SU1762006A1

SU1762006A1 - Hydraulic axial support

Info

Publication number: SU1762006A1
Application number: SU904870238A
Authority: SU
Inventors: Владимир Константинович Кривонос; Леонид Владимирович Черепов; Владимир Григорьевич Боруха; Валерий Васильевич Погребняк
Original assignee: Сумское Машиностроительное Научно-Производственное Объединение Им.М.В.Фрунзе
Priority date: 1990-08-20
Filing date: 1990-08-20
Publication date: 1992-09-15

Abstract

Использование: в гидро- и газодинамических осевых опорах, примен емых в высокоскоростных опорно-уплотнительных узлах приборов, турбин, насосов и компрессоров . Сущность изобретени - опора содержит установленный в корпусе 1 подп тник 2 с гладкой рабочей поверхностью 3 и смонтированную на валу 4 п ту 5. Торцова поверхность 6 п ты 5 выполнена с глухими спиральными канавками 7, открытыми к периферии п ты 5 и направленными от наружного диаметра п ты 5 к центру под острым углом по направлению вращени вала 4 Кажда канавка 7 выполнена из двух эквидистантно расположенных и суженных к центральной части 8 п ты 5 участков 9 и 10 и соедин ющего их участка 11. При этом зона сопр жени изогнутого участка 11 с глухим участком 10 расположена ближе к периферии, чем зона сопр жени участка 11 с участком 9. За счет удлинени пути движени газа при выполнении канавок 7 зигзаго- образными повышаетс напор, что позвол ет снизить габариты опоры при повышении несущей ипособности. 3 ил. to СUse: in hydro and gasdynamic axial bearings used in high-speed bearing-sealing units of instruments, turbines, pumps and compressors. SUMMARY OF THE INVENTION — The support comprises a matte 2 mounted in the housing 1 with a smooth working surface 3 and mounted on the shaft 4 of the pint 5. The front surface of the 6 pt 5 is made with deaf spiral grooves 7 open to the periphery of the pt 5 and directed from the outer diameter points 5 to the center at an acute angle in the direction of rotation of the shaft 4 Each groove 7 is made of two equidistantly located and narrowed to the central part 8 of the fifth sections 5 and 9 and 10, and connecting them to section 11. At the same time, the interface zone of the bent section 11 s ch chem portion 10 is located closer to the periphery than the area of the coupling portion 11 with portion 9. Due to the elongation gas path of movement when the zigzag shaped groove 7 increases the pressure that allows to reduce the dimensions of support with increasing carrier iposobnosti. 3 il. to C

Description

Изобретение относитс к гидро- и газодинамическим осевым опорам, примен емым в высокоскоростных опорно- уплотнительных узлах приборов, турбин. насосов и компрессоров.The invention relates to hydrodynamic and gasdynamic axial bearings used in high-speed bearing-sealing units of devices, turbines. pumps and compressors.

Известна гидродинамическа осева опора в виде газодинамического подп тника со спиральными канавками, содержаща установленную на валу п ту, торцова поверхность которой снабжена расположенными на периферии непроточными спиральными канавками, выполненными под острым углом к направлению вращени вала, и смонтированный в корпусе подп тник с гладкой рабочей поверхностью.A hydrodynamic axial bearing is known in the form of a gas-dynamic suction tube with spiral grooves, containing a fifth mounted on the shaft, the front surface of which is provided with peripheral spiral flutes located at the periphery, made at an acute angle to the direction of rotation of the shaft, and a suture with a smooth working surface mounted in the housing .

Недостатком такого подп тника вл ет- .с низка эффективность работы из-за снижени несущей способности, вследствие нарушени стабильности сло газовой среды в спиральных канавках, поскольку неравномерность пол скоростей по сечению спиральной канавки (ускорение потока у выпуклой стороны и замедление у вогнутой) вл етс фактором, способствующим генерации в нзй кольцевых вихрей.The disadvantage of this bolster is the low efficiency due to a decrease in the carrying capacity due to the violation of the stability of the gaseous layer in the spiral grooves, since the unevenness of the velocity field over the cross section of the spiral groove (acceleration of the flow at the convex side and deceleration at the concave) a factor contributing to the generation of ringing vortices

Известна также гидродинамическа осева опора, содержаща установленный в корпусе подп тник с гладкой рабочей поверхностью и смонтированную на валу п ту, торцова поверхность которой выполнена с глухими спиральными канавками, открытыми к периферии п ты и направленными от наружного диаметра п ты к центру под острым углом к направлению вращени валаA hydrodynamic axial bearing is also known, comprising a lining mounted in the housing with a smooth working surface and a fifth mounted on the shaft, the front surface of which is made with blind spiral grooves open to the periphery of the fifth and directed from the outer diameter of the fifth to the center at an acute angle to the direction of rotation of the shaft

х| О ГО О О Оx | O GO O O O O

Однако несуща способность такой опоры недостаточна из-за низкой папорно- сти спиральных канавок, что снижает величину подъемной силы и жесткость опоры, что, в свою очередь, приводит к увеличению ее массы и габаритов.However, the carrying capacity of such a support is insufficient due to the low resistance of the spiral grooves, which reduces the size of the lifting force and the rigidity of the support, which, in turn, leads to an increase in its mass and dimensions.

