Упорный подшипник скольжения

 

„„SU„„ i 025932

; СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

OllH0AHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ % фяч р (21) 2410999/25-27. (22) 11. 10. 76 (46) 30.06.83. 6юл. и 24 (72) И.Д. Генкин, 10.Е. Глазов, Я.И.. Зарх, С.Я . Тайчер, А .R. Альпин, Ю.А. Алексеев, Х. А. Гуревич и

В.В. Пахтусов (71) Государственный научно-исследо" вательский институт машиностроения (53.) 621.8.22.2(088.8) (56) 1. Патент США и 2636790, кл . 308-160, 1953.

Д 0 Р 16 С 17/04; F 1 С аЮО8-:----- --- -,. (54) (57) 1 ° УПОРНЫ",ПОДИИПНИК СКОЛ»ЖЕНИЯ, содержащий сегменты, связанные с плунжерами, смонтированными в камере, заполненной рабочей средой под давлением, а также регулятор давленив, включающий исполнительный орган, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью упрощения системы регулирования давления и повышения точности его регулирования, в стенке камеры выполнена сообщающаяся с ней полость, а исполнительный орган выполнен в виде подпружиненного поршня, установленного в полости.

1025932

2. Подшипник по n,1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения статической жесткости, он снабжен дросселем, дополнительной гидравлической камерой, сообщающейся .через дроссель с поверхностью трения сегментов, пневмокамерой, расположенной между полостью и дополни» тельной гидравлической камерой, дополнительным поршнем, жестко связан- ным с подпружиненным поршнем и раз- мещенным в пневмокамере,а также блоИзобретение относится к машиностроению, в частности судостроению, и может быть использовано в упорных подшипниках, работающих в условиях значительных динамических нагрузок. „ 5

Известна конструкция. упорного подшипника скольжения, содержащего сегменты, связанные с плунжерами, сион" тированными в. гидравлической камере, заполненной рабочей средой под давле 10 нием, а также регулятор давления, включающий исполнительный орган, Наличие этих элементов обеспечивает возможность увеличения статической жесткости упорного подшипника относительно динамической его составляющей и улучшение виброиэолирующих его характеристик (11.

Недостатками известного устройства являются сложность регулятора, а 20 также то, что регулятор контролирует только часть факторов, влияющих на положение валопровода, и поэтому не может с достаточной .точностью поддерживать постоянство положения вала и, 25 соответственно, обеспечить большие значения статической жесткости.

Цель изобретения - упрощение системы регулирования давления и повыше.

we точности его регулирования.

Указанная цель достигается тем, что в упорном подшипнике скольжения, содержащем сегменты, связанные с ,плунжерами, смонтироаанными в камере, .заполненной рабочей средой под давлением, а также регулятор. давления, включающий исполнительный орган., в стенке камеры выполнена сообщающаяся с ней полость, а исполнительный орком из двух жестко связанных поршней,. один из которых размещен в пневмокамере, а другой - в дополнительной гидравлической камере.

3. Подшипник по и. 1, о т л ич в а шийся тем, что он снабжен эолотниковыми устройствами, рабочий орган одного из которых связан с блоком поршней, а рабочий орган друго" го по крайней мере с одним из сегментов. ган выполнен в виде подпружиненного поршня, установленного s полости.

Упорный подшипник скольжения снабжен дросселем, дополнительной гидравлической, камерой, сообщающейся через дроссель с поверхностью трения сегментов, пневмокамерой, расположенной между полостью и дополнительной гидравлической камерой, дополнительным поршнем, жестко связанным с подпружиненным поршнем и размещен" ным в пневмокамере, а также блоком иэ двух жестко связанных поршней, один из которых размещен в пневмока" мере, а другой - в дополнительной гидравлической камере.

Упорный подшипник скольжения снабжен эолотниковыми устройствами, рабочий орган одного иэ которых связан с блоком поршней, а рабочий орган другого по крайней мере с одним из сегментов.

На фиг. 1 изображен упорный подшипник скольжения, разрез; на фиг. 2упорный подшипник скольжения с элементами для повышения его статической жесткости, разрез.

Упорный подшипник содержит корпус

1, в котором смонитрован вал с упорным диском 2, Диск 2 опирается на сегменты 3, соединенные с плунжерами 4, которые смонтированы в гидравлической камере 5, заполненной рабочей средой под давлением. Для взвешивания валопровода на гидравлической подушке служит клапан 6 и насос

7, от которого рабочая среда по подводящей магистрали 8 через гидравлическое сопротивление 9 поступает в гидравлическую камеру 5 °

3 102

В гидравлической камере 5 выполнена сообщающаяся с ней полость 10.

В ней смонтирован регулятор давления, исгюлнительный орган которого представляет собой поршень 11 с пружиной 12. Подшипник содержит также датчик 13 давления, усилитель 14 и силовой орган .15 например электродинамический вибратор.

Подшипник также содержит дроссель

16, дополнительную гидравлическую камеру 17, сообщающуюся через дроссель 16 с поверхностью трения сегментов 3, пневмокамеру 1-8, расположенную между полостью 10 и дополнительной гидравлической камерой 17 дсполнительный поршень 19, жестко связанный с подпружиненным поршнем

11 и размещенный в пневмокамере 18.

Кроме того, он содержит блок иэ двух жестко связанных поршней 20 и 21..

