RU2676204C1 - Plain thrust bearing - Google Patents

Plain thrust bearing Download PDF

Info

Publication number
RU2676204C1
RU2676204C1 RU2018113071A RU2018113071A RU2676204C1 RU 2676204 C1 RU2676204 C1 RU 2676204C1 RU 2018113071 A RU2018113071 A RU 2018113071A RU 2018113071 A RU2018113071 A RU 2018113071A RU 2676204 C1 RU2676204 C1 RU 2676204C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bearing
thrust bearing
thrust
annular
hydrostatic pockets
Prior art date
Application number
RU2018113071A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Александрович Паранин
Ольга Юрьевна Паранина
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа"
Priority to RU2018113071A priority Critical patent/RU2676204C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2676204C1 publication Critical patent/RU2676204C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to engineering, namely to thrust bearings. Plain thrust bearing comprises a thrust collar, annular thrust bearing (2) with fixed pads (3), having a wedge-shaped profile, forming wedge gaps (7) with the thrust collar, housing (4), tapering radial channels (5) for supplying lubricating fluid to fixed pads (3) and hydrostatic pockets (6). Annular thrust bearing (2) is made with internal annular channel (8), connected by discharge holes (9) to wedge gaps (7) and supply holes (10) with hydrostatic pockets (6). Discharge holes (9) are made with a larger diameter than the diameter of supply holes (10).
EFFECT: increased bearing ability of the plain thrust bearing.
5 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к упорным подшипникам скольжения.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to thrust bearings.

Известен классический гидродинамический (за счет вращения пяты) упорный подшипник скольжения, содержащий пяту, кольцевой подпятник с неподвижными подушками, имеющими клиновидный профиль, образующими с пятой клиновые зазоры, сужающиеся радиальные каналы для подвода смазочной жидкости к неподвижным подушкам. Подпятник упирается на поверхность корпуса. [Двухроторные винтовые и прямозубые компрессоры. Теория, расчет и проектирование И.Г. Хисамеев, В.А. Максимов. Издательство «ФЭН», Казань», 2000. - С. 468-473].Known classic hydrodynamic (due to the rotation of the heel) thrust sliding bearing containing the heel, an annular thrust bearing with fixed pillows having a wedge-shaped profile, forming wedge gaps with the fifth, narrowing radial channels for supplying lubricant to the fixed pillows. The thrust bearing rests on the surface of the housing. [Two-rotor screw and spur compressors. Theory, calculation and design I.G. Khisameev, V.A. Maximov. FEN Publishing House, Kazan, 2000. - S. 468-473].

Недостатком известного упорного подшипника является его низкая несущая способность.A disadvantage of the known thrust bearing is its low bearing capacity.

Известен гибридный упорный подшипник скольжения, содержащий пяту, кольцевой подпятник с неподвижными подушками, имеющими клиновидный профиль, образующими с пятой клиновые зазоры, между которыми выполнены гидростатические карманы, сообщенные с внешним источником давления жидкости. Подпятник упирается на поверхность корпуса. [Основы триботехники и герметологии: учебник, В.А. Максимов, Г.С. Баткис. Издательство «Титул-Казань», 2007. - С.220-222, С. 234-236].Known hybrid thrust sliding bearing containing a heel, an annular thrust bearing with fixed pillows having a wedge-shaped profile, forming wedge gaps with the fifth, between which are made hydrostatic pockets in communication with an external source of fluid pressure. The thrust bearing rests on the surface of the housing. [Fundamentals of tribotechnology and hermetology: textbook, V.A. Maximov, G.S. Batkis. Publishing house "Title-Kazan", 2007. - S.220-222, S. 234-236].

Гибридный подшипник имеет наибольшую несущую способность в результате гидродинамического (за счет вращения пяты) и гидростатического (за счет внешнего источника давления) эффектов.A hybrid bearing has the greatest bearing capacity as a result of hydrodynamic (due to the rotation of the heel) and hydrostatic (due to an external pressure source) effects.

Недостатком известного технического решения является необходимость наличия внешнего источника давления жидкости, что не всегда возможно реализовать.A disadvantage of the known technical solution is the need for an external source of liquid pressure, which is not always possible to implement.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является увеличение несущей способности упорного подшипника скольжения.The problem to which the claimed invention is directed is to increase the bearing capacity of a thrust sliding bearing.

