Подшипниковый узел

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях высокоскоростных турбомашин различного назначения. Цель изобретения - повышение долговечности. Цапфа ротора турбомашины сопряжена с промежуточными ступенчатыми роликами, которые имеют центральные кольцевые гребни, охваченные кольцевыми гребнями несущих роликов. Несущие полые ролики установлены с зазором между осью и внешней втулкой и закреплены в корпусе. Ось и втулка имеют каналы для подвода рабочего газа в зазор. В корпусе выполнены каналы для подвода рабочего газа во внутреннюю полость оси. Несущие ролики гребнем сопряжены с внутренней цилиндрической поверхностью обоймы. На ее внешней цилиндрической поверхности выполнены фрезерованные лыски, расположенные равномерно напротив тангенциальных каналов, размещенных в корпусе. Кольцевая проточка для подвода рабочего газа к тангенциальным каналам соединяется с главным каналом подвода газа. Обойма позволяет перераспределить загрузку несущих полых роликов. Равномерная загрузка несущих роликов по несущей способности позволяет избежать проскальзывания и обеспечить равномерный износ этих роликов. Использование промежуточных ступенчатых роликов не только улучшает фрикционный контакт, но и позволяет избежать прямой зависимости между диаметром вала и диаметром несущего ролика. Использование внешнего кольца для привода во вращение несущих роликов позволяет обеспечить работу роликов в одном режиме. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО) !ИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (!!!

А1.(д!} Р 16 С 32/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2.1 ) 4421322/3) 27 (22) 05. 05. 88 (46) 30. 06. 90. Бюл. ) - 24 (71) Николаевский кораблестроительный институт им. адм.С.О .) акарова (72) А.И.Тарабрин, А.Г.Чумак, А.К. Чередниченко и А.Г.Емец (53) 621 .822.)(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и - 1449724, кл. Р )6 С 32/00, 1 987. (54) ПОДШИПНИКОВЫ1! УЗЕЛ (57) Изобретение относится к мап иностроению и может быль использовано в конструкциях высокоскоростных турбомашин различного назначения. Цель изобретения — повышение долговечно— сти. IIancba ротора турбомашины сопряжена с промежуточными ступенчатыми роликами, которые имею г центральные кольцевые гребни, охваченные кольцевыми гребнями несущих роликов. Несущие полые ролики установлены с зазором между осью и внешней втулкой и закреплены в корпусе. Ось и втулка имеют каналы для подвода рабочего газа в зазор. В корпусе выполнены

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях высокоскоростных турбомашин различного назначения.

Цель изобретения — повышение долговечности подшипникового узла.

На Фиг. 1 представлен подшипниковый узел, поперечный разрез, на

Фиг. 2 — разрез АОБ на Фиг. 1, на

Фиг. 3 — замкнутая контактная систе2 каналы для подвода рабочего газа во внутреннюю полость оси. Несущие ролики гребнем сопряжены с внутренней цилиндрической поверхностью обоймы.

На ее внешней цилиндрической поверхности вьп1олнены Фрезерованные лыски, расположенные равномерно напротив тангенциальных каналов, размещенных в корпусе. Кольцевая проточка для подвода рабочего газа к тангенциальным каналам соединяется с главным каналом подвода газа. Обойма позволяет перераспределить загрузку несущих полых роликов. Равномерная за— грузка несущих роликов по несуп,ей способности позволяет избежать Ip0-. скальзывания и обеспечить равномерный износ этих .роликов. Использо ванне промежуточных ступенчатых роли.ков не только улучшает Фрикционньп" контакт, но и позволяет избежать прямой зависимости между диметром вала и диаметром несуп,его ролика. 1(сгользование внешнего кольца для привода во вращение несущих роликов позволяет обеспечить работу роликов в одном режиме. 3 ил. ма вал — промежуточные ролики — несущие полые ролики — охватывающая обойма, при отсутствии усилий со стороны вала.

Подшипниковый узел содержит корпус

1 с торцовыми крышками 2 и 3. Равно— мерно по окружности вокруг ступенчатой цапФы 4 вала с кольцевой проточ,кой расположены несущие полые ролики 5, размещенные между когксиально ус!

574938

1 тановленными втулками 6 и 7 с ради альными питателями 8. Втулки 6 cMQHтированы в корпусе l, втулки 7 — на полых осях 9, закрепленных в торцовых крышках 2 и 3.

