UA74963C2

UA74963C2 - Support bearing node (versions)

Info

Publication number: UA74963C2
Application number: UA20040604529A
Authority: UA
Inventors: Vasylii Sihizmu Martsynkovskyi
Original assignee: Vasylii Sihizmu Martsynkovskyi
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2006-02-15

Abstract

This invention relates to the area of machine-building, in particular, to pivot shoe bearings, and can be used in designs of quick compressors, gas and steam turbines, pumps and other rotor machines. The support bearing unit has body with channels for oil supply and with discharge cavity, shaft surrounded by pivot shoes, each of those has radial opening arranged in the central part or the working surface, and distribution channels arranged in the inlet and the outlet edges; pockets, fixation screws, oil-removal scrapers installed in the inter-shoe space. In the first version of implementation the pockets are arranged at the inner surface of the wheel of the support bearing unit. In the second version of implementation the support bearing unit has additionally intermediate bushing, this is installed between the body of the support bearing unit and the pivot shoes, and the pockets are arranged at intermediate bushing. Stability of the system rotor-bearing is improved and operation expenses are decreased, dynamical characteristics are improved and centering of the bearing relative to the body, with removal of electro-rust removal of material from the shoes to rotary surface due to arrangement of oil-removal scrapers made of electro-conductive material.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід належить до галузі машинобудування, а саме, до самоустановлювальних колодочних підшипників, і 2 Може бути використаний в конструкціях бистрохідних компресорів, газових та парових турбін, насосів та інших роторних машинах.The invention belongs to the field of mechanical engineering, namely, to self-aligning well bearings, and 2 Can be used in the construction of high-speed compressors, gas and steam turbines, pumps and other rotary machines.

Відомо опорний підшипниковий вузол, що містить корпус з каналами підведення мастила та зливною порожниною, вал, який охоплюють самоустановлювальні колодки, розміщені в центральній частині робочої поверхні з радіальними отворами. Біля вхідної та вихідної кромок кожної колодки виконано розподільні канавки, одну з яких сполучено через канал у тілі колодки з каналами підведення мастила, а другу канавку виконано наскрізною та розміщено паралельно поздовжній осі підшипникового вузла. У тілі кожної колодки виконано наскрізні отвори з перерізами, що змінюються. У наскрізній канавці розміщено ущільнення з утворенням камери з можливістю розвороту у бік вала (авт. свід. СССР Мо 1807268, Е16С 32/08, 1990).A support bearing assembly is known, which contains a housing with oil supply channels and a drain cavity, a shaft covered by self-aligning pads located in the central part of the working surface with radial holes. Near the input and output edges of each pad, distribution grooves are made, one of which is connected through a channel in the body of the pad to the oil supply channels, and the second groove is made through and placed parallel to the longitudinal axis of the bearing unit. The body of each block has through holes with changing cross-sections. A seal is placed in the through-groove with the formation of a chamber with the possibility of turning towards the shaft (authorized certificate of the USSR Mo 1807268, E16С 32/08, 1990).

Проте, зазначений опорний підшипниковий вузол не може гарантувати достатньої стійкості системи 12 ротор-підшипник. Крім того, досить високими є експлуатаційні витрати.However, the specified support bearing assembly cannot guarantee sufficient stability of the rotor-bearing system 12. In addition, operating costs are quite high.

Найближчим за технічною суттю до винаходу, що заявляється, є підшипниковий вузол, що містить корпус з каналами підведення мастила та зливною порожниною, вал, самоустановлювальні колодки, що охоплюють вал, з виконаними у центральній частині робочої поверхні карманом та радіальним отвором і у вхідній та вихідній кромках розподільними канавками. Підшипниковий вузол обладнано маслознімними скребками із зносостійкого матеріалу та фіксувальними гвинтами (патент України Мо 763 на корисну модель, Е 16С 32/06, 20001.The closest in technical essence to the claimed invention is a bearing unit containing a housing with oil supply channels and a drain cavity, a shaft, self-aligning pads covering the shaft, with a pocket and a radial hole made in the central part of the working surface and in the inlet and outlet distribution grooves on the edges. The bearing unit is equipped with oil-removal scrapers made of wear-resistant material and fixing screws (patent of Ukraine Mo 763 for a useful model, E 16С 32/06, 20001.