Технический результат достигается тем, что в упорном подшипнике скольжения, содержащем пяту, кольцевой подпятник с неподвижными подушками, имеющими клиновидный профиль, образующими с пятой клиновые зазоры, корпус, сужающиеся радиальные каналы для подвода смазочной жидкости к неподвижным подушкам и гидростатическими карманами, согласно изобретению кольцевой подпятник выполнен с кольцевым каналом, сообщенным с клиновыми зазорами отводящими отверстиями и с гидростатическими карманами подводящими отверстиями, при этом отводящие отверстия выполнены с большим диаметром, чем диаметр подводящих отверстий.The technical result is achieved in that in a thrust sliding bearing containing a heel, an annular thrust bearing with fixed pillows having a wedge-shaped profile, forming wedge gaps with a fifth, a housing, tapered radial channels for supplying lubricant to the fixed pillows and hydrostatic pockets, according to the invention, an annular thrust bearing made with an annular channel communicated with wedge gaps with outlet holes and with hydrostatic pockets with inlet holes, while the outlet holes ment are made with a larger diameter than the diameter of the supply opening.

Кроме того, гидростатические карманы могут быть расположены на кольцевом подпятнике со стороны пяты, между неподвижными подушками, или могут располагаться на кольцевом подпятнике со стороны корпуса подшипника, при этом гидростатические карманы могут быть снабжены уплотнительными элементами.In addition, the hydrostatic pockets may be located on the annular thrust bearing on the heel side, between the stationary cushions, or may be located on the annular thrust bearing on the side of the bearing housing, while the hydrostatic pockets may be provided with sealing elements.

Кольцевой подпятник может быть сопряжен с корпусом по сферической поверхности.An annular thrust bearing can be mated to the housing on a spherical surface.

Сущность изобретения поясняется графически, где:The invention is illustrated graphically, where:

на фиг. 1 представлено продольное сечение подшипника скольжения с гидростатическими карманами, расположенными со стороны пяты между неподвижными подушками, по неподвижным подушкам и гидростатическим карманам;in FIG. 1 shows a longitudinal section of a sliding bearing with hydrostatic pockets located on the heel side between the fixed pillows, along the fixed pillows and hydrostatic pockets;

на фиг. 2 - поперечное сечение А-А фиг. 1;in FIG. 2 is a cross section AA of FIG. one;

на фиг. 3 - продольное сечение подшипника В-В фиг. 2;in FIG. 3 is a longitudinal section of a bearing BB of FIG. 2;

на фиг. 4 - развернутое сечение Г-Г фиг. 2;in FIG. 4 is an expanded section G-D of FIG. 2;

на фиг. 5 - выносной элемент I фиг. 1;in FIG. 5 - remote element I of FIG. one;

на фиг. 6 представлено продольное сечение подшипника с гидростатическими карманами, расположенными со стороны корпуса;in FIG. 6 shows a longitudinal section of a bearing with hydrostatic pockets located on the side of the housing;

на фиг. 7 - поперечное сечение Д-Д фиг. 6;in FIG. 7 is a cross section DD of FIG. 6;

на фиг. 8 -; поперечное сечение Ж-Ж фиг. 6;in FIG. 8 -; cross section WF of FIG. 6;

на фиг. 9 - выносной элемент II фиг. 6;in FIG. 9 - remote element II of FIG. 6;

на фиг. 10 - представлено продольное сечение упорного подшипника с гидростатическими карманами, расположенными со стороны пяты, с сопряжением кольцевого подпятника и корпуса по сферической поверхности;in FIG. 10 - a longitudinal section of a thrust bearing with hydrostatic pockets located on the heel side, with the conjugation of an annular thrust bearing and the housing on a spherical surface;

на фиг. 11 представлено продольное сечение упорного подшипника с гидростатическими карманами, расположенными со стороны корпуса, с сопряжением кольцевого подпятника и корпуса по сферической поверхности.in FIG. 11 shows a longitudinal section of a thrust bearing with hydrostatic pockets located on the side of the housing, with the conjugation of the annular thrust bearing and the housing on a spherical surface.

