Крупногабаритный подшипник скольжения жидкостного трения

 

КРУПНОГАБАРИТНЫЙ ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ ЖИДКОСТЮ НОГО ТРЕНИЯ преи.мушественно с OTiiouieнием его длины к диаметру менее 0,5, содержащий установленную в корпусе втулку с масляными карманами, в ненагруженной зоне соединенными с системой гидродинамической подачи с.чазки низкого давления, и в нагруженной зоне соединенными с системой гидростатической подачи смазки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем компенсации торцевых утечек масла, карманы в нагруженной зоне дополнительно соединены посредством распределителя с системой гидродинамической подачи смазки и выполнены с отношением их глубины к ширине, равным 0,26-0,32, и отношением рабочего диаметра к глубине 230-320. s W 4;: О5 00 00 /3 5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3622630/25-27 (22) 10.05.83 (46) 23.03.85. Бюл. ¹ 11 (72) О. В. Заключнов, В. И. Радченко, А. П. Гутченко и С. Е. Рокотян (71) Производственное объединение «НовоКраматорский машиностроительный завод» . (53) 621.822.5 (088.8) (56) 1. Подшипники с газовой смазкой.

Под ред. Н. С. Грессема и Дж. У. Пауэлла.

М., «Мир», 1966.

2. Тодер И. А. Крупногабаритные гидростатодинамические подшипники. М., «Машиностроение», 1976, с. 20. (54) (57) КРУПНОГАБАРИТНЫЙ ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ ЖИДКОСТ„„SU„,;1146488

НОГО ТРЕНИЯ преимущественно с отношением его длины к диаметру менее 0,5, содержащий установленную в корпусе втулку с масляными карманами, в ненагруженной зоне соединенными с системой гидродинамической подачи смазки низкого давления, и в нагруженной зоне соединенными с системой гидростатической подачи смазки, отличающийся тем, что, с целью повышения падеж ности путем компенсации торцевы к утечек масла, карманы в нагруженной зоне дополнительно соединены посредством распределителя с системой гидродинамической подачи смазки и выполнены с отношением ик глубины к ширине, равным 0,26 — 0,32, и отношением рабочего диаметра к глубине

230 †3.

1146488

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкции подшипников скольжения преимущественно для опор рудомольных мельниц и мощных прокатных станов.

Известен подшипник с независимой одновременной подачей смазки от насосов высокого и-низкого давлений (1).

Недостатком такого решения для крупногабаритных подшипников является малая надежность насосов высокого давления при постоянном режиме работы. Эти насосы, кроме того, очень чувствительны к загрязнению масла в условиях металлургической и

10 горнодобывающей промышленности. Выход к диаметру более 0,7. Подшипник может работать в гидродинамическом, гидростатическом и гидростатодинамическом режимах, обеспечивая надежный запуск и повышенную грузоподъемность при подключении системы высокого давления (2).

Недостатком известного подшипника является невозможность его использования в крупногабаритных опорах валов, например, рудомольных мельниц, имеющих рабочий диаметр более 1500 мм и .отношение длины к диаметру менее 0,5, по следующим причи30

35 нам. В гидродинамическом режиме работы из-за большого диаметра и большой рабо40 чеи зоны по окружности подшипника на части рабочей зоны образуется режим сухого трения, местный перегрев и выкрашивание, в результате чего подшипник выходит из строя. При гидростатическом и гидростато45 динамическом режимах насосы высокого давления при постоянной работе ненадежны, что также приводит к сухому трению и поломке подшипника при отказе насоса.

Ненадежность работы подшипника усугубляется малой длиной рабочей зоны с отношением длины к диаметру менее 0,5 из-за торцевых утечек масла. Обеспечить надежное уплотнение цапфы со стороны вала при

его прогибе под действием рабочей нагрузки не представляется возможным из-за крупных геометрических размеров подшипника.

Поэтому на торце цапфы со стороны вала образуется режим сухого трения, быстрый нагрев и износ подшипника. Геометрическое

55 из строя насоса высокого давления влечет за собой перегрев подшипника и его поломкуу.

Известен гидростатоди нам ически и подшипник жидкостного трения, содержащий корпус, цапфу и втулку-вкладыш с масляными карманами в ненагруженной зоне, соединенными с системой гидродинамической подачи смазки низкого давления, и масляными карманами в нагруженной зоне, соединенными с оистемой гидростатической подачи смазки высокого давления. 25

Подшипник широко применяется в опорах валков прокатных станов с рабочим диаметром до 1320 мм и отношением длины выполнение масляных карманов не обеспечивает компенсацию торцевых утечек масла из-за неоптимального соотношения, глубины ширины и диаметра карманов (2).

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности подшипника при отключении насосов высокого давления после запуска путем компенсации торцевых утечек масла в нагруженной зоне.

