Гидростатическая опора

 

Изобретение относится к машиностроению и может применяться в качестве бесконтактных гидростатических опор высокооборотных машин и механизмов, преимущественно тяжелых металлорежущих станков. Цель изобретения - улучшение динамических характеристик и повышение надежности опоры. Гидростатическая опора содержит подвижный 1 и неподвижные 3 и 4 элементы, установленные в корпусе. На рабочих поверхностях неподвижного элемента выполнены несущие карманы 5 и 6, отделенные друг от друга уплотнительными перемычками. Противоположные края несущих карманов 5 и 6 соединены соответственно циркуляционными каналами 11 и 12, которые образованы дополнительными карманами, выполненными, например, в виде единичных выемок 13 и 14 на тыльных сторонах неподвижного элемента напротив соответствующих карманов 5 и 6, и соединительными каналами. На поверхностях дополнительных и несущих карманов могут быть выполнены канавки например, треугольного профиля. Конструкция опоры позволяет избавиться от дополнительного крепления, повысить жесткость. Обеспечивается стабилизация движущихся потоков жидкости, в результате чего повышается устойчивость и несущая способность опоры. 3 з.п.ф-лы, 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

511 4, F 16 С 32/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2i) 4306683/25-27 (22) 15.09.87 (46) 30.09.89. Бюл. ¹ 36 (71) Рязанское специальное конструкторское бюро станкостроения и Московский станкоинструментальный институт

{72) М.А.Шиманович, К.Е.Шкинев, А.И.Гребнев.и .В.Печерсков (53) 621.822(088.8) (56) Заявка Великобритании № 2087985, кл. F 16 С 32/06, 1982.

Заявка Великобритании

¹ 2102083, кл. F 16 С 32/06, 1983., (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ОПОРА, (57) Изобретение относится к машиностроению и может применяться в каА

„„30„„1511480 А 1

2 честве бесконтактных гидростатических опор высокооборотных машин и механизмов, преимущественно тяжелых металлорежущих станков. Цель изобретения— улучшение динамических характеристик и повышение надежности опоры. Гидростатическая опора содержит подвижный

1 и неподвижные 3 и 4 элементы, установленные в корпусе. На рабочих поверхностях неподвижного элемента выполнены несущие карманы 5 и 6, отделенные друг от друга уплотнительными перемычками. Противоположные края несущих карманов 5 и 6 соединены соответственно циркуляционными каналами 11 и 12, которые образованы дополE

1511480 нительными карманами, выполненными, например, в виде единичных выемок 13 и 14 на тыльных сторонах неподвижного элемента напротив соответствующих карманов 5 и 6, и соединительными каналами. На поверхностях дополнительных и несущих карманов могут быть выполнены канавки, например, треугольИзобретение относится к машино- 15 строению и может применяться в качестве бесконтактных гидростатических опор высокоскоростных машин и механизмов, преимущественно тяжелых металлорежущих станков. 20

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик и повышение надежности опоры.

На фиг. 1 схематично представлена конструкция гидростатической опоры, 25 продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — вид

В на фиг. 2; на фиг. 5-8 — варианты . выполнения циркуляционных каналов; 30 на фиг. 9-10 — варианты выполнения соединительных каналов, на фиг.11 . узел I на фиг. 1.

Гидростатическая опора (фиг.1-4) содержит подвижный элемент в виде ва-35 ла 1 и установленный в корпусе 2 неподвижный элемент в виде вкладыша 3 радиального подшипника и вкладыша 4 упорного подшипника. Во вкладышах радиального и упорного подшипников, 40 на поверхностях скольжения выполнены несущие карманы 5 и 6, сообщающиеся с источником подачи смазки под давлением (не показан) через гидравлические сопротивления 7.и 8. Несущие карманы отделены друг от друга уплотнительными перемычками 9 и 10.

Противоположные края несущих карманов

5 и 6 соединены соответственно циркуляционными каналами 11 и 12. Цирку-50 ляционные каналы могут быть образованы дополнительными карманами, выполненными в виде единичных выемок 13 и 14 на тыльных сторонах вкладышей

3 и 4 напротив соответствующих карманов 5 и 6, и соединительными каналами, выполненными в виде противоположно расположенных рядов отверстий

15, 16 и 17, 18 вдоль краев соответного профиля. Конструкция опоры позволяет избавиться от дополнительного крепления, повысить жесткость. Обеспечивается стабилизация движущихся потоков жидкости, в результате чего повышается устойчивость и несущая способность опоры. 3 з.п. ф-лы, 11 ил. ственно несущих карманов 5 и 6. Во вкладыше 3 радиального подшипника оси отверстий 15 и 16 направлены по радиусу к центру подшипника, а во вкладыше 4 упорного подшипника оси отверстий 17 и 18 перпендикулярны поверхности скольжения.

