RU2445470C1 - Осевой газостатический подшипник - Google Patents
Осевой газостатический подшипник Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445470C1 RU2445470C1 RU2010138684/06A RU2010138684A RU2445470C1 RU 2445470 C1 RU2445470 C1 RU 2445470C1 RU 2010138684/06 A RU2010138684/06 A RU 2010138684/06A RU 2010138684 A RU2010138684 A RU 2010138684A RU 2445470 C1 RU2445470 C1 RU 2445470C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grooves
- thrust ring
- thrust
- gas
- support surface
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано при конструировании упорных подшипников турбомашин и корпусов сжатия. Осевой газостатический подшипник содержит корпус в виде кольцевой обоймы, соединенный и уплотненный с упорным кольцом, сопрягающимся с опорной поверхностью упорного гребня ротора, в средней части обоймы со стороны стыка с упорным кольцом выполнена кольцевая камера, сообщающаяся с отверстием в обойме для подачи рабочего газа, а на опорной поверхности упорного кольца со стороны упорного гребня выполнены канавки, соединенные с кольцевой камерой питательными каналами, при этом канавки на опорной поверхности упорного кольца пересекаются друг с другом с образованием сетки, каждая из канавок наклонена под острым углом относительно радиального направления, причем все канавки соединены со сбеговыми кольцевыми канавками, выполненными соответственно вдоль наружного и внутреннего краев его опорной поверхности. Техническим результатом изобретения является устранение недостатков, возникающих при работе существующих осевых газостатических подшипников, а также увеличение срока его службы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к общему машиностроению и может оыть использовано при конструировании упорных подшипников турбомашин и корпусов сжатия.
Известно, что одним из перспективных направлений в создании подшипников для турбомашин являются устройства с применением газовой смазки, см., например, книгу В.А.Максимов. Газовая смазка: перспективы применения в турбомашиностроении. Казань: ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б.Шнеппа», г.Казань, 2002 г. УДК62-135/-136-233.2-72. В книге достаточно широко освещены вопросы использования газовой смазки в различных областях машиностроения на работающих машинах, приведены сведения по основным типам и конструкциям газовых опор, приведены результаты экспериментальных исследований газовых подшипников применительно к центробежным компрессорам.
Есть достаточно подробные указания для конструирования подшипников, в частности указывается о необходимости наличия питательных отверстий, через которые сжатый рабочий газ поступает в зазор между ротором и опорой. Раскрыт механизм работы газовых опор и приведены конструктивные схемы газостатических опор, показаны основные конструкции осевых газостатических подшипников.
Наиболее близким аналогом является осевой газостатический подшипник, содержащий корпус в виде обоймы, соединенный и уплотненный с упорным кольцом, сопрягающимся с опорной поверхностью упорного гребня ротора, в средней части обоймы со стороны стыка с упорным кольцом выполнена кольцевая камера, сообщающаяся с отверстием в обойме для подачи рабочего газа. Рабочий газ через питательные каналы, выполненные в упорном кольце, подается в зазор между упорным гребнем и упорным кольцом (см. вышеупомянутую книгу В.А.Максимов «газовая смазка: перспективы применения в турбомашиностроении», рис.3.7 «ж» на стр.91).
В упомянутой книге указано также, что все типы опор могут иметь на рабочих поверхностях различные дополнительные геометрические элементы, способствующие улучшению их характеристик (несущей способности, устойчивости), например расточки, канавки, карманы, фигурные пазы и камеры, однако конкретных указаний их расположения и конструкции не приводится. Газостатические подшипники работают по принципу принудительного поступления газа в зазор между двумя поверхностями - опорой и вращающимся ротором, при этом поверхности оказываются разделенными упругим газовым слоем, внутри которого образуется избыточное давление, при этом возникает подъемная сила, удерживающая ротор в осевом направлении и исключается контакт с упорным гребнем.
Чтобы обеспечить газовую смазку, необходимо подавать рабочий газ в зазор между движущимися поверхностями путем дросселирования через отверстия или щели. В известном устройстве подача газа осуществляется посредством питательных каналов, где происходит частичное преобразование его энергии из потенциальной в кинетическую. Рабочий газ на выходе из канала встречает препятствие в виде поверхности упорного гребня и резко меняет направление своего движения на 90°, отдавая при этом ему часть своей энергии в виде импульса давления упорному гребню, создавая осевую силу.