Между несущими полыми роликами 5 и ступенчатой цапФой 4 вала установлены промежуточные ступенчатые ролики

10 с центральными кольцевыми греб-! нями 11, размещенными в проточке ступенчатой цапФы 4 вала. Несущие полые ролики 5 охвачены подвижно установленной обоймой 1 2.с внутренним

|кольцевым выступом 13. На наружной 15

;поверхности обоймы 12 выполнены асим,метричные выемки 14 в виде Фрезеро::ванных лысок, в которые через тангсн циальные каналы 1 5 от системы подачи, рабочей среды под давлением подается 20 ! сжатый газ для раскрутки подвижно ус,тановленной обоймы 12. Из системы подачи рабочей среды под давлением

,через каналы 16 и 17 и радиальные ка, налы 18 подается рабочий сжатый газ í 25

:полости между втулками 6 и 7 и несу, щими полыми роликами 5. Последние выполнены с двумя кольцевыми гребня ми 1 9, охватывающими центральные кольцевые гребни 11промежуточиых роли- 30

K0I3 1 0 и внутренний кольцевой выступ

13 обоймы 12.

Подшипниковыи узел работает следующим образом.

Находясь в сопряжении с цапфой 4 вала турбомашины, промежуточные ступенчатые ролики 10 воспринимают нагрузку. Но так как гребни 11 промежуточных ступенчатых роликов 10 охваче ны кольцевыми гребнями 19 несущих полых роликов 5, то они передают наi ðóýêó на несущие полые ролики 5. Эти ролики опираются на газостатические подшипники, образованные подачей сжатого газа через радиальные каналы 18 45 во внутренний зазор-между полой осью

9 и несущими роликами 5 и во внешний зазор между несущими роликами 5 и втулкой 6, закрепленной в корпусе 1.

Газ к каналам 18 подается через каналы 17 в корпусе 1, а также внутренюю полость оси 9. Рабочий газ из канала 16 через кольцевую проточку подается к тангенциальным каналам 15

> ,и, воздействуя на выемки 14, приводит

I обойму 3 2 во вращение. Обойма 12 Фрикционно взаимодействует с несущими роликами 5 и осуществляет их раскрутку.

Предлагаемая конструкция подшипникового узла позволяет осуществить равномерную загрузку всех роликов, воспринимающих нагрузку от ротора.

Равномерное распределение нагрузки позволяет улучшить условия работы роликов, что ведет к повышению долговечности подшипникового узла. Кроме того, применение промежуточных роликов позволяет уменьшить габариты подшипникового узла в случае большого диаметра вала турбомашины, избежать прямой зависимости между диаметрами вала и несущего ролика. Двухсторонний контакт (со стороны промежуточного ролика и со с гороны внешней обоймы) улучшает Фрикционное взаимодействие в системе вал — несущие ролики, позволяет избежать проскальзывания, а следовательно, износов.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Подшипниковый узел, содержащий корпус с торцовыми крышками и подшипники качения в виде равномерно расположенньгх по окружности вокруг ступенчатой цапфы вала несущих полых роликов с центральными, размещенными на внешней поверхности кольцевыми проточками, расположенных между коаксиально установленными втулками с радиальнымИ питателями, одна из которых смонтирована в корпусе, другая — на полой оси, закрепленной в торцовых крьппках, а также средство принудительной раскрутки в виде равномерно расположенных по окружности асимметричных выемок H систему подачи рабочей среды под давлением, соединенную посредством каналов с полостями между в гулками и ролнками и полостями выемок упомянутого средства раскрутки, о т л и ч а ю.шийся тем, что, с целью повышения долговечности, он снабжен установленными между несущими полыми роликами и ступенчатой цапФой вала промежуточными ступенчатыми роликами с центральными кольцевыми гребнями, размеп|енными в проточке цапФы вала, а также охватывающей несущие полые ролики и подвижно установленной обоймой с внутренним кольцевым выступом, несущие полые ролики выполнены с двумя кольцевыми гребнями, охватывающими центральные кольцевые гребни проме>куточных роли— ков и внутренний кольцевой выс:тун упомянутой обоймы, л выемки упомяну12! 574 ЦЗЯ т01 0 Грен(. i в:i p.:i . руткii r я!повнt ны

Ild руя н Ой 1> c т3 с ° р, но(т| б ойм"

1574938

Составитель Т.Кромова

Техред N.Äèäüïñ Корректор М. Самборская

Редактор И, Касарда

Заказ 1773 Тираж 529 Подписное . ВБИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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