Газодинамическая ленточная опора скольжения

 

Использование: в машиностроении для газодинамических опор высокооборотных роторов. Сущность изобретения: газодинамическая ленточная опора снабжена двумя опорными лентами одна из которых контактирует с валом, другая контактирует с корпусом и прижимает основную ленту к валу. В лентах выполнены -образные идентичные по форме прорези с образованием отогнутых лепестков причем на основной ленте лепесток отогнут в сторону вала а в дополнительной - в сторону корпуса Дополнительная лента прижимает основную к валу в момент пуска и увеличивает в этом режиме несущую способность Изготовление лент с идентичными Г-образными прорезями упрощают их технологию изготовления 1 з п ф-лы 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК н9) и )) 1762007 Al (5))5 Е 16 С 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4833561/27 (22) 04.04.90 (46) 15.09,92, Бюл. М= 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и технологический институт энергетического машиностроения (72) А.А,Кохан, Н.Н.Гордеев и В.ХДуберштейн (56) Патент США М.. 4415281, кл. F 16 С 32/06, 1983. (54) ГАЗОДИНАМИЧЕСКАЯ ЛЕНТОЧНАЯ

ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Использование: в машиностроении для газодинамических опор высокооборотных роторов. Сущность изобретения: газодинаИзобретение относится к машиностроению, в частности к газодинамическим подшипникам, конкретно к конструкциям газодинамических (ГЗД) ленточных опор скольжения.

Известна конструкция ленточного ГЗД подшипника с перекрывающимися сегмен гными лепестками (СЛ) (авт. св, СССР М

827870). В таком подшипнике свободныи конец каждого предыдущего СЛ расположен в средней части последующего СЛ. В каждом лепестке один конец закреплен в корпусе. а второй свободный конец упирается в вогнутую поверхность второго лепестка. Такой подшипник имеет сложную конструкцию и недостаточную надежность.

Известна также конструкция трехлепесткового ГЗД подшипника. описанная в патенте CLLIA И 3434761. Подшипник содержит расположенные на внутренней цилиндрической поверхности подшипника три лепестка (ленты толщиной 0,05 — 0,2 мм), мическая ленточная опора снабжена двумя опорными лентами, одна из которых контактирует с валом, другая контактирует с корпусом и прижимает основную ленту к валу.

B лентах выполнены (-образные идентичные по форме прорези с образованием отогнутых лепестков. причем на основной ленте лепесток отогнут в сторону вала. а в дополнительной — в сторону корпуса. Дополнительная лента прижимает основную к валу в момент пуска и увеличивает в этом режиме несущую способность. Изготовление лент с идентичными ).-образными прорезями упрощают их технологию изготовления. 1 з.ll. ф-льк 3 ил. один конец каждого из которых закреплен в корпусе, а второй свободный конец упирается в поверхность вала. При вращении в зазоре междулепестком и валом образуется

ГЗД подушка. Описанный подшипник имеет сложную конструкцию и недостаточную надежность.

Наиболее близким техническим решением. принятым за прототип изобретения. является газодинамическая ленточная опора скольжения. описанная в патенте США N".

44155281. Ленточная опора содержит корпус с внутренней цилиндрической поверхностью. цапфу цилиндрического вала и размещенные между ними и совместно закрепленные в карп; се посредством хвостовиков две опорные ленты. Одна основная лента расположена с возможностью охвата цапфы вала, а другая дополнительная лента расположена между основной лентой и внутренней поверхностью корпуса. Такая ленточная опора имеет сложную техноло1762007

С= —, X где С вЂ” жесткость лепестка;

G — вес вала;

X — максимальный прогиб лепестка.

На фиг. 1 представлен общий вид газодинамической ленточной опоры; на фиг, 2 — 25 расположение прорезей лепестков на ленте; на фиг. 3 — взаимное расположение отогнутых на лентах лепестков.