Упорный подшипник скольжения содержит пяту 1, кольцевой подпятник 2 с неподвижными подушками 3, корпус 4, сужающиеся радиальные каналы 5 для подвода смазочной жидкости к неподвижным подушкам 3 и гидростатические карманы 6. Неподвижные подушки 3 имеют клиновидный профиль и образуют с пятой клиновые зазоры 7 (фиг. 4). Кольцевой подпятник 2 выполнен с внутренним кольцевым каналом 8, сообщенным отводящими отверстиями 9 с клиновым зазором 7 и подводящими отверстиям 10 к гидростатическим карманам 6. Отводящие отверстия 9 выполнены с большим диаметром, чем подводящие отверстия 10. Пята 1 на роторе фиксируется гайкой 11 и шпонкой 12, кольцевой подпятник 2 фиксируется относительно корпуса 4 штифтом 13. Кольцевой канал 8 выполнен расточкой кольцевого подпятника с последующей установкой втулки 14 по герметичной посадке. С целью быстрого набора давления в гидростатических карманах 6 объем кольцевого канала 8 должен быть небольшим, по этой же причине отводящие отверстия 9 выполнены большего диаметра в сравнении с подводящими отверстиями 10. Несущая способность гидростатических карманов 6 (Rc) обеспечивается их площадью (F) и статическим давлением в карманах (рс), которое определяется диаметром подводящих отверстий 10. Подвод смазочной жидкости к неподвижным подушкам 3 и клиновым зазорам 7 осуществляется по радиальным каналам 5 (фиг. 3), которые сужаются от центра к периферии для обеспечения снижения расхода смазочной жидкости.The thrust sliding bearing contains a heel 1, an annular thrust bearing 2 with fixed pillows 3, a housing 4, tapering radial channels 5 for supplying lubricant to the fixed pillows 3 and hydrostatic pockets 6. The fixed pillows 3 have a wedge-shaped profile and form wedge gaps 7 with the fifth (Fig. . four). The annular thrust bearing 2 is made with an inner annular channel 8 communicated by the outlet holes 9 with a wedge gap 7 and the inlet holes 10 to the hydrostatic pockets 6. The outlet holes 9 are made with a larger diameter than the inlet holes 10. The heel 1 on the rotor is fixed with a nut 11 and a key 12 , the annular thrust bearing 2 is fixed relative to the housing 4 by a pin 13. The annular channel 8 is made by a bore of the annular thrust bearing, followed by the installation of the sleeve 14 in a tight fit. In order to quickly increase pressure in hydrostatic pockets 6, the volume of the annular channel 8 should be small, for the same reason the outlet openings 9 are made of a larger diameter in comparison with the inlet openings 10. The bearing capacity of the hydrostatic pockets 6 (Rc) is ensured by their area (F) and static the pressure in the pockets (pc), which is determined by the diameter of the supply holes 10. The lubricant is supplied to the fixed cushions 3 and wedge gaps 7 through radial channels 5 (Fig. 3), which taper from the center periphery for reducing the flow of lubricating fluid.

Гидростатические карманы 6 упорного подшипника скольжения могут быть расположены на кольцевом подпятнике 2 со стороны пяты 1, между неподвижными подушками 3 (фиг. 1-5), либо на кольцевом подпятнике 2, со стороны корпуса 4 (фиг. 6-10) При последнем расположении упорный подшипник имеет более высокую несущую способность, т.к. можно расположить гидростатические карманы 7 большей площади (F) (фиг. 8).Hydrostatic pockets 6 of a thrust sliding bearing can be located on the annular thrust bearing 2 from the heel side 1, between the fixed cushions 3 (Fig. 1-5), or on the annular thrust bearing 2, from the side of the housing 4 (Fig. 6-10) With the last arrangement thrust bearing has a higher bearing capacity, because hydrostatic pockets 7 of a larger area (F) can be arranged (FIG. 8).

Гидростатические карманы 7 снабжены уплотнительными элементами 15 (фиг. 5, 9), работающими на трение, например различные графитовые композиции, что позволят снизить расход смазочной жидкости до минимального.Hydrostatic pockets 7 are equipped with sealing elements 15 (Fig. 5, 9), working on friction, for example, various graphite compositions, which will reduce the consumption of lubricating fluid to a minimum.

Кольцевой подпятник 2 в сопряжении с корпусом 4 может быть выполнен по сферической поверхности 16 (фиг. 10, 11). Такая конструкция применяется при больших перекосах пяты 1, установленной на роторе, относительно корпуса 4.An annular thrust bearing 2 in conjunction with the housing 4 can be performed on a spherical surface 16 (Fig. 10, 11). This design is used for large skews of the heel 1 mounted on the rotor relative to the housing 4.

