RU2702812C1 - Подшипниковый узел ротора винтового компрессора - Google Patents
Подшипниковый узел ротора винтового компрессора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2702812C1 RU2702812C1 RU2019116792A RU2019116792A RU2702812C1 RU 2702812 C1 RU2702812 C1 RU 2702812C1 RU 2019116792 A RU2019116792 A RU 2019116792A RU 2019116792 A RU2019116792 A RU 2019116792A RU 2702812 C1 RU2702812 C1 RU 2702812C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bearings
- rotor
- bearing
- thrust
- spherical surface
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/02—Arrangements of bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Изобретение относится к подшипниковым узлам ротора винтового компрессора. Подшипниковый содержит последовательно установленные опорный роликовый подшипник (1) и радиально-упорные подшипники (2) качения с осевым предварительным натягом, а также два самоустанавливающихся элемента (3, 4), установленных с обеих сторон от радиально-упорных подшипников (2) качения. Элементы (3, 4) выполнены в виде двух втулок, сопряженных друг с другом по сферической поверхности, центр которой расположен на оси ротора. Одна из втулок выполнена с форсункой для подвода масла в подшипники (2), связанной с диаметральной канавкой, выполненной на ее сферической поверхности. Изобретение направлено на повышение надежности работы подшипникового узла ротора винтового компрессора за счет обеспечения компенсации перекосов упорных поверхностей, возникающих от прогиба вала ротора при работе компрессора. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области компрессоростроения, преимущественно к винтовым компрессорам, в частности к подшипниковым узлам ротора винтового компрессора.
В конструкции винтовых компрессоров в качестве опор роторов, в зависимости от их нагрузок, используются подшипники качения и подшипники скольжения. При прочих равных условиях подшипники качения обладают собственными основными преимуществами. Так у данного типа подшипников коэффициент трения качения на порядок меньше коэффициента трения скольжения, поэтому и расход масла значительно меньше, чем на подшипники скольжения. Как следствие, это уменьшает габариты элементов системы смазки, повышает удобство обслуживания и ремонта. Также подшипники скольжения имеют относительно невысокую стоимость.
В зависимости от воспринимаемой в компрессоре нагрузки подшипники качения подразделяются на радиальные (опорные) и осевые (упорные) подшипники. Опорные и упорные подшипники собираются в пакет (подшипниковый узел) образующий достаточно жесткую конструкцию.
Надежность подшипников качения, при прочих равных условиях, в значительной мере зависит от точности изготовления посадочных поверхностей под их установку. При изготовлении корпусов компрессоров, а также подшипниковых шеек, роторов винтовых компрессоров и других машин, всегда имеются погрешности от их идеальной геометрической формы и взаимного расположения посадочных мест подшипников на валах и корпусах.
Накопление погрешностей значительно снижает реальную площадь контакта упорных поверхностей подшипника, что является причиной вибрации, щелевой фреттинг-коррозии и, как следствие, преждевременного выхода из строя подшипников.
Известен подшипниковый узел ротора винтового компрессора, содержащий установленные в линию опорный роликовый подшипник, воспринимающий радиальные нагрузки, и упорные шариковые подшипники, воспринимающие осевые нагрузки, между которыми устанавливается форсунка подачи масла. Данные элементы образуют единый пакет. [И.Г. Хисамеев, В.А. Максимов. Двухроторные винтовые и прямозубые компрессоры: теория, расчет и проектирование. Казань: изд-во «Фэн», 2000 - 638 с. - JSBN5-7544-0153-1, с. 19-20].
В данной конструкции радиально-упорные шарикоподшипники внутренней обоймой устанавливаются на вал по переходной посадке, их наружные обоймы являются свободными. Опорный роликовый подшипник внутренней обоймой устанавливается по посадке с натягом, а наружной обоймой по переходной посадке для возможности монтажа/демонтажа и повторного использования подшипников. Таким образом радиально-упорные шарикоподшипники находятся под действием осевого предварительного натяга.