ГЗД ленточная опора скольжения содержит корпус 1 с внутренней цилиндриче- 30 ской поверхностью 2, в котором (1) концами

3 закреплены прилегающая к поверхности 2 дополнительная лента 4 и прилегающая к поверхности вала 5 основная лента 6. В лентах 4 и б выполнены ь-образные прорези 35

7, образующие лепестки 8 и 9 с отогнутыми концами 10 и 11, В зазоре 12 между вращающимся валом 5 и концом 11 ленты б образована газодинамическая подушка. Конец

10 лепестка 8 упирается в поверхность 2. а 40 между лепестками 8 и 9 осуществлен упор

13. Лепестки 8 и 9 в лентах выполнены с жесткостью С, определяемой зависимостью

С G/Х, где G — вес вала (ротора); 45

X — максимальный прогиб лепестка, Ленточную опору изготавливают следующим образом, В плоских заготовках, пластинках толщиной 0,05--0,2 мм методом штамповки выполняют E-образные прорези 50

7, образуя тем самым в лентах лепестки со свободными концами. Затем ленты и лепестки деформируют и придают им нужную форму в крученном по окружности положении. После этого скрученные ленты 4 и 6 55 вводят в цилиндрическую поверхность 2 и концы 3 лент совместно крепят в корпусе 1 общим крепежом (не показан), В результате вокруг вала 5 устанавливают лепестки 9 ленты б, прилегающие к его поверхности с ра20 гию изготовления лент и недостаточную несущую опору на пусковом режиме подшипника, Цель изобретения — упрощение технологии изготовления опорных лент и повы- 5 шение несущей способности опоры на пусковом режиме подшипника.

Изобретение имеет следующие существенные отличительные признаки.

Опорные ленты выполнены с идентич- 10 ными по форме и расположениеL-образными прорезями с образованием упругих лепестков, причем эти лепестки на основной ленте направлены в сторону вала, а на дополнительной ленте — в сторону корпуса. 15

При этом упругие лепестки лент выполнены с жесткостью, определяемой формулой диальным зазором 12, При этом лепестки 9 подпружинены изогнутыми лепестками 8 ленты 4 и их концевые изогнутые участки имеют возможность радиального перемещения, Ленточная опора работает следующим образом, Перед запуском в неработающем состоянии вал 5 под действием силы тяжести ротора находится в крайнем нижнем положении, утапливая концевые участки 11 лепестков 9 ленты 6, расположенные в нижней части окружности поверхности 2 и распрямляя изогнутые лепестки 8 ленты 4, упирающихся (8) в поверхность 2. При этом расположенные сверху ненагруженные лепестки 9 под воздействием лепестков 8 находятся в свободном крайнем к оси положении, уменьшая радиальный зазор 12 с валом 5, Таким образом к моменту запуска в предложенной конструкции вал 5 с опорной лентой б имеет максимально возможную рабочую площадь для начального образования газодинамического (ГЗД) подьемного слоя, а между остальными отжатыми к оси лепестками 9 и валом 5 поддерживаются минимальные зазоры, также способствующие увеличению подъемной силы, Кроме того, при запуске под воздействием образующегося ГЗД опорного слоя ненагруженные лепестки 9 опускаются ниже остальной опорной поверхности ленты 6, увеличивая подьемную силу подшипника.

Перечисленные демпфирующие свойства лепестков 9 обеспечиваются условием

С G/X, где G — вес ротора (вала):

X — максимальный прогиб лепестка;

С вЂ” жесткость лепестка.

Предлагаемая конструкция газодинамической ленточной опоры позволяет упростить технологию изготовления опорных лент и повысить несущую способность опоры на пусковом режиме.

Формула изобретения

1. Газодинамическая ленточная опора скольжения, содержащая корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, цапфу вала и размещенные между ними и совместно закрепленные в корпусе посредством хвостовиков две опорные ленты, одна из которых основная расположена с возможностью охвата цапфы вала, другая дополнительная — между основной лентой внутренней поверхностью корпуса, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления опорных лент повышения несущей способности опоры н.пусковом режиме, опорные ленты выполнены с идентичными по форме и расположению (-образными прорезями <

1762007 нены с жесткостью, определяемой формулой

Составитель А.Кохан

Редактор Н,Сильнягина Техред М.Моргентал Корректор Н.Тупица

Заказ 3245 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул,Гагарина. 101 образованием упругих лепестков, при этом упругие лепестки на основной ленте направлены в сторону вала, упругие лепестки на дополнительной ленте — в сторону корпуса.

2. Опора скольжения по и, 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что упругие лепестки выполС= вЂ, X

5 где С вЂ” жесткость лепестка;

G — вес вала;

Х вЂ” максимальный прогиб лепестка.