Недостатком данного устройства является: отсутствие возможности самоустановки подшипника при перекосах упорного гребня; достаточно быстрое засорение питательных каналов из-за сравнительно малой ее ширины; наличие сравнительно узкой зоны повышенного давления на выходе из питательных каналов, что вызывает необходимость предусматривать большое количество щелей для обеспечения требуемой подъемной силы, способной удерживать вал ротора в подвешенном состоянии.
Техническим результатом изобретения является устранение перечисленных недостатков и, как следствие, увеличение срока службы подшипника.
Технический результат достигается благодаря тому, что осевой газостатический подшипник содержит корпус в виде кольцевой обоймы, соединенный и уплотненный с упорным кольцом, сопрягающимся с опорной поверхностью упорного гребня ротора, в средней части обоймы со стороны стыка с упорным кольцом выполнена кольцевая камера, сообщающаяся с отверстием в обойме для подачи рабочего газа, а на опорной поверхности упорного кольца со стороны упорного гребня выполнены канавки, соединенные с кольцевой камерой питательными каналами, при этом канавки на опорной поверхности упорного кольца пересекаются друг с другом с образованием сетки, каждая из канавок наклонена под острым углом относительно радиального направления, причем все канавки соединены со сбеговыми кольцевыми канавками, выполненными соответственно вдоль наружного и внутреннего краев его опорной поверхности.
Кроме того, питательные каналы, подводящие рабочий газ к канавкам, могут быть расположены в средней части опоры.
Изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1-3.
На фиг.1 показан предлагаемый газостатический подшипник, продольный разрез;
На фиг.2 - то же, разрез А-А на фиг.1;
На фиг.3 показан участок опорной поверхности упорного кольца с пересекающимися канавками, вынос Б на фиг.2.
Осевой газостатический подшипник содержит корпус 1 в виде кольцевой обоймы, соединенный и уплотненный с упорным кольцом 2, сопрягающимся с опорной поверхностью упорного гребня ротора 3. В средней части корпуса 1 со стороны стыка с упорным кольцом 2 выполнена кольцевая камера 4, сообщающаяся с отверстием 5, выполненном в корпусе 1, служащем для подачи рабочего газа (фиг.1).
На опорной поверхности упорного кольца 2 со стороны упорного гребня ротора 3 выполнены канавки 6 и 7, соединенные с кольцевой камерой 4 посредством питательных каналов 8. Канавки 6 и 7 на опорной поверхности упорного кольца 2 пересекаются между собой с образованием сетки (фиг.3). Каждая канавка 6 и 7 наклонена под острым углом α относительно радиального направления, при этом все канавки соединены со сбеговыми кольцевыми канавками 9 и 10, выполненными соответственно вдоль наружного и внутреннего краев опорной поверхности упорного кольца 2. Питательные каналы 8, подводящие рабочий газ к канавкам 6 и 7, расположены в средней части упорного кольца 2.
Осевой газостатический подшипник работает следующим образом.
Перед пуском компрессора рабочий газ через отверстия 5 в корпусе 1 подают в кольцевую камеру 4, откуда он через питательные каналы 8 поступает в канавки 6 и 7, устремляясь к периферии упорного кольца 2, при этом газ проходит извилистый зигзагообразный путь (фиг.3), меняя направление движения при каждом пересечении соответствующей канавки 6 или 7. Далее газ, теряя при пересечении канавок 6 и 7 свою кинетическую энергию, попадает в замкнутые канавки 9 и 10.
В предлагаемом устройстве рабочий газ дросселируется в системе пересекающихся канавок 6 и 7, образующих густую сетку, т.е. лабиринт для поступающего в него газа. Это позволяет выполнить питательные каналы 8 более широкими и располагать их между собой значительно реже, что позволяет исключить их засорение механическими частицами при работе. Рабочий газ, проходя через густую сетку канавок 6 и 7 к периферии опоры, теряет свою кинетическую энергию, преобразующуюся в энергию давления, равномерно распределенную по всей поверхности кольцевой втулки, что, несомненно, улучшает условия для образования упругой газовой прослойки между упорным гребнем и опорной поверхностью упорного кольца 2 и повышает ее осевую силу. Наличие сбеговых кольцевых канавок 9 и 10 позволяет отсечь утечку рабочего газа за пределы опорной поверхности упорного кольца 2, уменьшая его потери.