Недостатком данного подшипникового узла является зависимость рабочего ресурса подшипников от точности изготовления установочных поверхностей.
Поскольку требования к точности обработки поверхностей под установку подшипников достаточно жесткие, они не всегда могут быть выдержаны на предприятии-изготовителе, особенно когда обработка расточек корпуса компрессора под подшипники ведутся консольно на достаточно большой длине.
Основной погрешностью, влияющей на работоспособность подшипников, является несоосность мест под установку подшипников на валу и корпусе. Эта погрешность приводит к перекосу ротора.
Для винтовых компрессоров следует различать два вида перекоса ротора:
1. Перекос ротора в результате изготовления компрессора;
2. Перекос ротора при работе компрессора, за счет прогиба ротора под действием на нем циклической нагрузки от радиальной газовой силы.
Способность радиально-упорного подшипника компенсировать угловой перекос наружного кольца по отношению к внутреннему, как следствие ошибок в соосности расточек и прогиба ротора при работе компрессора, ограничена тремя угловыми минутами (в соответствии с рекомендациями производителя подшипников).
Изначальный перекос, полученный на упорной поверхности расточки корпуса компрессора, приводит к перекашиванию наружной обоймы упорного роликового подшипника и упорных шариковых подшипников относительно внутренней обоймы. Образовавшийся угловой перекос может компенсироваться только усилием, возникающим между шариками и дорожками качения, в результате чего возрастают нагрузки на шарики и сепаратор. В результате перекосов возрастают потери на трение подшипников, увеличивается расход масла на подшипники, возникает повышенный износ дорожек шарикоподшипников, вибрация, шум, что приводит к сокращению срока службы подшипников. Дополнительным фактором, снижающим ресурс подшипников является щелевая фреттинг-коррозия между валом и внутренней обоймой упорного подшипника, возникающая в результате вибрационного движения с микроскопической амплитудой и прогиба консоли ротора при работе компрессора вследствие недостаточной жесткости.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение надежности работы подшипникового узла ротора винтового компрессора и увеличение его рабочего ресурса, за счет обеспечения компенсации перекосов упорных поверхностей, возникающих при их изготовлении, а также в результате прогиба вала ротора при работе компрессора.
Технический результат достигается тем, что подшипниковый узел винтового компрессора, содержащий последовательно установленные опорный роликовый подшипник и радиально-упорные подшипники качения с предварительным натягом содержит два самоустанавливающихся элемента, установленных с обеих сторон от радиально-упорных подшипников качения и выполненных в виде двух втулок, сопряженных друг с другом по сферической поверхности, центр которой находится на оси ротора, причем одна из втулок выполнена с форсункой для подвода масла в подшипники качения и сообщенной с ней диаметральной канавкой, выполненной на сферической поверхности втулки.
Установка с двух сторон от радиально-упорных подшипников качения самоустанавливающихся элементов, выполненных в виде двух втулок, сопряженных друг с другом по сферической поверхности, и выполнение одной из втулок самоустанавливающегося элементы с форсункой для подвода масла в подшипники качения и связанной с этой форсункой диаметральной канавкой, выполненной на сферической поверхности втулки, центр которой находится на оси ротора, обеспечивает подвижность самоустанавливающихся элементов относительно друг друга, что позволяет при возникновении прогибов ротора во время работы компрессора, компенсировать перекосы упорных поверхностей, обеспечивая при этом плотное прилегание и жесткую связь всей цепочки подшипников в линейном направлении.
Сущность изобретения поясняется графически на фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемого подшипникового узла винтового компрессора; на фиг. 2 - вид А фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б фиг. 3; на фиг. 4 представлена общая схема ротора винтового компрессора на опорах.
