RU2478841C1

RU2478841C1 - Bearing sliding support

Info

Publication number: RU2478841C1
Application number: RU2011131661/11A
Authority: RU
Inventors: Родион Петрович Казанцев; Юрий Михайлович Паутов; Александр Сергеевич Семёновых; Сергей Юрьевич Щуцкий
Original assignee: Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения"
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2013-04-10
Also published as: RU2011131661A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: in bearing sliding support, antifriction elements in the form of sectors of a cylindrical ring separated in longitudinal direction, and planks in gaps between elements, including support ones, are pressed to the cage with pressure rings owing to elastic connection of the latter to mounting seats formed with radial steps on both ends of antifriction elements and planks on the side of the working surface so that radial force directed to the cage is created. Planks and rings are located at some distance from the working surface.

EFFECT: increasing loading capacity of a single radial bearing sliding support, improving changeability of similar elements of the support, and improving the supply of lubricating-cooling fluid to the friction zone of working surfaces.

11 dwg

Description

Изобретение относится к радиальным подшипниковым опорам скольжения, у которых в паре трения по меньшей мере одна из рабочих поверхностей выполнена из силицированного графита (или другого антифрикционного материала с близкими свойствами). Преимущественно изобретение может быть использовано в соответствующих конструктивных узлах лопастных насосов, которые предназначены для работы в широком диапазоне температуры перекачиваемой среды, находящейся под высоким давлением, в частности - водоохлаждаемых реакторных установок на атомных электростанциях (в главных циркуляционных и питательных насосных агрегатах) и т.п. Силицированный графит (как антифрикционный подшипниковый материал) в допускаемых режимах работы характеризуется температуростойкостью (по меньшей мере до 300°С) и достаточно высокими удельными нагрузками. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости силицированный графит допускает применение воды, которое повышает пожаробезопасность упомянутых насосов и упрощает их конструкцию. Повышенная хрупкость антифрикционных элементов из силицированного графита обуславливает необходимость связывать их с несущими элементами из материала, лишенного указанного недостатка (например, из стали) и устойчивого к воздействию перекачиваемой среды. При этом для обеспечения работоспособности при изменении распределения температур по элементам подшипниковой опоры последнюю необходимо выполнять с учетом более низкого коэффициента линейного расширения силицированного графита по сравнению со сталью и другими сплавами.The invention relates to radial bearings of sliding bearings, in which in a friction pair at least one of the working surfaces is made of siliconized graphite (or other antifriction material with similar properties). Advantageously, the invention can be used in the respective structural units of vane pumps, which are designed to operate in a wide temperature range of a pumped medium under high pressure, in particular, water-cooled reactor plants in nuclear power plants (in main circulation and feed pump units), etc. . Siliconized graphite (as an antifriction bearing material) in the permissible operating modes is characterized by temperature resistance (at least up to 300 ° C) and fairly high specific loads. As a cutting fluid, silicified graphite allows the use of water, which increases the fire safety of the mentioned pumps and simplifies their design. The increased fragility of antifriction elements made of siliconized graphite necessitates linking them with load-bearing elements made of a material devoid of this drawback (for example, steel) and resistant to the pumped medium. At the same time, in order to ensure operability when changing the temperature distribution over the elements of the bearing support, the latter must be performed taking into account the lower coefficient of linear expansion of siliconized graphite in comparison with steel and other alloys.

Из описания подшипника скольжения [патент РФ 2351813, МПК F16C 25/02 (2006.01), F16C 33/04 (2006.01). - Опубл. 10.04.2009, Бюл. №10] известна подшипниковая опора скольжения, содержащая по крайней мере одну наборную втулку, которая выполнена составной по окружности из антифрикционных элементов, закрепленных с обоих торцов в обойме посредством поджимных колец. Антифрикционные элементы выполнены в виде секторов разделенного в продольном направлении цилиндрического кольца, причем рабочую поверхность втулки образуют рабочие поверхности всех секторов из их комплекта, полученного при разделении кольца. По крайней мере в один из промежутков между антифрикционными элементами введен упругий компенсатор, выполненный с возможностью поддержания сплошности рабочей поверхности на остальной части окружности втулки, а поджимные кольца, снабженные коническими частями, выполнены с возможностью упругой деформации в направлении продольной оси опоры.From the description of a plain bearing [RF patent 2351813, IPC F16C 25/02 (2006.01), F16C 33/04 (2006.01). - Publ. 04/10/2009, bull. No. 10], a sliding bearing is known, comprising at least one typesetting sleeve, which is made circumferentially made of antifriction elements fixed from both ends in a cage by means of compression rings. The antifriction elements are made in the form of sectors of a cylindrical ring divided in the longitudinal direction, and the working surface of the sleeve is formed by the working surfaces of all sectors from their set obtained by splitting the ring. At least in one of the gaps between the anti-friction elements, an elastic compensator is introduced, made with the possibility of maintaining the continuity of the working surface on the rest of the sleeve circumference, and the compression rings provided with conical parts are capable of elastic deformation in the direction of the longitudinal axis of the support.

