RU2646408C1 - Способ разгрузки опорных подшипников вращающегося вала с нагрузочной массой и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ разгрузки опорных подшипников вращающегося вала с нагрузочной массой и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2646408C1 RU2646408C1 RU2016146942A RU2016146942A RU2646408C1 RU 2646408 C1 RU2646408 C1 RU 2646408C1 RU 2016146942 A RU2016146942 A RU 2016146942A RU 2016146942 A RU2016146942 A RU 2016146942A RU 2646408 C1 RU2646408 C1 RU 2646408C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- loading mass
- force
- electromagnet
- weight
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/06—Relieving load on bearings using magnetic means
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к компрессорным машинам, насосам, двигателям и т.д., имеющим опорные подшипники для вращающегося вала с нагрузочной массой. Способ разгрузки опорных подшипников вращающегося вала (1) с нагрузочной массой (2) заключается в том, что весовому усилию вала создают встречное усилие, при этом усилие, направленное встречно весовому усилию, создают до начала вращения вала (1). Устройство для реализации предлагаемого способа содержит вал (1) с нагрузочной массой (2), например, 60 тонн, например телескоп, антенна радиолокатора, гидроагрегат и т.д., подшипниковый узел (3), включающий радиальный и опорный подшипник, радиальный подшипник (4), ярмо (5), выполненное из магнитомягкого материала, жестко установленное на нижней цапфе вала (1), и электромагнит (6). Электромагнит (6) может быть снабжен регулируемым источником тока. До включения электродвигателя включают электромагнит (6). Между электромагнитом (6) и ярмом (5) возникает сила, частично или почти полностью компенсирующая вес вала (1) с нагрузочной массой (2). После этого включается электродвигатель. Технический результат: разгрузка опорного подшипника до начала вращения вала или в момент начала его вращения с обеспечением возможности регулирования величины компенсации веса вала с нагрузочной массой. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к компрессорным машинам, насосам, двигателям и т.д., имеющим опорные подшипники для вращающегося вала с нагрузочной массой.
Известны электрические машины, использующие опоры с газовой смазкой для бесконтактного удержания вращающегося ротора (см. Опоры скольжения с газовой смазкой. Под редакцией С.А. Шейнберга. - М.: Машиностроение, 1979). В таких машинах, имеющих цилиндрический статор с уложенной в его пазах трехфазной электрической обмоткой, ротор, насаженный на вал, верхняя нижняя цапфы которого в радиальном направлении удерживаются посредством радиальных подшипников, а нижняя цапфа которого опирается на упорный механический подшипник, сила левитации создается газом, который подается в рабочий зазор под давлением, либо движущимся потоком газа, возбуждаемым самим левитирующим телом.
Применение газа как смазочной среды снимает многие ограничения, связанные с температурой, высокими и малыми скоростями, загрязнением окружающей среды и т.д.
Основным недостатком таких машин является необходимость в наличии компрессора, обеспечивающего нагнетание газа в рабочий зазор.
Отмеченного недостатка лишен центробежный нагнетатель с газодинамическими упорными подшипниками со спиральными канавками (см. Газовая смазка подшипников. Сб. докладов на совещании по газовой смазке подшипников. М.: Институт машиностроения. – 1968. - 312 с.). Устройство имеет на подпяточных поверхностях области, профилированные спиральными канавками. Эти канавки представляют собой как бы встроенные микрокомпрессоры, которые обеспечивают повышение давления в несущем смазочном слое и позволяют создавать направленный поток газа от одной границы подшипника к другой.
Основным недостатком указанного устройства является то, что левитационная способность упорного газодинамического подшипника со спиральными канавками в связи с малой вязкостью газов резко уменьшается с увеличением зазора между подпяточной и упорной поверхностями.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ разгрузки опорных подшипников вращающегося вала с большой нагрузочной массой, заключающийся в том, что весовому усилию вала создают нарастающее встречное усилие с началом вращения вала.
Указанный способ реализует вертикальный электродвигатель с газодинамической левитацией ротора, содержащий цилиндрический ротор, насаженный на вал, верхняя и нижняя цапфы которого установлены в радиальных подшипниках, жестко закрепленных в торцевых фланцах внешнего статора, на внутренней поверхности которого уложена трехфазная электрическая обмотка, нижняя цапфа которого опирается на упорный механический подшипник, при этом на верхнюю цапфу вала ротора насажен воздушный винт (см. Патент RU на полезную модель №14703, М.Кл.: Н02К 29/00, 2000 год).
Недостатком указанных способа и устройства является то, что весовому усилию вала создают нарастающее встречное усилие с началом вращения вала. В момент начала вращения вала опорный подшипник не разгружен.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является разгрузка опорного подшипника до начала вращения вала или в момент начала его вращения с обеспечением возможности регулирования величины компенсации веса вала с нагрузочной массой.
Поставленный технический результат достигается тем, что для разгрузки опорных подшипников вращающегося вала с нагрузочной массой, заключающейся в том, что весовому усилию вала создают встречное усилие, усилие, направленное встречно весовому усилию, создают до начала вращения вала.
Устройство для реализации предложенного способа, содержащее вал с нагрузочной массой, опорный и радиальные подшипники, дополнительно содержит жестко установленный электромагнит с возможностью взаимодействия с дополнительно введенным ярмом, жестко установленным на нижней цапфе вала.