Во вкладыше радиального подшипника дополнительные карманы могут быть выполнены в виде ряда выемок 19 (фиг. 5), продольные оси которых расположены в направлении вращения вала. При выполнении дополнительных карманов в виде выемок 19. а соединительных каналов в виде отверстий 15 и 16 (фиг. 6) данные отверстия могут быть соединены между собой с помощью дополнительных каналов, выполненных на тыльной стороне вкладыша в виде выемок 20 и 21, продольные оси которых расположены перпендикулярно относительно продольных осей выемок

19. Соединительные каналы также могут быть выполнены в виде выемок 22 и 23 (фиг. 7), Возможно выполнение дополнительного кармана в виде единой выемки 24 (фиг. 8), Циркуляционные каналы могут быть образованы любым сочетанием предложенных форм дополнительных карманов и соединительных каналов.

Во вкладыше радиального подшипника оси соединительных каналов могут располагаться параллельно оси симметрии (радиусу) или под углом к ней.

Например, на фиг. 9 оси отверстий

15 и 16 параллельны оси симметрии.

Профиль сечения соединительных каналов может иметь сложную форму.

На фиг. 10 прямые линии 25, 26 и

27. 28 образуют соответственно вогнутую и выпуклую торцовые поверхности соединительных каналов. На поверхностях дополнительных и несущих карманов, а также на сопрягаемых поверх1511480 ностях корпуса с вкладышами напротив соответствующих несущих карманов могут быть выполнены канавки, например, треугольного профиля (рис. 11) .

Гидростатическая опора работает следующим образом.

При вращении вала 1 в направлении, указанном стрелкой (фиг. 2), рабочая жидкость, находящаяся в несущих карманах 5 и б. увлекается соответственно цилиндрической и торцовой поверхностями вала. Вследствие того, что зазор в области уплотнительных перемычек 9 и 10 меньше глубины несущих карманов, уплотнительные перемычки являются преградой для движения жидкости в несущих карманах. В результате по длине несущего кармана создается градиент давления, под действием которого смазывающая жидкость поступает из несущего кармана 5 радиального подшипника через отверстия 15 в выемку 13, пройдя по которой вновь возвращается в несущий карман через ряд отверстий 16. Аналогичным образом в упорном подшипнике жидкость из несущего кармана б через ряд отверстий

17 попадает в выемку 14 и возвращается в несущий карман через ряд отверстий 18. Так осуществляется циркуляция смазывающей жидкости, что приводит к уменьшению контакта между противоположно движущимися, потоками жидкости.

Предлагаемое выполнение циркуляционных каналов во вкладышах позволяет избавиться от дополнительного крепления и тем самым повысить жесткость, улучшить динамические характеристики и обеспечить надежную работу опоры. Выполнение соединительных каналов в виде выемок позволяет устранить контакт между противоположно движущимися потоками жидкости и в результате уменьшить потери на жидкостное трение. При высоких скоростях вращения, когда течение жидкости в области карманов становится турбулентным, с помощью канавок, выпол5 ненных на поверхностях несущих и дополнительных карманов, обеспечивается стабилизация движущихся потоков жидкости, в результаче чего повышается устойчивость и несущая способность

10 опоры.

Формула изобретения

1. Гидростатическая опора, содер15 жащая подвижный и установленный в корпусе неподвижный элементы, на поверхности неподвижного элемента, обращенной к подвижному элементу, выполнены несущие карманы, сообщенные

20 с источником подачи смазки под давлением, при этом противоположные края несущих карманов соединены циркуляционными каналами, а на поверхности неподвижного элемента выполнены канав25 ки, направления продольных осей которых совпадают с направлением движения подвижного элемента, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик

3р и повышения надежности, циркуляционные каналы выполнены в виде дополнительных карманов на тыльной стороне неподвижного элемента напротив соответствующих несущих карманов

35 и соединительных каналов между дополнительными и несущими карманами.

2. Опора по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что дополнительные .карманы выполнены в виде ряда отверстий.

3. Опора по пп. 1 и 2. о т л и ч а ю щ а я с я тем, что соединительные каналы выполнены в виде выемок.

4. Опора по пп. 1-3. о т л и ч а—

45 ю щ а я с я тем что канавки Выпол иены на цилиндрических поверхностях дополнительных и несущих карманов.

151 1480

l5ll480

1511480

27 фиг. 5

IPua. 0

Составитель E.Èâàíîâ

Техред М.Дидик Корректор Т.Колб

Редактор И.Рыбченко

Заказ 5880/38 Тираж б99 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101