Подшипниковый узел винтового компрессора содержит опорный роликовый подшипник 1, ряд радиально-упорных подшипников качения 2, и два самоустанавливающихся элемента 3 и 4 (фиг. 1). Самоустанавливающийся элемент 3 размещается на роторе между наружными обоймами опорного роликового подшипника 1 и соседнего с ним радиально-упорного подшипника качения 2, а самоустанавливающийся элемент 4 установлен по другую сторону от радиально упорных подшипников 2 между наружной обоймой крайнего из подшипников 2 и тарельчатой пружиной 5.
Самоустанавливающийся элемент 3 (Фиг. 2) состоит из двух частей: втулок 6 и 7 сопряженных по сферической поверхности радиусом Rсф, центр которой находится на оси ротора (фиг. 4). Втулка 6 выполнена с форсункой 8 и имеет плоскую упорную поверхность с одной стороны и выпуклую сферическую поверхность с другой стороны. Втулка 7 имеет ответную втулке 6 вогнутую сферическую поверхность с одной стороны и плоскую упорную поверхность с другой стороны. На сферической поверхности втулки 6 выполнена диаметральная канавка 9, сообщенная с форсункой 8. Конструкция самоустанавливающегося элемента 4 аналогична конструкции самоустанавливающегося элемента 3. Самоустанавливающийся элемент 4 (Фиг. 3) состоит из втулки 10 с форсункой 11 и с сообщенной с ней диаметральной канавкой 12 и втулки 13.
При работе винтового компрессора на роторы действуют осевые и радиальные нагрузки. Под воздействием радиальных сил на консольной части ротора под действием циклической нагрузки от радиальных газовых сил возникают прогибы 16 (фиг. 4).
Смещение внешней обоймы опорного роликового подшипника 1, в следствии отклонения от допуска перпендикулярности опорной поверхности расточки корпуса 14 подшипника, будет скомпенсировано за счет прилегания втулки 6 к подшипнику 1, а требуемая перпендикулярность упорной поверхности под установку радиально - упорного шарикоподшипника 2 будет обеспечена плотным прилеганием втулки 6 к втулке 7 по сферической поверхности. Подвижность втулок 6 и 7 относительно друг друга обеспечивается за счет смазывания их зоны контакта рабочим маслом из диаметральной канавки 9, связанной с форсункой 8, которая, в свою очередь, связана с системой 15 подачи масла в подшипниковый узел.
Плотное прилегание тарельчатой пружины 5 и жесткость подшипникового узла осуществляется установкой сопряженных по сферической поверхности втулок 10 и 13.
Таким образом, самоустанавливающиеся элементы 3 и 4 за счет подвижности в них втулок 6,7,10,13 позволяют устранить погрешности изготовления, обеспечить требуемую перпендикулярность упорных поверхностей подшипников, плотное прилегание элементов подшипникового узла и сохранение жесткой связи при перекосах поверхностей. Данная конструкция позволяет обеспечить допустимые значения по смещению наружного кольца шарикоподшипника относительно внутреннего, что способствует равномерному распределению нагрузки на шарики и улучшению вибросостояния компрессора в целом. Снижение микровибраций внутреннего кольца подшипников исключает образование фреттинг-коррозии на шейках вала компрессора и внутренней обоймы подшипника, что способствует увеличению долговечности элементов компрессора и надежности компрессора в целом.