Поршень 20.размещен в пневмокамере

18, а поршень 21 - в дополнительной гидравлической камере 17.

Упорный подшипник-скольжения может быть снабжен также эолотниковыми устройствами 22 и 23. Рабочйй орган.24 устройства 22 связан с блоком гюршней 20 и 21, а рабочий орган

25 устройства 23 - с одним из сегмен. тов 3.

Устройство работает следующим образом.

При включении насоса 7 рабочая среда по гюдводящей магистрали 8 поступает в гидравлическую камеру 5.

Гидравлическое сопротивление 9 предотвращает прохождение пульсации давления от насоса 7 в гидравлическую камеру 5.

В начальный момент времени клапан 6 закрыт, рабочая среда иэ гидравлической камеры 5 не вытекает, в результате чего давление в гидравли-„ ческой камере 5 повышается. Повыше-. ние давления происходит до тех гюр, .пока силы, действующие со стороны рабочей среды,на плунжер 4, не сравняются с осевыми сипами, действующи" ми на вал с упорным диском 2, после этого вал начинает перемещаться влево.

Ограничение перемещения в первом варианте исполнения осуществляется с помощью клапана 6, открывающегося плунжером 4 при заданном его смеще« нии относительно корпуса 1. При открытом гюложении клапана 6 масло начинает поступать в спивную магист5932 4 раль 8. Перемещение упорного диска 2 прекращается в таком положении клапа. на 6, при котором количество рабочей среды, поступакицей в гидравлическую камеру 5, уравнивается.с ее количе-; ством, вытекающим через сливную магистраль.

Возвратно"поступательное перемеще. ние угюрного диска 2 и соответствен"

10 но плунжеров 4 приводит к изменению обьема гидравлической камеры 5, что сопровождается появлением в ней колебаний давления,.Колебания давления, устраняются путем перемещения подпру|5 жиненного поршня 11 синхронно с плунжерами 4 так, чтобы суммарный обьем, занимаемый рабочей средой, все время оставался постоянным.

Перемещение подпружиненного пораЮ ня 11 осуществляется силовым органом

15, управляемым с помощью датчика l3 и усилителя 14. Пружина 12 обеспечивает разгрузку силового органа 15 от сил статического. давления рабочей

25 среды, Нощность силового органа 15 можно уменьшить, уравновешивая силы давления рабочей среды на одну сторону подпружиненного поршнем 11 давлением о сжатого воздуха, подаваемого с противоположной стороны поршня 11.

Подшипник выполнен с учетом того, что статические составляющие сил давления в смазочном.слое между упорным диском 2 и сегментами 3 пропорциональны осевым силам, действующим на диск 2. Используя это свойство, трансформаторы давления, образованные поршнями 11, 19 и 20, 21, подбирают

40 так, чтобы при любых режимах работы давления в полости 10 и в дополнительной гидравлической камере 17, уравновешивались давлением в пневмокамере 18.

При работе подшипника увеличение статических составляющих осевых сил, действующих на упорный диск 2, вызывает повышение давления в основной

5 и дополнительной 17 гидравлических камерах и соответственно сил, действующих на поршни 11 и 2 1. Уравновешивание этих сип происходит за счет сжатия газа в пневмокамере 18.

Это сжатие. происходит в основном за счет перемещения поршней 20 и 21, поскольку перемещению поршней 11 и

19 препятствует пружина 12, в связи с этим поршни 11 и 19 практически не меняют своего положения пр« иэмене10259 нии- статических составляющих сил.

При этом объем гидравлической камеры

5 остается неизменным, в результате чего обеспечиваются высокие значения статической жесткости упорного подшипникаа.

При действии на упорный диск 2 динамических усилий в гидравлической камере 5 возникают пульсации давления, которые передаются на поршень 10

l1 в виде периодической составляющей сил, Под действием этой силы поршень начинает колебаться.

Пульсация давления, которая имеет место в смазочном слое, благодаря 15 дросселю 16 в дополнительную гидравлическую камеру 17 не проходит. В результате поршень 20 остается неподвижным. При этом оказывается, что поршень 1 1 колеблется, опираясь на 20 пружину 12 и обьемную пружину, которую составляет газ в пневмокамере 18.

Поскольку сжимаемость газа велика, жесткость этой обьемной пружины мала, Жесткость пружины 12 также выбирает- 15 ся малой. Отсюда следует, что по отношению к динамическим нагрузкам сум32 б марная жесткость крепления поршня .11 и соответственно динамическая жесткость упорного подшипника будут малы, Наличие эолотниковых устройств 22 и 23 обеспечивает восполнение возможных утечек газа из пневмокамеры 18 и более то нов регулирование положения упорного диска 2 относительно корпуса 1. При этом наличие утечек газа приводит к бпусканию (фиг. 2) порш" ня 21, которое влечет эа собой открытие золотниковых окон и подачу дополнительного количества газа в полость 10. Аналогичный процесс происходит при наличии утечек жидкости, которые сопровождаются. перемещением плунжеров 4.

Изобретение позволяет упростить и повысить точность системы регулирования за счет использования давления в смазочном слое для уравновешивания сил давления в гидравлической камере, использования золотниковых устройств для регулирования положения упорного диска относительно кор пуса подшипника.

ВНИИПИ Заказ 4531/30

Тираж 776 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4