Недоліками даної конструкції, як і попереднього аналогу, є недостатня стійкість системи ротор-підшипник та високі експлуатаційні витрати. Крім того, в такому підшипниковому вузлі неможливо покращити динамічні характеристики, які залежать від маси.The disadvantages of this design, like the previous analogue, are insufficient stability of the rotor-bearing system and high operating costs. In addition, in such a bearing unit, it is impossible to improve the dynamic characteristics that depend on the mass.

У зазначеному підшипниковому вузлі між валом та підшипником, де мінімальний опір, відбувається розряд та с 22 винесення металу з колодок на обертальну поверхню. Підшипник має недостатнє центрування відносно корпусу. Го)In the indicated bearing unit between the shaft and the bearing, where the resistance is minimal, a discharge occurs and metal is removed from the pads onto the rotating surface. The bearing has insufficient centering relative to the housing. Go)

В основу винаходу поставлено задачу шляхом зміни конструкції та введення нових конструктивних елементів підвищити стійкість системи ротор-підшипник та знизити експлуатаційні витрати, покращити динамічні характеристики та центрування підшипника відносно корпусу, а також усунути електроерозійне винесення матеріалу з колодок на обертальну поверхню. оThe invention is based on the task of improving the stability of the rotor-bearing system and reducing operating costs, improving the dynamic characteristics and centering of the bearing relative to the housing, as well as eliminating electroerosive removal of material from the pads to the rotating surface by changing the design and introducing new structural elements. at

Поставлену задачу вирішують тим, що в опорному підшипниковому вузлі, що містить корпус з каналами «о підведення мастила та зливною порожниною, вал, охоплений самоустановлюваними колодками, кожна з яких має радіальний отвір, виконаний в центральній частині її робочої поверхні, та розподільні канавки, виконані у о вхідній та вихідній кромках, кармани, фіксувальні гвинти, маслознімні скребки, установлені в міжколодочному «І просторі, згідно з винаходом, кармани виконано на внутрішній поверхні корпуса опорного підшипникового вузла.The task is solved by the fact that in the support bearing unit, which contains a housing with channels for the supply of lubricant and a drain cavity, the shaft is covered by self-aligning pads, each of which has a radial hole made in the central part of its working surface, and distribution grooves made at the inlet and outlet edges, pockets, fixing screws, oil scrapers installed in the inter-pad space, according to the invention, the pockets are made on the inner surface of the housing of the support bearing assembly.

Зо Поставлену задачу вирішують також тим, що опорний підшипниковий вузол, що містить корпус з каналами - підведення мастила та зливною порожниною, вал, охоплений самоустановлюваними колодками, кожна з яких має радіальний отвір, виконаний в центральній частині її робочої поверхні, та розподільні канавки, виконані у вхідній та вихідній кромках, кармани, фіксувальні гвинти, маслознімні скребки, установлені в міжколодочному « просторі, згідно з винаходом, додатково містить проміжну втулку, установлену між корпусом опорного З підшипникового вузла і самоустановлювальними колодками, а кармани виконано на проміжній втулці. с В обох варіантах виконання підшипникового вузлу, як мінімум, один маслознімний скребок виконано зЗ The task is also solved by the fact that the support bearing unit, which contains a housing with channels - the supply of lubricant and a drain cavity, a shaft covered by self-aligning pads, each of which has a radial hole made in the central part of its working surface, and distribution grooves made in the input and output edges, pockets, fixing screws, oil-removal scrapers, installed in the inter-pad space, according to the invention, additionally contains an intermediate sleeve installed between the housing of the supporting Z bearing unit and the self-installing pads, and the pockets are made on the intermediate sleeve. c In both versions of the bearing assembly, at least one oil-removal scraper is made with

Із» електропровідного матеріалу.From" electrically conductive material.

