SU761754A1 - Hydrostatic support - Google Patents

Description

Изобретение относится к опорам для насосов, работающих в системах высокого давления с агрессивными средами, например, в тепловых станциях, химической промышленности. ⁵

Известен гидростатический подшипник, содержащий вкладыш с несущими карманами, входные и выходные дроссели, плавающие и зафиксированные от проворота уплотнительные кольца, установленные в ¹⁰ кольцевых полостях вкладыша подшипника, обеспечивающие дифференцированное дросселирование на входе и выходе смазки [1].

Недостатком известного подшипника является то, что ввиду ограниченности пе- 15 ремещения плавающих колец величины радиального зазора в подшипнике не обеспечивается высокая степень дросселирования, а следовательно, не полностью используется избыточное давление для обеспече- 20 ния высокой жесткости подшипника, в особенности при перекосах вала.

Известна также гидростатическая опора, содержащая охватывающий вал, вкла- 25 дыш с несущими карманами, сообщающимися с кольцевой камерой подвода, в котором размещено с образованием двух полостей плавающее кольцо, а также напорный коллектор, соединенный с одной из поло- 30 стей камеры подвода, входные и выходные дроссели [2].

Недостатком известной опоры является недостаточная жесткость, в особенности при перекосах вала.

Целью изобретения являются повышение жесткости подшипника, его несущей способности при перекосах вала, а также уменьшение расхода смазки.

Указанная цель достигается тем, что опора снабжена дополнительными дросселями, а другая полость камеры подвода разделена в окружном направлении на отсеки, каждый из которых соединен через дополнительный дроссель с первой упомянутой полостью камеры подвода и с зазором, образованным поверхностями вала и вкладыша, при этом количество отсеков равно количеству несущих карманов.

На фиг. 1 показана предлагаемая опора, разрез А—А фиг. 3; ,на фиг. 2 — разрез Б—Б фиг. 1; на фиг. 3 — разрез В—Ь фиг. 1; на фиг. 4 — разрез Г—Г фиг. Г.

Гидростатическая опора состоит из вкладыша 1, охватывающего вал 2. Во вкладыше 1 имеются несущие карманы 3. В кольцевой камере 4 подвода вкладыша установлено плавающее кольцо 5, разделяющее камеру 4 на полости б и 7. Кольцевая камера подвода закрыта крышкой 8. По761754 лость 7 разделена на несколько равных отсеков 9 пр окружности с помощью уплотнений, в данном случае, в виде планок 10 и И, поджатых к наружной поверхности кольцевой полости с помощью пластинчатых пружин 12. Планка 11 является одновременно и шпонкой, исключающей кольцо 5 от проворота. Усилия пружин 12 должны быть одинаковыми, что необходимо для удержания плавающего кольца в центральном положении. Для обеспечения более оперативного дросселирования необходимо массу плавающего кольца 5 и жесткость пружин 12 назначать по возможности минимальными. Жесткость пружин .12 подбирается опытным путем. Каждый отсек 9 соединен через дроссели 13 с полостью 6. Плавающее кольцо 5 имеет с обоих торцов кольцевые выточки 14 и 15. Кольцевая выточка 15 несколько перекрывает кольцевую выточку 16, выполненную во вкладыше. Выточки 14 и 15 разделены с помощью штифтов 17 на равные участки, число которых соответствует числу отсеков 9. Каждый участок выточки 16 соединен через отверстие 18 с карманом 3. Выточка 14 служит для уравновешивания сил, действующих от давления смазки, с тем, чтобы, обеспечить свободу перемещения кольца 5. Каждый отсек 9 соединен через канал 19 с зазором 20, образованным между вкладышем 1 и валам 2. Полость 6 соединена чеоез отверстия 21 с напорным коллектором 22, к которому крепится подводящая трубка 23. Слив смазки из несущих карманов происходит, с одной стороны, через зазор 24, с другой стороны — через зазор 25 в полость 26, пазы 27 на слив 28.

Работает опора следующим образом.