Нагрузочная способность этой подшипниковой опоры скольжения ограничена технологической сложностью изготовления достаточно протяженного цилиндрического кольца большого диаметра (до 450 мм при ширине больше 100 мм) из силицированного графита с достижением требуемого качества. Возможность увеличения нагрузочной способности путем последовательной установки нескольких наборных втулок из антифрикционных элементов ограничена тем, что в такой конфигурации поджимные кольца не обеспечат во время работы постоянного контакта по всем коническим поверхностям. Это может стать причиной потери работоспособности за счет недопустимой деформации антифрикционных элементов при тепловых расширениях элементов опоры. Поэтому увеличение нагрузочной способности может потребовать конструктивного объединения в одном узле нескольких единичных опор указанного вида.The load capacity of this sliding bearing is limited by the technological complexity of manufacturing a sufficiently long cylindrical ring of large diameter (up to 450 mm with a width of more than 100 mm) from siliconized graphite to achieve the required quality. The possibility of increasing the load capacity by sequentially installing several stacked sleeves of antifriction elements is limited by the fact that in this configuration the clamping rings will not provide constant contact on all conical surfaces during operation. This may cause a loss of performance due to unacceptable deformation of antifriction elements during thermal expansion of the support elements. Therefore, an increase in load capacity may require a constructive combination of several unit supports of the specified type in one node.

Увеличение сплошности рабочей поверхности ухудшает условия смазки и охлаждения антифрикционных элементов, что может привести к их перегреву и растрескиванию. Использование упругого компенсатора в виде плоской пружины связано с трудностью расчета ее толщины с учетом всех факторов при работе в горячей среде, ошибка в котором может привести к растрескиванию антифрикционных элементов при высокой температуре. Кроме того, не исключена необходимость индивидуальной пригонки при установке компенсатора в зазор между антифрикционными элементами, снижающей технологичность изготовления и ремонтопригодность подшипниковой опоры.An increase in the continuity of the working surface worsens the lubrication and cooling conditions of antifriction elements, which can lead to their overheating and cracking. The use of an elastic compensator in the form of a flat spring is associated with the difficulty of calculating its thickness, taking into account all factors when working in a hot environment, an error in which can lead to cracking of antifriction elements at high temperature. In addition, the need for individual adjustment when installing the compensator in the gap between the anti-friction elements, which reduces the manufacturability and maintainability of the bearing support, is not ruled out.

Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении надежности лопастных (например, центробежных) насосов, предназначенных для работы в широком диапазоне температуры перекачиваемой среды, в частности, в обеспечении работоспособности путем повышения нагрузочной способности подшипниковых опор скольжения большого диаметра и осевого размера, которые включают рабочую поверхность из силицированного графита (или другого антифрикционного материала с близкими свойствами), а также в повышении ремонтопригодности указанных опор в процессе эксплуатации. При осуществлении предлагаемого изобретения могут быть получены следующие технические результаты:The problem solved by the invention is to increase the reliability of vane (for example, centrifugal) pumps designed to operate in a wide temperature range of the pumped medium, in particular, to ensure operability by increasing the load capacity of large-diameter plain bearings and axial dimensions, which include a working surface from siliconized graphite (or other antifriction material with similar properties), as well as to increase the maintainability of these supports during the exp luatation. When implementing the invention, the following technical results can be obtained:

во-первых, увеличение нагрузочной способности единичной радиальной подшипниковой опоры скольжения;firstly, an increase in the load capacity of a single radial plain bearing;

во-вторых, увеличение взаимозаменяемости одноименных элементов подшипниковой опоры скольжения (с исключением пригонки при сборке и ремонте);secondly, an increase in the interchangeability of the same elements of the sliding bearing support (with the exception of fit during assembly and repair);

в-третьих, улучшение подвода смазочно-охлаждающей жидкости в зону трения рабочих поверхностей подшипниковой опоры скольжения.thirdly, improving the supply of cutting fluid to the friction zone of the working surfaces of the sliding bearing.