Колодка має товщину до 1,5 мм.The pad has a thickness of up to 1.5 mm.

Корпус опорного підшипникового вузла може бути виконано рознімним.The housing of the support bearing unit can be made removable.

У рознімних частинах корпусу може бути виконано центрувальні накладки. 7 Перенесення кармана з колодки на внутрішню поверхню корпуса підшипникового вузла або на проміжну «їз» втулку, установлену між корпусом підшипника і самоустановлювальними колодками, підвищує стійкість системи ротор-підшипник. Крім того, знижується маса підшипника, по меншій мірі, на товщину кармана, що покращує о динамічні характеристики. б 20 В опорному підшипниковому вузлі, що пропонується, товщина самоустановлювальної колодки може бути зменшена до 1,5 мм, в результаті чого зменшується інерція колодки, що зводить до мінімуму її вібрацію. с» Виконання, як мінімум, одного маслознімного скребка з електропровідного матеріалу забезпечує відведення електростатичного розряду з валу турбомашини на її корпус із заземленням його, завдяки чому не відбувається електроерозійне винесення матеріалу. 29 Виконання корпусу рознімним, особливо у конструкції з проміжною втулкою, дозволяє економити матеріалиDetachable parts of the housing can be equipped with centering pads. 7 Transferring the pocket from the block to the inner surface of the housing of the bearing assembly or to the intermediate "riding" sleeve installed between the bearing housing and the self-aligning blocks increases the stability of the rotor-bearing system. In addition, the weight of the bearing is reduced, to a lesser extent, by the thickness of the pocket, which improves the dynamic characteristics. b 20 In the proposed support bearing assembly, the thickness of the self-aligning pad can be reduced to 1.5 mm, as a result of which the inertia of the pad is reduced, which minimizes its vibration. c» The execution of at least one oil-removal scraper made of electrically conductive material ensures the removal of electrostatic discharge from the shaft of the turbomachine to its body with its grounding, due to which there is no electroerosive removal of material. 29 Making the case detachable, especially in the design with an intermediate sleeve, allows you to save materials

ГФ) та трудовитрати через те, що можливо використовувати старі корпуси підшипників.GF) and labor costs due to the fact that it is possible to use old bearing housings.

Виконання центрувальних накладок у рознімних частинах корпусу дозволяє центрувати підшипник відносно о корпусу.The execution of centering overlays in the removable parts of the housing allows you to center the bearing relative to the housing.

Винахід пояснюється кресленнями. 60 На Фіг. 1 зображено опорний підшипниковий вузол, поздовжній розріз; на Фіг. 2 - поперечний розріз опорного підшипникового вузла без проміжної втулки; на Фіг. З - поперечний розріз опорного підшипникового вузла з проміжною втулкою; на Фіг. 4 схематично зображено нерознімний опорний підшипниковий вузол без проміжної втулки; на Фіг. 5 схематично зображено рознімний опорний підшипниковий вузол без проміжної втулки; бо на Фіг. б схематично зображено рознімний опорний підшипниковий вузол без проміжної втулки і з центрувальними накладками; на Фіг. 7 схематично зображено рознімний опорний підшипниковий вузол з проміжною втулкою і з центрувальними накладками.The invention is explained with drawings. 60 in Fig. 1 shows the support bearing assembly, longitudinal section; in Fig. 2 - cross-section of the support bearing unit without an intermediate sleeve; in Fig. C - cross-section of the support bearing unit with an intermediate sleeve; in Fig. 4 schematically shows a non-detachable support bearing assembly without an intermediate sleeve; in Fig. 5 schematically shows a removable support bearing assembly without an intermediate sleeve; because in Fig. b schematically shows a removable support bearing assembly without an intermediate sleeve and with centering pads; in Fig. 7 schematically shows a removable support bearing assembly with an intermediate sleeve and with centering pads.