Целью изобретени вл етс повышение несущей способности, а также снижение массы и габаритов опорыThe aim of the invention is to increase the carrying capacity, as well as reduce the weight and dimensions of the support.

На фиг. 1 представлена гидродинамическа осева опора, продольный разрез, на фиг. 2-сечение А-А на фиг 1, на фиг 3- взриант.FIG. 1 shows a hydrodynamic axial support, a longitudinal section; FIG. 2-section A-A in FIG. 1, FIG. 3 - adult.

Гидродинамическа осева опора содержит установленный в корпусе 1 подп тник 2 с гладкой рабочей поверхностью 3 и смонтированную на валу 4 п ту 5, торцова поверхность 6 которой выполнена с глухими спиральными канавками 7, открытыми к периферии п ты 5 и направленными от наружного диаметра п гы 5 к центру под острым углом к направлению вращени вала 4. канавка 7 выполнена из двух участков 9, 10 и плавно соедин ющего их между собой изогнутого участка 11 При этом зона сопр жени изогнутого участка 11 с глухим участком 10 канавки 7, имеющим глухой торец 12, расположена ближе к периферии, чем зона сопр жени этого изогнутого участка 11с участком 9, имеющим открытый к периферии торец 13.The hydrodynamic axial support comprises a subframe 2 mounted in the housing 1 with a smooth working surface 3 and mounted on the shaft 4 of the tuft 5, the end face of which 6 is made with deaf spiral grooves 7 open to the periphery of the pin 5 and directed from the outer diameter of the pin 5 to the center at an acute angle to the direction of rotation of the shaft 4. The groove 7 is made of two sections 9, 10 and a curved section 11 which smoothly connects them to each other. At the same time, the junction area of the curved section 11 with the blind section 10 of the groove 7 having a deaf torus n 12 is located closer to the periphery than the interface of this curved section 11c section 9, having an end 13 open to the periphery.

Гидродинамическа осева опора работает следующим образом.Hydrodynamic axle bearing works as follows.

При работе гидродинамической осевой опоры, например в конструкции центробежного компрессора, рабоча среда, в качестве которой может быть использован &лэмпримируемый или запирающий газ, при вращении вала 4 поступает в спиральные канавки 7, где при движении к центру встре- ПРТ сопротивление центральной иепроточ ной части 8, что позвол ет установить стабильную величину несущего газового сло между п той 5 и подп тником 2. При этом область п ты 5, снабженна спиральными канавками 7, представл ет собой как бы встроенный микрокомпрессор, которыйWhen operating a hydrodynamic axial bearing, for example, in a centrifugal compressor design, the working medium, which can be used as an ampling or locking gas, enters helical grooves 7 when the shaft 4 rotates; part 8, which makes it possible to establish a stable value of the carrier gas layer between the heel 5 and the bolster 2. In this case, the heel 5, provided with spiral grooves 7, is like an embedded microcompressor, ing

пбеспечиваег опоре повышенное давление а несущем смазочном слое газовой среды и позвол ет поддерживать его стабильную величину зазора между п той 5 и подп тникомProviding the support with an increased pressure on the carrier lubricating layer of the gaseous medium and allows maintaining its stable gap size between the fifth and the support

2 за счет равенства гидростатических сил, действующих на ограничивающие поверхности 3 и 6, и гидродинамической уравновешивающей силы, возникающих за счет воздействи спиральных канавок 7 на рабочую среду.2 due to the equality of hydrostatic forces acting on the bounding surfaces 3 and 6, and the hydrodynamic balancing force arising due to the effect of the spiral grooves 7 on the working environment.

Газова среда, попада в открытый участок 9 спиральной канавки 7 при движении к центру, сужаетс , а затем по изогнутому переводному участку 11 попадает в глухойThe gas environment, entering the open area 9 of the spiral groove 7 as it moves towards the center, narrows and then, along the curved transfer section 11, enters the deaf

участок 11 канавки 7, где продолжаетс ее сжатие до более высокого давлени при движении к центральной непроточной части 8 п ты 5. За счет удлинени пути движени .аза при выполнении канавок 7 зигзагообразными повышаетс напор, создаваемый обоими участками 9 и 10 канавки 7, что позвол ет снизить радиальные габариты опоры при повышении несущей, способности, соответственно, уменьшаетс масса опоры.section 11 of the groove 7, where it continues to compress to a higher pressure as it moves towards the central non-flowing part of 8 fifths. Due to the extension of the path of movement, when the grooves 7 are zigzagged, the pressure created by both sections 9 and 10 of the grooves 7 increases; It does not reduce the radial dimensions of the support with an increase in the bearing capacity, and, accordingly, the weight of the support decreases.

Claims

Claims of the invention A hydrodynamic axial support comprising a submix mounted in the housing with a smooth working surface and

an axle mounted on the shaft, the end surface of which is made with blind spiral grooves open to the periphery of the heel and directed from the outer diameter of the heel to the center at an acute angle to

the direction of rotation of the shaft, characterized in that, in order to increase the carrying capacity, as well as reduce the weight and circumference of the support, each groove is made of two equidistantly located

and a curved section, which are narrowed to the central part of the heel, and a curved section smoothly interconnecting them, while the interface of the curved section with the blind section of the groove, which has a blind end, is located closer to the periphery than the interface of this curved section with the section open end to the periphery.

$

Fs / e.f

eight

Aa

7

- FIG. 2

12 Yu

9 13

Fig.Z