Как решение поставленной задачи, позволяющее достигнуть эффекта с указанными характеристиками, предлагается подшипниковая опора скольжения, содержащая по крайней мере одну наборную втулку, которая выполнена составной по окружности из антифрикционных элементов, закрепленных с обоих торцов в обойме посредством поджимных колец, причем антифрикционные элементы выполнены в виде секторов разделенного в продольном направлении цилиндрического кольца, и отличающаяся от прототипа следующим признаками. От обоих торцов указанного исходного цилиндрического кольца на его стороне, соответствующей рабочей поверхности антифрикционных элементов, выполнены радиальные ступени. В каждом из тангенциальных промежутков между антифрикционными элементами установлена с отступом от рабочей поверхности планка, на обоих концевых участках которой выполнены ступени, продолжающие в окружном направлении ступени антифрикционных элементов с образованием цилиндрической посадочной поверхности. Каждое из поджимных колец снабжено буртом на его поверхности со стороны обоймы, который выполнен с зазором по диаметру относительно обоймы, а часть каждого из поджимных колец между его торцом и буртом выполнена с отступом от рабочей поверхности, ближней к последней поверхности кольца, и упруго сопряжена с указанными ступенями на антифрикционных элементах и планках с созданием радиального усилия, направленного к обойме. По крайней мере в одном из тангенциальных промежутков между антифрикционными элементами установлена стопорная планка, которая расширена и удлинена за пределы антифрикционных элементов с выходом в продольный паз, выполненный на поверхности обоймы, прилегающей к антифрикционных элементам, и в сквозные пазы, выполненные как продолжение продольного паза обоймы в бурте каждого из поджимных колец, взаимодействующих с данной планкой, при этом количество стопорных планок не превосходит числа любого из указанных пазов.As a solution to the problem, which allows to achieve the effect with the indicated characteristics, a sliding bearing is proposed, containing at least one typesetting sleeve, which is made circumferentially made of antifriction elements fixed from both ends in a cage by means of compression rings, and antifriction elements are made in the form sectors of a cylindrical ring divided in the longitudinal direction, and distinguished from the prototype by the following features. Radial steps are made from both ends of the specified initial cylindrical ring on its side corresponding to the working surface of the antifriction elements. In each of the tangential gaps between the antifriction elements, a bar is installed indented from the working surface, at both end sections of which steps are made that extend in the circumferential direction of the step of the antifriction elements with the formation of a cylindrical landing surface. Each of the clamping rings is provided with a shoulder on its surface from the side of the holder, which is made with a gap in diameter relative to the holder, and a part of each of the pressing rings between its end and the shoulder is indented from the working surface closest to the last surface of the ring, and is elastically conjugated with the indicated steps on the anti-friction elements and levels with the creation of a radial force directed to the cage. At least one of the tangential gaps between the anti-friction elements has a retaining plate, which is expanded and extended beyond the anti-friction elements with access to a longitudinal groove made on the surface of the cage adjacent to the antifriction elements and in through grooves made as a continuation of the longitudinal groove of the cage in the collar of each of the clamping rings interacting with a given bar, while the number of retaining bars does not exceed the number of any of these grooves.

Подшипниковая опора скольжения для лопастного насоса в частном выполнении (для случая, когда в паре трения обе рабочие поверхности выполнены из силицированного графита, а несущие элементы - из стали) поясняется чертежами:Sliding bearing support for a vane pump in a particular embodiment (for the case when both working surfaces are made of siliconized graphite in a friction pair and the supporting elements are made of steel) is illustrated by the drawings:

Фиг.1 - подшипниковая опора скольжения (радиальный разрез);Figure 1 - bearing support sliding (radial section);

Фиг.2 - статорная втулка (осевой разрез);Figure 2 - stator sleeve (axial section);

Фиг.3 - роторная втулка (осевой разрез);Figure 3 - rotary sleeve (axial section);

Фиг.4 - статорная втулка (радиальный разрез);Figure 4 - stator sleeve (radial section);

Фиг.5 - роторная втулка (радиальный разрез);5 is a rotary sleeve (radial section);

Фиг.6 - поджимное кольцо статорной втулки;6 - clamping ring of the stator sleeve;

Фиг.7 - граничное поджимное кольцо статорной втулки (осевое сечение);7 is a boundary clamping ring of the stator sleeve (axial section);

Фиг.8 - промежуточное поджимное кольцо статорной втулки (осевое сечение);Fig - intermediate clamping ring of the stator sleeve (axial section);

Фиг.9 - поджимное кольцо роторной втулки;Fig.9 - the clamping ring of the rotor sleeve;

Фиг.10 - граничное поджимное кольцо роторной втулки (осевое сечение);Figure 10 - boundary clamping ring of the rotor sleeve (axial section);

Фиг.11 - промежуточное поджимное кольцо роторной втулки (осевое сечение).11 is an intermediate clamping ring of the rotor sleeve (axial section).

В состав подшипниковой опоры вала 1 входят радиальный подшипник скольжения, включающий статорную втулку, и цапфа, образованная роторной втулкой.The composition of the bearing support of the shaft 1 includes a radial plain bearing, including a stator sleeve, and an axle formed by a rotor sleeve.

Статорная втулка включает обойму 2 и наборную втулку, которая выполнена составной по окружности из антифрикционных элементов 3, закрепленных с обоих торцов в обойме 2 посредством поджимных колец 4 и 5 из стали.The stator sleeve includes a ferrule 2 and a collapsible sleeve, which is made integral around the circumference of antifriction elements 3, fixed from both ends in the ferrule 2 by means of compression rings 4 and 5 of steel.

Антифрикционные элементы 3 выполнены в виде секторов цилиндрического кольца, разделенного в продольном направлении на три (в данном частном случае) одинаковых сектора.The anti-friction elements 3 are made in the form of sectors of a cylindrical ring, divided in the longitudinal direction into three (in this particular case) identical sectors.