При наличии давления в коллекторе 22 смазка через отверстие 21 поступает в полость 6. Из полости 6 смазка под давлением поступает через выточки 15 и 16, образующие дроссели, отверстие 18 в несущие карманы 3 и через зазоры 24 и 25 на слив 28. Кроме того, из полости 6 смазка под давлением поступает через дроссели 13 в полость 7, затем через канал .19 — в зазор 20.

При центральном расположении вала, когда зазоры 20 будут равные, количество вытекающей смазки будет одинаковое. Следовательно, давление во всех отсеках 9 по всей окружности будет тоже одинаковое. Кольцо 5 будет оставаться в центральном положении. Прй центральном расположении плавающего кольца дросселирующие щели, образованные выточками 15 и 16, по площади проходных сечений будут одинаковыми по вс-ей окружности. Количество жидкости, вытекающей из полости 6 через дросселирующие щели, образованные выточками 15 и 16, отверстие 18, несущие карманы 3 и зазоры 24 и 25 будет одинаковое, а следовательно, и давление во всех несущих карманах будет тоже одинаковым. При смещении вала, например вниз, под действием радиальных сил зазор 20 внизу уменьшится, а с противоположной стороны вала, т. е. вверху, зазор 20 увеличится. Количество вытекающей смазки через уменьшенный зазор 20 внизу будет меньше, а следовательно, давление в нижнем отсеке 9 будет больше, так как сопротивление трассы возрастает. В верхнем отсеке 9 в связи с увеличением зазора 20 и уменьшением гидравлического сопротивления трассы давление уменьшится. Под действием разности давления, преодолевая действия пружин 12, кольцо 5 сместится вверх, тем самым увеличит дросселирующую щель между выточками 15 и 16 внизу и уменьшит ее вверху, что, в свою очередь, вызовет увеличение давления в нижнем несущем кармане и уменьшение давления 'в верхнем несущем кар!мане. За счет перепада давления между нижним и верхним карманами возникает сила, которая будет стремиться восстановить езл 2 в центральное положение. Причем можно опору отрегулировать за счет изменения жесткости пружин 12 так, что при незначительных смещениях вала, но при значительных нагрузках на вал смещение кольца 5 будет настолько велико, что о.но способно перекрыть полностью дросселирующую щель и уменьшить давление в соответствующем кармане до давления близкому сливу. С противоположной стороны дросселирующая щель увеличится настолько, что давление в соответствующем кармане будет близко давлению напорного коллектора. Таким образом, для восстановления положения вала будет использоваться почти весь перепад давления при незначительных смещениях вала от центрального, например на ’/-, радиального зазора. Известная опора будет обладать большей жесткостью.

Преимущества известных опор заключаются в том, что на работоспособности опоры не так сильно будут сказываться износ шейки вала и перекос вала относительно опоры, так .как импульсом для изменения давления в камерах является изменение размера щели на относительно узком участке вала, вынесенном за пределы несущей части опоры, а степень дифференцированного дросселирования не будет зависеть от размеров зазоров 24 и 25 на самой опоре, как это наблюдается на известных подшипниках. С целью снижения расхода смазки до минимального необходимо ввести уплотнения между несущими карманами 3 и по торцам на сливе в зазорах.

Таким образом минимальный расход смазки по сравнению с известными подшипниками будет зависеть от эффективности уплотнения и количества вытекающей смазки через канал 19 и зазор 20.

Claims (1)

1. Формула , и зобретения

   Гидростатическая опора, содержащая охватывающий вал, вкладыш с несущими карманами, сообщающимися с кольцевой камерой подвода, в котором размещено с образованием двух полостей плавающее кольцо, а также напорный коллектор, соединенный с одной из полостей камеры подвода, входные и выходные дроссели, о тличающаяся тем, что, с целью повышения жесткости и несущей способности, опора снабжена дополнительными дросселями, а другая полость камеры подвода раз761754 делена в окружном направлении на отсеки, каждый из которых соединен через дополнительный дроссель с первой упомянутой полостью камеры подвода и с зазором, 5 образованным поверхностями вала и вкладыша, при этом количество отсеков равно количеству несущих карманов.