На чертеже схематично приведено устройство для реализации предлагаемого способа разгрузки опорных подшипников вращающегося вала с нагрузочной массой, где позицией 1 показан вал с нагрузочной массой 2, например, 60 тонн, например телескоп, антенна радиолокатора, гидроагрегат и т.д., подшипниковый узел 3, включающий радиальный и опорный подшипники, радиальный подшипник 4, ярмо 5, выполненное из магнитомягкого материала, жестко установленное на нижней цапфе вала, и электромагнит 6. Связь вала 1 с приводным электродвигателем, например, через редуктор или непосредственно (вал является элементом электродвигателя) не показана. Электромагнит 6 может быть снабжен регулируемым источником тока (на чертеже не показан).
Устройство работает следующим образом.
До включения электродвигателя включают электромагнит. Между электромагнитом 6 и ярмом 5 возникает сила, частично или почти полностью компенсирующая вес вала 1 с нагрузочной массой 2. После этого включается электродвигатель. Этим самым обеспечивается разгрузка опорных подшипников.
Повышение надежности разгрузки опорного подшипника за счет включения усилий, компенсирующих вес вала и нагрузочной массы, до включения электродвигателя, а также обеспечение возможности регулирования величины компенсации веса вала с нагрузочной массой является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.
Claims (2)
1. Способ разгрузки опорных подшипников вращающегося вала с нагрузочной массой, заключающийся в том, что весовому усилию вала создают встречное усилие, отличающийся тем, что усилие, направленное встречно весовому усилию, создают до начала вращения вала.
2. Устройство для реализации способа по п. 1, содержащее вал с нагрузочной массой, опорный и радиальные подшипники, отличающееся тем, что дополнительно содержит жестко установленный электромагнит с возможностью взаимодействия с дополнительно введенным ярмом, жестко установленным на нижней цапфе вала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146942A RU2646408C1 (ru) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | Способ разгрузки опорных подшипников вращающегося вала с нагрузочной массой и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146942A RU2646408C1 (ru) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | Способ разгрузки опорных подшипников вращающегося вала с нагрузочной массой и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2646408C1 true RU2646408C1 (ru) | 2018-03-05 |
Family
ID=61568678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016146942A RU2646408C1 (ru) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | Способ разгрузки опорных подшипников вращающегося вала с нагрузочной массой и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2646408C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU133308A1 (ru) * | 1959-09-16 | 1959-11-30 | Б.Н. Бирюков | Устройство дл разгрузки подшипников |
US3747998A (en) * | 1971-02-23 | 1973-07-24 | Siemens Ag | High speed magnetic shaft bearing |
RU14703U1 (ru) * | 2000-01-31 | 2000-08-10 | Петербургский государственный университет путей сообщения | Вертикальный электродвигатель с газодинамической левитацией ротора |
RU2475928C1 (ru) * | 2011-06-16 | 2013-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Высокоскоростная магнитоэлектрическая машина с вертикальным валом |
-
2016
- 2016-11-29 RU RU2016146942A patent/RU2646408C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU133308A1 (ru) * | 1959-09-16 | 1959-11-30 | Б.Н. Бирюков | Устройство дл разгрузки подшипников |
US3747998A (en) * | 1971-02-23 | 1973-07-24 | Siemens Ag | High speed magnetic shaft bearing |
RU14703U1 (ru) * | 2000-01-31 | 2000-08-10 | Петербургский государственный университет путей сообщения | Вертикальный электродвигатель с газодинамической левитацией ротора |
RU2475928C1 (ru) * | 2011-06-16 | 2013-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Высокоскоростная магнитоэлектрическая машина с вертикальным валом |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7964982B2 (en) | Axial in-line turbomachine | |
RU2475928C1 (ru) | Высокоскоростная магнитоэлектрическая машина с вертикальным валом | |
US10267315B2 (en) | Cryogenic submerged pump for LNG, light hydrocarbon and other electrically non-conducting and non-corrosive fluids | |
US4649307A (en) | Induction-type planetary reducing coupling for very high speed rotating machines | |
US3732445A (en) | Rotating pole rings supported in contactless bearings | |
JP2001511498A (ja) | 流体機械のロータ用軸受装置およびその使用方法 | |
US20140377063A1 (en) | Wind power plant having a sliding bearing | |
CN103765005A (zh) | 直接驱动式风力涡轮机 | |
CN110249145B (zh) | 用于轴慢滚动控制的推力主动磁轴承 | |
WO2019137028A1 (zh) | 轴承、转子系统及轴承的控制方法 | |
CN104411988B (zh) | 流体动压轴承装置以及具备该流体动压轴承装置的电动机 | |
CN106471267A (zh) | 混合轴承、包括混合轴承的风力发电机、混合轴承的使用以及操作方法 | |
EP3118460B1 (en) | Turbo machine | |
RU2646408C1 (ru) | Способ разгрузки опорных подшипников вращающегося вала с нагрузочной массой и устройство для его осуществления | |
RU172156U1 (ru) | Устройство разгрузки опорных подшипников вращающегося вала с нагрузочной массой | |
US9919780B2 (en) | Propulsion system for vessels | |
RU14703U1 (ru) | Вертикальный электродвигатель с газодинамической левитацией ротора | |
US3114323A (en) | Pump with lightweight rotor running in liquid | |
RU2034999C1 (ru) | Центробежный криогенный компрессор | |
US7956565B2 (en) | Variable field permanent magnet dynamoelectric machine | |
KR20120095629A (ko) | 가스 포일 베어링의 운동특성에 연계한 고속 압축기의 모터 구동 제어 방법 | |
RU177341U1 (ru) | Подшипниковый узел | |
US3359731A (en) | Power plant including fluid means for supporting rotating shaft in a bearing | |
RU2605703C2 (ru) | Комбинированная опора | |
RU2328630C1 (ru) | Устройство подшипника скольжения из постоянных магнитов с вертикально расположенной несущей осью вращения |