Направленные к валу 1 вогнутые поверхности антифрикционных элементов 3 являются для последних рабочими (в паре трения) и в совокупности образуют рабочую поверхность 6 статорной втулки. Причем от обоих торцов исходного цилиндрического кольца (заготовки из силицированного графита) на его внутренней стороне, соответствующей рабочей поверхности антифрикционных элементов 3, до разделения кольца выполнены радиальные ступени 7, которые после разделения остаются на поверхности элементов 3. Комплект антифрикционных элементов 3, соответствующий разделению одного цилиндрического кольца, образует рабочую поверхность одной из трех секций статорной втулки. В каждом из тангенциальных промежутков между антифрикционными элементами 3 установлена с отступом от рабочей поверхности 6 продольная проставочная 8 или стопорная 9 планка из стали. На обоих концевых участках каждой из планок 8 и 9 выполнены ступени, продолжающие в окружном направлении ступени 7 антифрикционных элементов 3 с образованием цилиндрической посадочной поверхности.The concave surfaces of the antifriction elements 3 directed to the shaft 1 are for the latter working (in a friction pair) and together form the working surface 6 of the stator sleeve. Moreover, from both ends of the original cylindrical ring (a workpiece of siliconized graphite) on its inner side corresponding to the working surface of the antifriction elements 3, to the separation of the ring, radial steps 7 are made, which after separation remain on the surface of the elements 3. A set of antifriction elements 3, corresponding to the separation of one a cylindrical ring, forms the working surface of one of the three sections of the stator sleeve. In each of the tangential gaps between the anti-friction elements 3, a longitudinal spacer 8 or a retaining 9 steel strip is installed indented from the working surface 6. At both end sections of each of the strips 8 and 9, steps are made that continue in the circumferential direction of the step 7 of the antifriction elements 3 to form a cylindrical seating surface.

Каждое из поджимных колец 4 и 5 снабжено буртом 10 на его внешней поверхности (со стороны обоймы 2), который выполнен с зазором по диаметру относительно внутренней поверхности обоймы 2. У граничных поджимных колец 4 бурт 10 прилегает к их внешнему (относительно наборной втулки) торцу, у промежуточных (между секциями наборной втулки) поджимных колец 5 бурт 10 выполнен посередине кольца. Граничные кольца 4 имеют L-образное продольное сечение (относительно геометрической оси вала), а промежуточные кольца 5 - в виде перевернутой буквы Т (то есть, как ⊥). Часть каждого из поджимных колец 4 и 5 между его торцом и буртом 10 выполнена с отступом от рабочей поверхности 6, ближней к последней поверхности кольца, и упруго сопряжена с посадочной поверхностью, образованной указанными ступенями на антифрикционных элементах 3 и планках 8 и 9, с созданием радиального усилия, направленного к обойме 2. Это усилие прижимает антифрикционные элементы 3 (вместе с планками 8 и 9) к внутренней поверхности обоймы 2, сопрягая ее с антифрикционными элементами 3.Each of the clamping rings 4 and 5 is provided with a collar 10 on its outer surface (from the side of the cage 2), which is made with a gap in diameter relative to the inner surface of the casing 2. At the boundary clamping rings 4, the collar 10 is adjacent to their outer (relative to the stacking sleeve) end , in the intermediate (between the sections of the stacking sleeve) of the compression rings 5, the shoulders 10 are made in the middle of the ring. The boundary rings 4 have an L-shaped longitudinal section (relative to the geometric axis of the shaft), and the intermediate rings 5 - in the form of an inverted letter T (that is, like как). A part of each of the compression rings 4 and 5 between its end and the collar 10 is indented from the working surface 6, closest to the last surface of the ring, and is elastically conjugated with the landing surface formed by the indicated steps on the antifriction elements 3 and levels 8 and 9, with the creation radial force directed to the cage 2. This force presses the anti-friction elements 3 (together with the strips 8 and 9) to the inner surface of the cage 2, matching it with the anti-friction elements 3.