Поставленная цель достигается тем, что в крупногабаритном подшипнике скольжения жидкостного трения с отношением длины к диаметру менее 0,5, содержащем установленную в корпусе втулку с масляными карманами в ненагруженной зоне, соединейными с системой гидродинамической подачи смазки низкого давления, и в нагруженной зоне, соединенными с системой гидростатической подачи смазки, карманы в нагруженной зоне дополнительно соединены посредством распределителя с системой гидродинамической подачи смазки и выполнены с отношением их глубины к ширине, равным

0,26 — 0,32, и рабочего диаметра к глубине 230 †3.

Это обеспечивает работу насосов высокого давления только в режиме запуска, повышая их долговечность. Кроме того, в рабочую зону при отключении указанных насосов после запуска подается масло в гидродинамическом режиме, а оптимальные геометрические размеры карманов обеспечивают отсутствие сухого трения в рабочей зоне даже при торцевых утечках. Таким образом, масляные карманы с оптимальными геометрическими размерами обеспечивают гидростатодинамический режим при запусках подшипника в работу и гидродинамический рабочий режим при отключенных насосах высокого давления.

На фиг. 1 и 2 приведены конструктивные схемы предлагаемого подшипника.

Подшипник содержит корпус 1, цапфу 2, втулку-вкладыш 3, в которой расположены карманы 4 низкого давления смазки в ненагруженной зоне, соединенные трубопроводом 5 гидросистемы низкого давления, карманы 6 высокого давления смазки в нагруженной зоне, соединенные трубопроводом 7 гидросистемы высокого давления смазки.

Гидросистема низкого давления содержит насос 8 с электродвигателем 9. Гидросистема высокого давления содержит емкость 10 для слива масла, трубопровод 11 слива, капилляры 12 при наличии нескольких карманов для обеспечения гидростатического режима работы, предохранительный клапан 13, манометр 14, обратный клапан 15, насос 16 высокого давления с электродвигателем 17.

Подшипник содержит также магистраль 18, соединяющую карманы 6 в нагруженной зоне с гидросистемой низкого давления, и распределитель 19. Вход блока 20 управле1146488

Составители Б. Моисеева

Редактор В Данко Техрел И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 1339 28 Тираж 812 Полписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород. ул. Проектная, 4 ния связан с датчиком 21 оборотов вращения цапфы 2.

Подшипник работает следующим образом.

Перед запуском вала, например, рудомольной мельницы включают систему гидродинамической подачи смазки низкого давления в карманы 4 и систему гидростатической подачи смазки в карманы 6. Это облегчает надежный пуск подшипника под нагрузкой при ползучих скоростях и работу в переходных режимах. После разгона вала до номинальной скорости вращения от сигнала датчика 21 оборотов цапфы 2 подается команда блоком 20 управления электродвигателю 17 насоса 16 системы высокого давления на отключение. Одновременно блок 20 управления дает разрешение распределителю ,19 на подачу смазки низкого давления из трубопровода 5 в масляные карманы 6, расположенные в нагруженной зоне подшипника.

Таким образом, в отличие от известного устройства, обеспечивается надежный гидродинамический режим как в ненагруженной, так и в нагруженной зоне подшипника даже в условиях торцевых утечек смазки.

Избежать торцевых утечек в подшипниках диаметром свыше 1500 мм и малым отношением длины к диаметру менее 0,5 практически невозможно, так как при любых видах уплотнений допуск на изготовление деталей соизмерим с перемещениями цапфы. Следует указать также, что постоянный гидроди- ЗО намический эффект работы подшипника в установившемся режиме обеспечивается также оптимальным соотношением размеров карманов в нагруженной зоне. На основе опытных данных оптимальное отношение глубины кармана h к его ширине В равно

0,26 — 6,32, а оптимальное отношение рабочего диаметра D к глубине h — 230 — 320.

Такие сочетания возможны только для подшипников диаметром свыше 1500 мм. Так, например, для наиболее крупных подшипников рабочим диаметром цапфы 1900 — 2500 мм глубина кармана составляет 8 мм и ширина 25 — 30 мм, что соответствует указанным соотношениям. В известных конструкциях подшипников глубина кармана не превышает

2 мм при ширине кармана 10 мм.

Отношение глубины к ширине составляет менее 0,2, а отношение диаметра к глуби-. не — более 500. Как показали исследования и опытные данные, известные соотношения размеров не обеспечивают надежный гидродинамический режим работы подшипника, так как его глубина при значительном диаметре явно недостаточна. Известные соотношения размеров совместно с капиллярами

12 обеспечивают лишь гидростатический режим работы при запуске в работу; когда действует система высокого давления смазки.

Надежный гидродинамический режим работы в нагруженной зоне при наличии обязательных торцевых утечек смазки обеспечивают лишь предлагаемые оптимальные размеры карманов и подшипника.

Экономический эффект от применения круп но габаритных подши п н иков скл адывается из повышения надежности работы оборудования и сокращения его простоев, что приводит к повышению производительности агрегатов, например рудомольных мельниц.