Опорний підшипниковий вузол містить корпус 1 з каналами 2 підведення мастила та зливною порожниною 3, вал 4, охоплений самоустановлювальними колодками 5. Кожна самоустановлювальна колодка 5, товщина якої становить до 1,5 мм, має радіальний отвір б, виконаний в центральній частині її робочої поверхні, та розподільні канавки 7, виконані у вхідній та вихідній кромках. Опорний підшипниковий вузол обладнано фіксувальними гвинтами 8. В міжколодочному просторі установлено маслознімні скребки 9. Як мінімум, один /о маслознімний скребок 9 виконано електропровідним.The support bearing unit contains a housing 1 with channels 2 of oil supply and a drain cavity 3, a shaft 4, covered by self-installing pads 5. Each self-installing pad 5, the thickness of which is up to 1.5 mm, has a radial hole b made in the central part of its working surface , and distribution grooves 7, made in the input and output edges. The supporting bearing unit is equipped with fixing screws 8. Oil-removal scrapers 9 are installed in the space between the blocks. At least one oil-removal scraper 9 is electrically conductive.

В першому варіанті виконання (Фіг. 1 та Фіг. 2) опорний підшипниковий вузол містить кармани 10, виконані на внутрішній поверхні корпуса 1.In the first embodiment (Fig. 1 and Fig. 2), the support bearing unit contains pockets 10 made on the inner surface of the housing 1.

У другому варіанті виконання (Фіг. 3) опорний підшипниковий вузол додатково містить проміжну втулку 11, установлену між корпусом 1 підшипника і самоустановлювальними колодками 5, а кармани 10 виконано на 7/5 проміжній втулці 11.In the second embodiment (Fig. 3), the support bearing unit additionally contains an intermediate sleeve 11 installed between the bearing housing 1 and the self-aligning blocks 5, and the pockets 10 are made on the 7/5 intermediate sleeve 11.

Корпус 1 опорного підшипникового вузла як першого, так і другого варіантів виконання, може бути нерознімним (Фіг. 4) або рознімним (Фіг. 5, Фіг. б, Фіг. 7). У рознімних частинах 12 та 13 корпусу 1 може бути виконано центрувальні накладки 14 (Фіг. 6 та Фіг. 7).The housing 1 of the support bearing unit of both the first and second versions can be fixed (Fig. 4) or detachable (Fig. 5, Fig. b, Fig. 7). In the removable parts 12 and 13 of the housing 1, centering pads 14 can be made (Fig. 6 and Fig. 7).

Опорний підшипниковий вузол працює наступним чином.The support bearing assembly works as follows.

При обертанні вала 4 мастило, що постачається спрямованою маслоподачею із системи маслопостачання турбомашини по каналах 2 підведення мастила надходить до робочих поверхонь самоустановлювальних колодок 5 через розподільну канавку 7 у вхідній кромці. Подача мастила з розподільної канавки 7 по заглибленню проти напрямку обертання вала 4 дозволяє збільшити зону, охоплювану холодним маслом, а виконання скосу на протилежному боці канавки 7 посилює підтиснення потоку мастила у напрямку, с г протилежному напрямку обертання вала 4, і тим самим сприяє запобіганню потрапляння гарячого масла на робочу поверхню наступної колодки, встановленої по ходу обертання вала 4. і)When the shaft 4 rotates, the lubricant supplied by the directional oil supply from the oil supply system of the turbomachine through the lubrication supply channels 2 reaches the working surfaces of the self-aligning blocks 5 through the distribution groove 7 in the inlet edge. The supply of lubricant from the distribution groove 7 in a recess against the direction of rotation of the shaft 4 allows to increase the area covered by cold oil, and the execution of a bevel on the opposite side of the groove 7 increases the suppression of the flow of lubricant in the direction opposite to the direction of rotation of the shaft 4, and thereby helps to prevent ingress of hot oil on the working surface of the next pad installed in the direction of rotation of the shaft 4. i)

При роботі опорного підшипникового вузла кожна самоустановлювальна колодка 5 спирається на самогенеровану гідростатичну плівку мастила. Ця плівка створюється у результаті відбору незначної частини (порядку 1095) гідродинамічної плівки мастила на робочій поверхні самоустановлювальної колодки 5 з метою с зо створення гідростатичного тиску у кармані 10, виконаному у корпусі 1.During the operation of the support bearing unit, each self-aligning block 5 rests on a self-generated hydrostatic film of lubricant. This film is created as a result of the selection of a small part (of the order of 1095) of the hydrodynamic film of lubricant on the working surface of the self-aligning pad 5 in order to create hydrostatic pressure in the pocket 10 made in the body 1.