Планки 8 и 9 замещают (в окружном направлении) антифрикционный материал, удаленный при разделении исходного цилиндрического кольца (заготовки из силицированного графита). Длина двух проставочных планок 8 равна ширине (осевому размеру) антифрикционных элементов 3, но ширина этих планок меньше толщины (радиального размера) элементов 3. Единственная стопорная планка 9 дополнительно фиксирует прилегающий комплект антифрикционных элементов 3 относительно обоймы 2 в окружном направлении. Для этого планка 9 расширена и удлинена (относительно проставочных планок 8) за пределы антифрикционных элементов 3 с выходом в продольный паз 11, выполненный на внутренней поверхности обоймы 2, прилегающей к антифрикционным элементам 3, и в сквозные пазы 12, выполненные как продолжение продольного паза 11 обоймы 2 в бурте 10 каждого из поджимных колец, взаимодействующих с данной планкой. В соответствие с числом стопорных планок 9 на внутренней поверхности обоймы 2 выполнен один продольный паз 11, а в бурте 10 каждого из поджимных колец 4 и 5 - также по одному сквозному пазу 12. Роль обоймы 2 может в частном случае исполнять непосредственно корпус радиального подшипника скольжения.Planks 8 and 9 replace (in the circumferential direction) the antifriction material removed during the separation of the original cylindrical ring (preforms of siliconized graphite). The length of the two spacer strips 8 is equal to the width (axial size) of the antifriction elements 3, but the width of these strips is less than the thickness (radial size) of the elements 3. The only retaining plate 9 additionally fixes the adjacent set of antifriction elements 3 relative to the holder 2 in the circumferential direction. For this, the strip 9 is expanded and extended (relative to the spacer bars 8) outside the antifriction elements 3 with access to a longitudinal groove 11 made on the inner surface of the cage 2 adjacent to the antifriction elements 3, and into the through grooves 12, made as a continuation of the longitudinal groove 11 clips 2 in the collar 10 of each of the clamping rings interacting with this strap. In accordance with the number of locking strips 9, one longitudinal groove 11 is made on the inner surface of the cage 2, and one through groove 12 is also made in the collar 10 of each of the clamping rings 4 and 5. The role of the cage 2 can in a particular case be played directly by the housing of the radial sliding bearing .

Роторная втулка, закрепленная на валу 1 и образующая цапфу, включает обойму 13 и наборную втулку, которая выполнена составной по окружности из антифрикционных элементов 14, закрепленных с обоих торцов в обойме 13 посредством поджимных колец 15 и 16 (например, из стали).The rotor sleeve mounted on the shaft 1 and forming a pin includes a ferrule 13 and a collapsible sleeve, which is made integral around the circumference of antifriction elements 14, fixed from both ends in the ferrule 13 by means of compression rings 15 and 16 (for example, steel).

Антифрикционные элементы 14 выполнены в виде секторов цилиндрического кольца из силицированного графита, разделенного в продольном направлении на восемь (в данном частном случае) одинаковых секторов. Направленные от вала 1 выпуклые поверхности антифрикционных элементов 14 являются для последних рабочими (в паре трения) и в совокупности образуют рабочую поверхность 17 роторной втулки. Причем от обоих торцов исходного цилиндрического кольца (заготовки из силицированного графита) с его внешней стороны, соответствующей рабочей поверхности антифрикционных элементов 14, до разделения кольца выполнены радиальные ступени 18, которые после разделения остаются на поверхности элементов 14. Комплект антифрикционных элементов 14, соответствующий разделению одного цилиндрического кольца, образует рабочую поверхность одной из трех секций роторной втулки. В каждом из тангенциальных промежутков между антифрикционными элементами 14 установлена с отступом от рабочей поверхности 17 продольная проставочная 19 или стопорная 20 планка из стали. На обоих концевых участках каждой из планок 19 и 20 выполнены ступени, продолжающие в окружном направлении ступени 18 антифрикционных элементов 14 с образованием цилиндрической посадочной поверхности.The anti-friction elements 14 are made in the form of sectors of a cylindrical ring of siliconized graphite, divided in the longitudinal direction into eight (in this particular case) identical sectors. The convex surfaces of the anti-friction elements 14 directed from the shaft 1 are for the latter working (in a friction pair) and together form the working surface 17 of the rotor sleeve. Moreover, from both ends of the original cylindrical ring (a workpiece of siliconized graphite) from its outer side, corresponding to the working surface of the antifriction elements 14, to the separation of the ring, radial steps 18 are made, which after separation remain on the surface of the elements 14. The set of antifriction elements 14, corresponding to the separation of one a cylindrical ring, forms the working surface of one of the three sections of the rotor sleeve. In each of the tangential gaps between the anti-friction elements 14, a longitudinal spacer 19 or a retaining plate 20 made of steel is installed indented from the working surface 17. At both end sections of each of the strips 19 and 20, steps are made that extend in the circumferential direction of the step 18 of the antifriction elements 14 to form a cylindrical seating surface.