Claims (2)
1. Осевой газостатический подшипник, содержащий корпус в виде кольцевой обоймы, соединенный и уплотненный с упорным кольцом, сопрягающимся с опорной поверхностью упорного гребня ротора, в средней части обоймы со стороны стыка с упорным кольцом выполнена кольцевая камера, сообщающаяся с отверстием в обойме для подачи рабочего газа, а на опорной поверхности упорного кольца со стороны упорного гребня выполнены канавки, соединенные с кольцевой камерой питательными каналами, отличающийся тем, что канавки на опорной поверхности упорного кольца пересекаются друг с другом с образованием сетки, каждая из канавок наклонена под острым углом относительно радиального направления, при этом все канавки соединены со сбеговыми кольцевыми канавками, выполненными соответственно вдоль наружного и внутреннего краев его опорной поверхности.
2. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что питательные каналы, подводящие рабочий газ к канавкам, расположены в средней части опоры.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010138684/06A RU2445470C1 (ru) | 2010-09-20 | 2010-09-20 | Осевой газостатический подшипник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010138684/06A RU2445470C1 (ru) | 2010-09-20 | 2010-09-20 | Осевой газостатический подшипник |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2445470C1 true RU2445470C1 (ru) | 2012-03-20 |
Family
ID=46030178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010138684/06A RU2445470C1 (ru) | 2010-09-20 | 2010-09-20 | Осевой газостатический подшипник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2445470C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2003861C1 (ru) * | 1991-06-13 | 1993-11-30 | н Виктор Сергеевич Баласань | Газостатическа опора |
US5578881A (en) * | 1994-09-29 | 1996-11-26 | Glacier Rpb Inc. | Axial vibration damping arrangement |
RU2347961C1 (ru) * | 2007-05-21 | 2009-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Газостатический радиально-опорный подшипник с регулятором положения вала |
RU2357122C2 (ru) * | 2007-07-12 | 2009-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Газостатический упорно-осевой подшипник с пневматическим регулятором положения вала |
-
2010
- 2010-09-20 RU RU2010138684/06A patent/RU2445470C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2003861C1 (ru) * | 1991-06-13 | 1993-11-30 | н Виктор Сергеевич Баласань | Газостатическа опора |
US5578881A (en) * | 1994-09-29 | 1996-11-26 | Glacier Rpb Inc. | Axial vibration damping arrangement |
RU2347961C1 (ru) * | 2007-05-21 | 2009-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Газостатический радиально-опорный подшипник с регулятором положения вала |
RU2357122C2 (ru) * | 2007-07-12 | 2009-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Газостатический упорно-осевой подшипник с пневматическим регулятором положения вала |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МАКСИМОВ В.А. Газовая смазка: перспективы применения в турбомашиностроении. - Казань: ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б.Шнеппа», 2002, с.91, рис.3.7. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20040150164A1 (en) | Sealing arrangement | |
US20130011245A1 (en) | Axial shaft seal for a turbomachine | |
US20160273657A1 (en) | Axial scoop seal plate | |
CN102705427A (zh) | 一种挤压油膜阻尼器 | |
CN103075416B (zh) | 楔形燕尾腔动静压圆锥轴承 | |
RU2440519C1 (ru) | Радиальный газостатический подшипник | |
RU2445470C1 (ru) | Осевой газостатический подшипник | |
CN102562791A (zh) | 一种低摩擦三排圆柱滚子轴承 | |
RU100157U1 (ru) | Осевой газостатический подшипник | |
CN105697366A (zh) | 一种叶片式海水泵 | |
CN104141688A (zh) | 具有自动清洁功能的动压滑动轴承装置 | |
CN202402475U (zh) | 一种低摩擦三排圆柱滚子轴承 | |
CN108916234B (zh) | 轴承组件及具有其的压缩机 | |
RU2578942C1 (ru) | Опорный подшипниковый узел | |
RU2654453C1 (ru) | Гидростатический подшипник | |
RU99559U1 (ru) | Радиальный газостатический подшипник | |
US3843217A (en) | Antifriction bearing | |
CN103115072B (zh) | 一种油润滑轴承的密封结构 | |
CN203336197U (zh) | 碟式分离机高速轴承润滑装置 | |
CN203285841U (zh) | 调心滚子轴承 | |
CN202108867U (zh) | 自密封动压气体径向陶瓷轴承 | |
WO2015032425A1 (en) | Combination gas bearing | |
CN204436787U (zh) | 一种双层滑片滚动转子式压缩机 | |
US3635582A (en) | Seals for hydraulic machines | |
CN207583672U (zh) | 高效节流平衡鼓和套 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140921 |