых полосок 3 на валу 1, подшипника скольжения 4, карманов 5 на подшипнике скольжения 4 и рабочей пространственной полости 6 подшипникового узла.
Процесс упрочнения поверхностных торцевых упрочненных кольцевых полосок 3 осуществляют электромеханической или лазерной обработкой шириной не более 3…5 мм в виде двух поверхностных торцевых упрочненных полосок 3, при вращении вала 1 поверхностные торцевые упрочненные кольцевые полоски 3 срезают антифрикционный слой на подшипнике скольжения 4 за счет различной твердости трущихся поверхностей и образуют карманы 5. В пространственной полости 6 между двумя поверхностными торцевыми упрочненными кольцевыми полосками 3, равной 0,8…0,9 ширины подшипника скольжения 4, создается гидравлическое давление, которое повышает гидравлическую жесткость опоры и не позволяет уплотняемой среде, например маслу или воде, протекать из рабочей пространственной полости 6 подшипникового узла.
При переходе в режим смешанного трения минимальный зазор в подшипниковой пространственной полости 6 равен сумме высот неровностей поверхностей подшипника скольжения 4 и вала 1, то на основании классической теории подшипников скольжения коэффициент, учитывающий влияние торцевой утечки u смазочного материала, зависит
где ωn - переходная угловая скорость вала подшипника; µ - динамическая вязкость смазочного масла; d - номинальный диаметр подшипника; р - среднее давление в подшипнике; ψ - относительный зазор; hmin - минимальный зазор в подшипнике.
Отношение рψ2/ωnµ=сw - характеризует коэффициент нагруженности подшипникового узла, тогда торцевую утечку смазочного материала можно представить
где χ - относительный эксцентриситет при переходе от жидкостного трения к смешанному. Так как сw зависит от χ и отношения l/d (l - длина втулки подшипника), а χ колеблется в небольших пределах (χ=0,95…0,99), то коэффициент утечки зависит в основном от l/d.
В процессе работы давление в карманах 5 и коэффициент нагруженности подшипника скольжения 4 увеличиваются, а относительный эксцентриситет при переходе от жидкостного трения к смешанному уменьшается, при этом торцевая утечка смазочного материала u снижается, тем самым герметичность уплотнения повышается.
На фиг.2 представлена характеристика u от l/d для половинных подшипников скольжения 4. Эта зависимость при данном значении χ описывается выражением
Радиальная жесткость при эксцентриситете ε=0 для гидростатических опор выражается через давление в карманах зависимостью
где с(0) - радиальная жесткость гидростатической опоры; Ai - коэффициенты, зависящие от геометрических параметров опоры и направления нагрузки; pi - давление в i-м кармане; n - число карманов.
Исходная система уравнений для давлений в карманах 5 на подшипнике скольжения 4 получается из уравнений баланса расхода смазки для каждого кармана 5.
При малых удельных нагрузках в подшипнике скольжения 4, когда упругие деформации поверхностей подшипника скольжения 4 и увеличения вязкости смазочного материала незначительны, формула (1) дает удовлетворительные результаты, при высоких нагрузках - завышенные значения переходной угловой скорости.
Тогда зависимость для определения переходной угловой скорости вала 1 в подшипниковом узле с учетом податливости поверхностей подшипника скольжения 4 и зависимости вязкости смазочного материала от давления примет вид
где c - коэффициент, учитывающий податливость поверхностей подшипников скольжения, вязкости смазочного масла и от давления в кармане.
При выборе hmin учитывается неточность изготовления форм поверхностей скольжения, деформации крышки подшипника скольжения и перекосы шипов вала.
Claims (1)
- Уплотнение горизонтального вала или оси, содержащее крышку и подшипник скольжения, отличающееся тем, что горизонтальный вращающийся вал или ось выполнен с двумя торцевыми упрочненными кольцевыми полосками, имеющими твердость, отличную от твердости трущейся поверхности подшипника скольжения и выполненными с возможностью в процессе вращения вала срезания антифрикционного слоя на подшипнике скольжения и образования карманов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007111218/06A RU2357140C2 (ru) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | Уплотнение горизонтальных валов и осей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007111218/06A RU2357140C2 (ru) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | Уплотнение горизонтальных валов и осей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007111218A RU2007111218A (ru) | 2008-10-10 |
RU2357140C2 true RU2357140C2 (ru) | 2009-05-27 |
Family
ID=39927109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007111218/06A RU2357140C2 (ru) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | Уплотнение горизонтальных валов и осей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2357140C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU200944U1 (ru) * | 2020-09-04 | 2020-11-20 | Акционерное общество «Аэроэлектромаш» | Электрическая машина с воздушным охлаждением и бесконтактным уплотнением подшипника |
-
2007
- 2007-03-27 RU RU2007111218/06A patent/RU2357140C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU200944U1 (ru) * | 2020-09-04 | 2020-11-20 | Акционерное общество «Аэроэлектромаш» | Электрическая машина с воздушным охлаждением и бесконтактным уплотнением подшипника |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007111218A (ru) | 2008-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104185755B (zh) | 滑动部件 | |
JP5964245B2 (ja) | スクリューマシンの潤滑 | |
US4971306A (en) | Seals for cylindrical surfaces | |
Koc et al. | An analysis of the lubrication mechanisms of the bush-type bearings in high pressure pumps | |
KR860000489A (ko) | 두 개의 대향된유압 베어링을 가진 베어링 시스템 | |
US20080157479A1 (en) | Low and reverse pressure application hydrodynamic pressurizing seals | |
RU2465463C2 (ru) | Винтовой компрессор с впрыском текучей среды | |
KR940001627B1 (ko) | 반경부하 감소장치, 및 이 장치를 사용한 슬라이딩 베어링 및 스크루 컴프레서 | |
RU2357140C2 (ru) | Уплотнение горизонтальных валов и осей | |
KR102346413B1 (ko) | 슬라이딩 부품 | |
CN102959259B (zh) | 静液压机,尤其是轴向活塞机 | |
US20070058895A1 (en) | Anti-friction thrust bearing centering device for hermetic refrigeration compressors | |
RU2722222C1 (ru) | Реверсивный упорный подшипник скольжения (варианты) | |
RU2336441C1 (ru) | Конический подшипник скольжения | |
RU2619408C1 (ru) | Опорный сегментный подшипник скольжения | |
RU2298117C1 (ru) | Гидростатический подшипник | |
Żochowski et al. | Research on hydrodynamic peek journal bearings lubricated with water and oil | |
RU2453739C1 (ru) | Гидростатический подшипник | |
RU2643891C1 (ru) | Винтовой компрессор | |
RU59756U1 (ru) | Узел гидродинамического упорного подшипника (варианты) | |
Zeidan | Fluid Film Bearings Fundamentals | |
Flitney | Advances in understanding of polymer seals for rotating applications | |
RU2298116C1 (ru) | Гидростатический подшипник | |
JP4338281B2 (ja) | 動圧流体軸受装置 | |
JPH0791448A (ja) | 軸受装置及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20081007 |
|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20081007 |
|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20081007 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20081028 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090328 |