Каждое из поджимных колец 15 и 16 снабжено буртом 21 на его внутренней поверхности (со стороны обоймы 13), который выполнен с зазором по диаметру относительно внешней поверхности обоймы 13. У граничных поджимных колец 15 бурт 21 прилегает к их внешнему (относительно наборной втулки) торцу, у промежуточных (между секциями роторной втулки) поджимных колец 16 бурт 21 выполнен посередине кольца. Граничные кольца 15 имеют Г-образное продольное сечение (относительно геометрической оси вала 1), а промежуточные кольца 16 - Т-образное. Часть каждого из поджимных колец 15 и 16 между его торцом и буртом 21 выполнена с отступом от рабочей поверхности 17, ближней к последней поверхности кольца, и упруго сопряжена с посадочной поверхностью, образованной указанными ступенями на антифрикционных элементах 14 и планках 19 и 20, с созданием радиального усилия, направленного к обойме 13. Это усилие прижимает антифрикционные элементы 14 (вместе с планками 19 и 20) к внешней поверхности обоймы 13, сопрягая ее с антифрикционными элементами 14.Each of the clamping rings 15 and 16 is provided with a collar 21 on its inner surface (from the side of the cage 13), which is made with a gap in diameter relative to the outer surface of the casing 13. At the boundary clamping rings 15, the collar 21 is adjacent to their outer (relative to the stacking sleeve) end , at intermediate (between sections of the rotor sleeve) clamping rings 16, collars 21 are made in the middle of the ring. The boundary rings 15 have a L-shaped longitudinal section (relative to the geometric axis of the shaft 1), and the intermediate rings 16 are T-shaped. A part of each of the compression rings 15 and 16 between its end and the shoulder 21 is indented from the working surface 17 closest to the last surface of the ring, and is elastically conjugated with the landing surface formed by the indicated steps on the antifriction elements 14 and levels 19 and 20, with the creation of radial force directed to the cage 13. This force presses the anti-friction elements 14 (together with the straps 19 and 20) to the outer surface of the cage 13, matching it with the anti-friction elements 14.

Планки 19 и 20 замещают (в окружном направлении) антифрикционный материал, удаленный при разделении исходного цилиндрического кольца (заготовки из силицированного графита). Длина шести проставочных планок 19 равна ширине антифрикционных элементов 14, но ширина этих планок меньше толщины элементов 14. Две стопорные планки 20 дополнительно фиксируют прилегающий комплект антифрикционных элементов 14 относительно обоймы 13 в окружном направлении. Для этого каждая из планок 20 расширена и удлинена (относительно проставочных планок 19) за пределы антифрикционных элементов 14 с выходом в продольный паз 22, выполненный на внешней поверхности обоймы 13, прилегающей к антифрикционным элементам 14, и в сквозные пазы 23, выполненные как продолжение продольного паза 22 обоймы 13 в бурте 21 каждого из поджимных колец, взаимодействующих с данной планкой.The strips 19 and 20 replace (in the circumferential direction) the antifriction material removed during the separation of the original cylindrical ring (siliconized graphite blanks). The length of the six spacer strips 19 is equal to the width of the anti-friction elements 14, but the width of these strips is less than the thickness of the elements 14. Two retaining strips 20 additionally fix the adjacent set of anti-friction elements 14 relative to the holder 13 in the circumferential direction. For this, each of the strips 20 is expanded and extended (relative to the spacer strips 19) beyond the antifriction elements 14 with access to a longitudinal groove 22 made on the outer surface of the cage 13 adjacent to the antifriction elements 14, and into the through grooves 23, made as a continuation of the longitudinal the groove 22 of the clip 13 in the shoulder 21 of each of the clamping rings interacting with this strap.

На роторной втулке, вращающейся вместе с валом 1, целесообразно (для предотвращения дополнительной неуравновешенности) использовать четное количество стопорных планок 20, расположив их симметрично относительно геометрической оси вала 1. Кроме того, целесообразно иметь возможность смещать в окружном направлении продольные границы между антифрикционными элементами 14 одной секции относительно таковых в смежных секциях. Для этого (в соответствие с числом стопорных планок 20) продольные пазы 22 на внешней поверхности обоймы 13, а также сквозные пазы 23 в бурте 21 каждого из поджимных колец 15 и 16 выполнены в удвоенном относительно числа стопорных планок 20 количестве (по четыре). Пазы на каждом из указанных элементов выполнены в виде двух пар, симметричных относительно геометрической оси вала 1, причем в каждой паре угловой промежуток между пазами равен полутора угловым шагам антифрикционных элементов 14.On the rotor sleeve rotating together with the shaft 1, it is advisable (to prevent additional imbalance) to use an even number of retaining strips 20, placing them symmetrically with respect to the geometric axis of the shaft 1. In addition, it is advisable to be able to shift in the circumferential direction the longitudinal boundaries between the antifriction elements 14 of one sections relative to those in adjacent sections. To do this (in accordance with the number of retaining strips 20), the longitudinal grooves 22 on the outer surface of the cage 13, as well as the through grooves 23 in the shoulder 21 of each of the clamping rings 15 and 16, are made in a quantity doubled relative to the number of retaining strips 20 (four). The grooves on each of these elements are made in the form of two pairs symmetrical about the geometrical axis of the shaft 1, and in each pair the angular gap between the grooves is equal to one and a half angular steps of the antifriction elements 14.