Claims (1)
- Подшипниковый узел ротора винтового компрессора, содержащий последовательно установленные опорный роликовый подшипник и радиально-упорные подшипники качения с осевым предварительным натягом, отличающийся тем, что он снабжен двумя самоустанавливающимися элементами, установленными с обеих сторон от радиально-упорных подшипников качения и выполненными в виде двух втулок, сопряженных друг с другом по сферической поверхности, центр которой расположен на оси ротора, причем одна из втулок выполнена с форсункой для подвода масла в подшипники качения и связанной с этой форсункой диаметральной канавкой, выполненной на сферической поверхности втулки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116792A RU2702812C1 (ru) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | Подшипниковый узел ротора винтового компрессора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116792A RU2702812C1 (ru) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | Подшипниковый узел ротора винтового компрессора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2702812C1 true RU2702812C1 (ru) | 2019-10-11 |
Family
ID=68280009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019116792A RU2702812C1 (ru) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | Подшипниковый узел ротора винтового компрессора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2702812C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2782484C2 (ru) * | 2021-03-24 | 2022-10-28 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Устройство и способ распределения осевой силы ротора |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4915514A (en) * | 1987-02-18 | 1990-04-10 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Rotary machine equipped with a thrust balancing arrangement |
US5411388A (en) * | 1991-11-13 | 1995-05-02 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Rotary screw machine with thrust balanced bearings |
RU2096664C1 (ru) * | 1995-02-24 | 1997-11-20 | Владимир Ильич Масютин | Винтовой компрессор |
RU60647U1 (ru) * | 2006-08-14 | 2007-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Лукойл-Пермнефтеоргсинтез" | Винтовой компрессор |
RU2643891C1 (ru) * | 2017-06-07 | 2018-02-06 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" | Винтовой компрессор |
-
2019
- 2019-05-30 RU RU2019116792A patent/RU2702812C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4915514A (en) * | 1987-02-18 | 1990-04-10 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Rotary machine equipped with a thrust balancing arrangement |
US5411388A (en) * | 1991-11-13 | 1995-05-02 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Rotary screw machine with thrust balanced bearings |
RU2096664C1 (ru) * | 1995-02-24 | 1997-11-20 | Владимир Ильич Масютин | Винтовой компрессор |
RU60647U1 (ru) * | 2006-08-14 | 2007-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Лукойл-Пермнефтеоргсинтез" | Винтовой компрессор |
RU2643891C1 (ru) * | 2017-06-07 | 2018-02-06 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" | Винтовой компрессор |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2782484C2 (ru) * | 2021-03-24 | 2022-10-28 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Устройство и способ распределения осевой силы ротора |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101387782B1 (ko) | 구동 샤프트의 베어링이 개선된 이송 펌프, 특히 디젤 연료의 이송을 위한 이송 펌프 | |
US8894537B2 (en) | Anti-rotation for thrust washers in planetary gear system | |
US20190113073A1 (en) | Bearing arrangement for fluid machinery application | |
US9915246B2 (en) | Wind turbine rotor shaft arrangement | |
US7624645B2 (en) | Compensation apparatus | |
WO2009142172A1 (ja) | 二つ割り外輪、これを用いた二つ割り転がり軸受、転がり軸受の取付構造及び取付方法 | |
CN101688552B (zh) | 用于对机械元件进行轴向预加载的装置 | |
US9989086B2 (en) | Sliding bearing | |
US9297414B2 (en) | Bearing unit for fluid machinery application | |
US20090044779A1 (en) | Compensating shaft | |
US20070211978A1 (en) | Roller bearing with preloading | |
CN106536951B (zh) | 用于涡轮增压器的球轴承 | |
RU2702812C1 (ru) | Подшипниковый узел ротора винтового компрессора | |
CN112112894B (zh) | 一种角运动自由度的滚动关节轴承 | |
RU2319046C2 (ru) | Подшипник качения (варианты) | |
US9416817B2 (en) | Crankshaft bearing assembly | |
US11166785B2 (en) | Ball bearing construction with tilt compensation | |
CN100480523C (zh) | 无游隙轴承 | |
CN204175804U (zh) | 航空发动机主轴承外环三瓣坡结构 | |
US20110194794A1 (en) | Noise isolating rolling element bearing for a crankshaft | |
CN114043215A (zh) | 一种基于轴传动中的轴承偏心调整机构 | |
CN110966300A (zh) | 一种滚动轴承及其装配方法 | |
RU2217634C1 (ru) | Планетарная передача | |
CN105805239A (zh) | 行星滚子轴承 | |
CN101769310A (zh) | 一种两边带防尘挡圈满装滚子圆柱滚子轴承 |