Відсутність у підшипниковому вузлі будь-яких механічних опор дозволяє спростити конструкцію та позбавляє ісе) проблем, пов'язаних зі стиранням опор, а ізолююча і демпфуюча дія гідростатичної плівки на опорній поверхні Ге! самоустановлювальної колодки 5 сприяє процесу загасання вібрацій звукових вібрацій звукових коливань.The absence of any mechanical supports in the bearing unit allows to simplify the design and eliminates ise) problems associated with wear of the supports, and the insulating and damping effect of the hydrostatic film on the supporting surface of Ge! of the self-aligning block 5 contributes to the process of damping the vibrations of sound vibrations of sound vibrations.

Встановлення у міжколодковому просторі маслознімних скребків 9 дозволяє вилучити нагрітий масляний шар « зв З поверхні вала 4, що обертається. Постійне підтиснення маслознімного скребка 9 до поверхні вала 4 ї- забезпечується тиском мастила у камері, що забезпечує переміщення маслознімного скребка 9 до вала 4 по мірі його стирання в процесі експлуатації. Виконання, як мінімум, одного маслознімного скребка 9 з електропровідного матеріалу забезпечує відведення електростатичного розряду з валу 4 турбомашини на її корпус 1 із заземленням його, завдяки чому не відбувається електроерозійне винесення матеріалу. « - сInstallation of oil-removal scrapers 9 in the inter-pad space allows removing the heated oil layer from the surface of the rotating shaft 4. Constant pressing of the oil-removal scraper 9 to the surface of the shaft 4 is provided by the pressure of the lubricant in the chamber, which ensures the movement of the oil-removal scraper 9 to the shaft 4 as it wears during operation. The execution of at least one oil-removal scraper 9 from electrically conductive material ensures the removal of electrostatic discharge from the shaft 4 of the turbomachine to its body 1 with its grounding, due to which there is no electroerosive removal of the material. " - with

Claims

The formula of the invention with

1. Support bearing assembly containing a housing with oil supply channels and a drain cavity, a shaft covered with self-aligning pads, each of which has a radial hole made in the central part of its working surface, and distribution grooves made in the inlet and outlet edges , pockets, fixing screws, oil-removal scrapers, installed in the space between the blocks, which differs in that the pockets are made on the inner surface of the housing of the support bearing unit.

at

2. Support bearing unit according to claim 1, which is characterized by the fact that at least one oil-removal scraper 5r is made of electrically conductive material. (at)

3. Support bearing unit according to claim 1, which differs in that the block has a thickness of up to 1.5 mm. with"

4. Support bearing assembly according to claim 1, which is characterized by the fact that the housing is detachable.

5. Support bearing unit according to claim 4, which is characterized by the fact that centering pads are made in the removable parts of the housing.

b. A support bearing assembly containing a housing with oil supply channels and a drain cavity, a shaft covered with self-aligning pads, each of which has a radial hole made in (Ф) the central part of its working surface, and distribution grooves made in the inlet and outlet edges, GI pockets, fixing screws, oil-removal scrapers are installed in the inter-pad space, which is distinguished by the fact that it additionally contains an intermediate sleeve installed between the housing of the support bearing unit and the self-installing pads, and the pockets are made on the intermediate sleeve.

7. Support bearing unit according to claim 6, which is characterized by the fact that at least one oil-removal scraper is made of electrically conductive material.

8. Support bearing unit according to claim 6, which is characterized by the fact that the block has a thickness of up to 1.5 mm.

9. Support bearing unit according to claim 6, which is characterized by the fact that the housing is detachable. 65

10. Support bearing unit according to claim 9, which is characterized by the fact that centering pads are made in the detachable parts of the housing.