Для компенсации осевых тепловых расширений статорная втулка с одной стороны поджата в осевом направлении пружинным фланцем 24 до упора другой стороной в заплечик 25 между ступенями на внутренней поверхности обоймы 2 статорной втулки. Пружинный фланец 24 снабжен прорезями, которые выполнены перпендикулярно его оси смещенными по окружности друг относительно друга, и упруго деформирован в осевом направлении кольцевым фланцем 26 через регулировочную прокладку 27, обеспечивающую необходимую степень поджатия. Кольцевой фланец 26 образует разъемное соединение с фланцем обоймы 2 (резьбовые элементы на чертежах не показаны). Для компенсации осевых тепловых расширений роторная втулка с одной стороны поджата в осевом направлении пружинным фланцем 28 до упора другой стороной в заплечик 29 между ступенями на внешней поверхности обоймы 13 роторной втулки. Пружинный фланец 28 снабжен прорезями, которые выполнены перпендикулярно его оси смещенными по окружности друг относительно друга, и упруго деформирован в осевом направлении кольцом 30 через регулировочную прокладку 31, обеспечивающую необходимую степень поджатия. Кольцо 30 установлено с упором в заплечик между ступенями на внешней поверхности обоймы 13 (отличный от заплечика 29 у другого конца обоймы 13).To compensate for axial thermal expansions, the stator sleeve on one side is axially pressed by the spring flange 24 against the stop by the other side into the shoulder 25 between the steps on the inner surface of the casing 2 of the stator sleeve. The spring flange 24 is provided with slots that are perpendicular to its axis offset circumferentially relative to each other, and elastically deformed in the axial direction by an annular flange 26 through an adjusting gasket 27, providing the necessary degree of compression. The annular flange 26 forms a detachable connection with the flange of the holder 2 (threaded elements are not shown in the drawings). To compensate for axial thermal expansions, the rotor sleeve is axially preloaded axially by the spring flange 28 against the stop by the other side into the shoulder 29 between the steps on the outer surface of the sleeve 13 of the rotor sleeve. The spring flange 28 is provided with slots that are perpendicular to its axis displaced circumferentially relative to each other, and elastically deformed in the axial direction by the ring 30 through the adjusting gasket 31, providing the necessary degree of compression. The ring 30 is installed with emphasis on the shoulder between the steps on the outer surface of the cage 13 (different from the shoulder 29 at the other end of the cage 13).

В процессе сборки статорной втулки антифрикционные элементы 3, планки 8 и 9 устанавливают в обойме 2 и, прижимая к ее внутренней поверхности, образуют рабочую поверхность статорной втулки требуемой правильной цилиндрической формы. Упругого сопряжения поджимных колец 4 и 5 со ступенями 7 на антифрикционных элементах 3 и соответствующими ступенями на планках 8 и 9 с созданием радиального усилия, направленного к обойме 2, достигают посредством создания соответствующей разности температур между охватывающими и охватываемыми стальными элементами статорной втулки. В процессе сборки роторной втулки антифрикционные элементы 14, планки 19 и 20 устанавливают в обойме 13 и, прижимая к ее внешней поверхности, образуют рабочую поверхность роторной втулки требуемой правильной цилиндрической формы. Упругого сопряжения поджимных колец 15 и 16 со ступенями 18 на антифрикционных элементах 14 и соответствующими ступенями на планках 19 и 20 с созданием радиального усилия, направленного к обойме 13, достигают посредством создания соответствующей разности температур между охватывающими и охватываемыми стальными элементами роторной втулки.In the process of assembling the stator sleeve, the antifriction elements 3, straps 8 and 9 are installed in the holder 2 and, pressing against its inner surface, form the working surface of the stator sleeve of the required regular cylindrical shape. The elastic coupling of the compression rings 4 and 5 with the steps 7 on the anti-friction elements 3 and the corresponding steps on the bars 8 and 9 with the creation of a radial force directed to the cage 2 is achieved by creating the corresponding temperature difference between the female and male steel elements of the stator sleeve. In the process of assembling the rotor sleeve, the anti-friction elements 14, straps 19 and 20 are installed in the cage 13 and, pressing against its outer surface, form the working surface of the rotor sleeve of the required regular cylindrical shape. The elastic coupling of the compression rings 15 and 16 with the steps 18 on the anti-friction elements 14 and the corresponding steps on the strips 19 and 20 with the creation of a radial force directed to the cage 13, is achieved by creating the corresponding temperature difference between the enclosing and covered steel elements of the rotor sleeve.

При сборке роторной втулки придают границам между антифрикционными элементами 14 на смежных секциях угловой сдвиг, равный половине шага антифрикционных элементов 14, смещая последние за счет совместной перестановки каждой из стопорных планок 20 в соседний продольный паз 22 на внешней поверхности обоймы 13 и, соответственно, в соседние сквозные пазы 23 в буртах 21 поджимных колец. Это улучшает вибрационную характеристику вала 1.When assembling the rotor sleeve, they give the boundaries between the antifriction elements 14 on adjacent sections an angular shift equal to half the pitch of the antifriction elements 14, displacing the latter due to the joint rearrangement of each of the locking bars 20 into the adjacent longitudinal groove 22 on the outer surface of the cage 13 and, accordingly, into neighboring through grooves 23 in the collars of 21 clamping rings. This improves the vibrational characteristic of the shaft 1.