Упорный подшипник скольжения работает следующим образом.The thrust bearing operates as follows.

По каналам 5 подается смазочная жидкость (на фиг. 3, стрелками показаны направления движения смазочной жидкости), далее запускается в работу сам механизм. При вращении ротора механизма возникает осевая сила Р (фиг. 1), в то же время при вращении пяты 1, установленной на роторе, смазочная жидкость из канала 5 увлекается в клиновые зазоры 7, (на фиг. 4 стрелкой показано направление движения смазочной жидкости). В результате в зазорах 7 повышается давление (может достигать 10МПа и более) и за счет возникновения гидродинамического эффекта появляется несущая способность подшипника. Далее через отводящие отверстия 9, соединяющие клиновые зазоры 7 и кольцевой канал 8, смазочная жидкость, под давлением поступает в гидростатические карманы 6 через отверстия 10, при этом возникает дополнительная несущая способность подшипника за счет гидростатического эффекта, описываемая уравнением: Rc=n × F × рс, где n - количество гидростатических карманов, F - площадь гидростатических карманов, рс - давление в гидростатических карманах. В результате создается несущая способность подшипника R (фиг. 1), как за счет возникновения гидродинамического эффекта, так и за счет возникновения гидростатического эффекта.Lubricating fluid is supplied through channels 5 (in Fig. 3, arrows indicate the directions of motion of the lubricating fluid), then the mechanism itself starts up. When the rotor of the mechanism rotates, an axial force P arises (Fig. 1), at the same time, when the heel 1 mounted on the rotor rotates, the lubricant from the channel 5 is entrained in the wedge gaps 7 (in Fig. 4, the arrow shows the direction of movement of the lubricant) . As a result, the pressure increases in the gaps 7 (it can reach 10 MPa or more) and due to the appearance of the hydrodynamic effect, the bearing capacity of the bearing appears. Then, through the outlet holes 9 connecting the wedge gaps 7 and the annular channel 8, the lubricant flows under pressure into the hydrostatic pockets 6 through the holes 10, and an additional bearing capacity due to the hydrostatic effect arises, described by the equation: Rc = n × F × pc, where n is the number of hydrostatic pockets, F is the area of hydrostatic pockets, pc is the pressure in hydrostatic pockets. As a result, the bearing capacity R of the bearing is created (Fig. 1), both due to the occurrence of a hydrodynamic effect, and due to the occurrence of a hydrostatic effect.

Таким образом, предлагаемое техническое решение, за счет усовершенствования конструкции упорного подшипника, позволяет повысить несущую способность упорного подшипника скольжения без применения внешних источников давления смазочной жидкости.Thus, the proposed solution, by improving the design of the thrust bearing, allows to increase the bearing capacity of the thrust bearing without the use of external sources of pressure of the lubricating fluid.

Claims (5)

1. Упорный подшипник скольжения, содержащий пяту, кольцевой подпятник с неподвижными подушками, имеющими клиновидный профиль, образующими с пятой клиновые зазоры, корпус, сужающиеся радиальные каналы для подвода смазочной жидкости к неподвижным подушкам, и гидростатические карманы, отличающийся тем, что кольцевой подпятник выполнен с кольцевым каналом, сообщенным с клиновыми зазорами отводящими отверстиями и с гидростатическими карманами подводящими отверстиями, при этом отводящие отверстия выполнены с большим диаметром, чем диаметр подводящих отверстий.1. A thrust sliding bearing containing a heel, an annular thrust bearing with fixed pillows having a wedge-shaped profile, forming wedge gaps with a fifth, a housing, tapered radial channels for supplying lubricant to the fixed pillows, and hydrostatic pockets, characterized in that the annular thrust bearing is made with an annular channel communicated with wedge gaps by the outlet openings and with hydrostatic pockets by the inlet openings, while the outlet openings are made with a larger diameter than the diameter inlet holes. 2. Упорный подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что гидростатические карманы расположены на кольцевом подпятнике со стороны пяты, между неподвижными подушками.2. Thrust sliding bearing according to claim 1, characterized in that the hydrostatic pockets are located on the annular thrust bearing on the heel side, between the stationary cushions. 3. Упорный подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что гидростатические карманы расположены на кольцевом подпятнике со стороны корпуса подшипника.3. Thrust sliding bearing according to claim 1, characterized in that the hydrostatic pockets are located on the annular thrust bearing from the side of the bearing housing. 4. Упорный подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что гидростатические карманы снабжены уплотнительными элементами.4. Thrust sliding bearing according to claim 1, characterized in that the hydrostatic pockets are equipped with sealing elements. 5. Упорный подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что кольцевой подпятник сопряжен с корпусом по сферической поверхности.5. Thrust sliding bearing according to claim 1, characterized in that the annular thrust bearing is mated to the housing on a spherical surface.
RU2018113071A 2018-04-11 2018-04-11 Plain thrust bearing RU2676204C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113071A RU2676204C1 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Plain thrust bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113071A RU2676204C1 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Plain thrust bearing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2676204C1 true RU2676204C1 (en) 2018-12-26