Изобретение позволяет в рамках унифицированной технологии (однообразным регулярным способом) легко увеличивать нагрузочную способность подшипниковой опоры или (и) снижать удельную нагрузку в ней, наращивая количество ее секций (с требуемым варьированием их осевого размера). В процессе сборки исключено возникновение больших нагрузок на антифрикционные элементы 3 и 14 при их установке и закреплении соответственно в статорной и роторной втулках.The invention allows, within the framework of a unified technology (in a monotonous regular way), to easily increase the load capacity of the bearing support or (and) reduce the specific load in it, increasing the number of sections (with the required variation in their axial size). During assembly, the occurrence of large loads on the antifriction elements 3 and 14 during their installation and fastening in the stator and rotor bushings, respectively, is excluded.

При нагревании во время работы опоры упругое взаимодействие поджимных колец с антифрикционными элементами и планками будет ослабевать (из-за различия коэффициентов линейного расширения), но за счет соответствующего выбора размеров этих деталей и величины исходного упругого взаимодействия (вида посадки) возможно обеспечить гарантированное сопряжение соответствующей обоймы и антифрикционных элементов без их разрушения во всем диапазоне рабочих температур. Несущий каркас из стальных поджимных колец и планок обеспечивает сохранение целостности всех антифрикционных элементов и правильную цилиндрическую форму рабочих поверхностей каждой из секций как статорной, так и роторной втулок.When the support is heated during operation of the support, the elastic interaction of the compression rings with antifriction elements and slats will weaken (due to the difference in the linear expansion coefficients), but due to an appropriate choice of the dimensions of these parts and the value of the initial elastic interaction (type of fit), it is possible to ensure a guaranteed pairing of the corresponding clip and anti-friction elements without their destruction in the entire range of operating temperatures. The supporting frame of steel clamping rings and strips ensures the integrity of all anti-friction elements and the correct cylindrical shape of the working surfaces of each of the sections of both the stator and rotor bushings.

Изобретение позволяет технологически обеспечить взаимозаменяемость одноименных элементов подшипниковой опоры (в первую очередь, антифрикционных элементов, полученных из нескольких заготовок - колец из силицированного графита) за счет унифицированной технологии, обеспечивающей размеры данного элемента в пределах необходимых допусков, что увеличивает ремонтопригодность подшипниковой опоры при эксплуатации. В частности, взаимозаменяемость исключает необходимость пригонки элементов опоры и соответствующих затрат труда и времени при сборке и ремонте.The invention allows technologically ensuring the interchangeability of the bearing elements of the same name (first of all, antifriction elements obtained from several blanks - rings of silicon graphite) due to the unified technology that ensures the dimensions of this element within the required tolerances, which increases the maintainability of the bearing support during operation. In particular, interchangeability eliminates the need to fit support elements and the corresponding labor and time costs for assembly and repair.

Зазоры между антифрикционными элементами вдоль планок и по окружности поджимных колец образуют регулярную систему каналов, по которым смазочно-охлаждающая жидкость (в данном случае вода) достигает каждого из антифрикционных элементов в надлежащем количестве. Улучшение подвода смазочно-охлаждающей жидкости в зону трения рабочих поверхностей подшипниковой опоры скольжения поддерживает ее работоспособность, увеличивая надежность лопастного насоса.The gaps between the anti-friction elements along the strips and around the circumference of the compression rings form a regular system of channels through which the cutting fluid (in this case, water) reaches each of the anti-friction elements in the proper amount. Improving the supply of cutting fluid to the friction zone of the working surfaces of the sliding bearing supports its operability, increasing the reliability of the vane pump.

Claims

A sliding bearing, comprising at least one typesetting sleeve, which is made circumferentially made of antifriction elements fixed from both ends in a cage by means of compression rings, the antifriction elements being made in the form of sectors of a cylindrical ring divided in the longitudinal direction, characterized in that from both ends of the specified initial cylindrical ring on its side corresponding to the working surface of the antifriction elements, radial steps are made, in each From the tangential gaps between the anti-friction elements, a bar is installed indented from the working surface, at both end sections of which steps are made that extend in the circumferential direction of the anti-friction element step to form a cylindrical seating surface, each of the compression rings is provided with a shoulder on its surface from the side of the cage, which made with a gap in diameter relative to the cage, and part of each of the clamping rings from its end to the shoulder is made indented from the working surface the tee, closest to the last surface of the ring, and is elastically conjugated with the landing surface formed by the indicated steps on the antifriction elements and planks, with the creation of a radial force directed to the cage, at least one of the tangential gaps between the antifriction elements has a retainer strip, which is expanded and extended beyond the antifriction elements with access to a longitudinal groove made on the surface of the cage adjacent to the antifriction elements, and into the through grooves made as a continuation of the longitudinal groove of the cage in the collar of each of the clamping rings interacting with this bar, while the number of retaining bars does not exceed the number of any of these grooves.