Family

ID=64753828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018113071A RU2676204C1 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Plain thrust bearing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2676204C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110107595A (en) * 2019-04-11 2019-08-09 西安理工大学 By the Hydrodynamic-static Thrust Bearings in Water Turbo of tilting bush and static-pressure oil chamber sharing lood

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU147070A1 (en) * 1959-09-28 1961-11-30 Е.В. Трифонов Glider
US6565257B1 (en) * 1998-09-23 2003-05-20 Steven C. Kennedy Submergible pumping system with thermal sprayed polymeric wear surfaces
RU107299U1 (en) * 2010-10-25 2011-08-10 Совместное предприятие закрытое акционерное общество "ХЭМЗ-IРЕС" RESISTANT BEARING SLIDING ASSEMBLY
RU2505719C1 (en) * 2012-07-26 2014-01-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" Thrust plain bearing
RU2558406C1 (en) * 2014-04-14 2015-08-10 Александр Николаевич Михайлов Thrust bearing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU147070A1 (en) * 1959-09-28 1961-11-30 Е.В. Трифонов Glider
US6565257B1 (en) * 1998-09-23 2003-05-20 Steven C. Kennedy Submergible pumping system with thermal sprayed polymeric wear surfaces
RU107299U1 (en) * 2010-10-25 2011-08-10 Совместное предприятие закрытое акционерное общество "ХЭМЗ-IРЕС" RESISTANT BEARING SLIDING ASSEMBLY
RU2505719C1 (en) * 2012-07-26 2014-01-27 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" Thrust plain bearing
RU2558406C1 (en) * 2014-04-14 2015-08-10 Александр Николаевич Михайлов Thrust bearing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110107595A (en) * 2019-04-11 2019-08-09 西安理工大学 By the Hydrodynamic-static Thrust Bearings in Water Turbo of tilting bush and static-pressure oil chamber sharing lood

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10731656B2 (en) Self-adjusting drum system
CZ293330B6 (en) Screw compressor
RU2583206C1 (en) Resilient damping support of turbomachine rotor with damper with throttle grooves
RU2676204C1 (en) Plain thrust bearing
US9377051B2 (en) Duplex bearing device
JPS5659025A (en) Fluid bearing
GB1056016A (en) Shaft seals particularly for rotary positive displacement pumps
GB1012839A (en) Gas lubricated bearing
US3544179A (en) Combination thrust and radial bearing
US2941851A (en) Radial and thrust bearing
US2505868A (en) Seal for centrifugal pumps
GB1235395A (en) Rotary positive-displacement fluid pump or fluid operated motor
CN105822666A (en) Double row tapered roller bearing and installing structure thereof
US3198132A (en) Pump
RU2298117C1 (en) Hydrostatic bearing
US7261183B2 (en) Lube oil distribution apparatus
CN207064309U (en) A kind of centrifugal pump is from prefastening grease lubrication bearing structure
CN104964035A (en) Sealing ring and rotary sealing device thereof
RU2755500C1 (en) Turbocharger
RU2298116C1 (en) Hydrostatic bearing
US10634152B2 (en) Multi-bearing design for shaft stabilization
US973850A (en) Shaft-packing.
RU2324081C2 (en) Sliding bearing
SU372385A1 (en) SHAFT SUPPORT
RU2810852C2 (en) Water protection device for submersible motor