Смазочное устройство

 

Изобретение относится к области деталей машин. Смазочное устройство предназначено для периодической центробежной подачи консистентной смазки в подшипники вращающегося вала. Устройство содержит размещенные внутри вала резервуары со смазкой, каналы подвода смазки к подшипникам, переключатель подачи смазки, привод переключателя подачи смазки и регулятор привода переключателя в виде пар элементов. Один элемент выполнен из материала с высокой текучестью, радиально закреплен на вращающемся валу, а другой элемент выполнен в виде шарика, который свободно расположен в радиальном, соосном указанной втулке канале. Переключатель выполнен в виде расположенного в осевом отверстии вращающегося вала цилиндрического золотника, на котором кольцевые проточки образуют резервуар для запаса консистентной смазки. Привод перемещения переключателя-золотника выполнен в виде сосной ему пружины сжатия. Регулятор оснащен дополнительными шариками, расположенными в радиальном канале, и мультипликатором, выполненным в виде закрепленного на оси переключателя-золотника клина. Технический результат - расширение диапазона регулирования частоты периодического переключения резервуаров смазки. 1 ил.

Изобретение относится к автоматическим смазочным устройствам и может быть использовано в ракетно-космической технике применительно к гироскопическим приборам и системам, основанным на использовании эффекта вращения маховика, расположенного на подшипниках, для обеспечения их бесперебойной работы на протяжении 3-5 лет.

Известно смазочное устройство для автоматической подачи консистентной смазки в подшипники через заданные интервалы времени, содержащее резервуары, распределительное устройство и каналы для подвода смазки, размещенные внутри цапфы вала.

Недостатками известного смазочного устройства является то, что:

во-первых, требуется значительное перемещение регуляторов-шариков и плунжеров, перекрывающих осевые каналы подвода смазки, а оно ограничено диаметром наружного кольца подшипника;

во-вторых, количество осевых каналов, размещенных внутри цапфы вала, ограничено диаметром, внутреннего кольца подшипника;

в-третьих, затруднена подача заданного объема смазки за один раз;

в-четвертых, сложность изготовления вала с осевыми каналами и притирание плунжеров в радиальных каналах.

Целью изобретения является упрощение смазочного устройства и расширение его функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что распределительное устройство переносится с цапфы вала на его ступицу, внутри которой выполнены симметричные радиальные каналы с размещенными в них вплотную друг к другу шариками, являющимися регуляторами, причем верхний шарик упирается в прокладку из материала с высокой текучестью, а нижний - в коническую поверхность дозатора с кольцевыми буртами, образующими резервуары, заполненные смазкой, поочередно подводимой к радиальным каналам смазки подшипников под действием пружины сжатия.

На чертеже приведен продольный разрез смазочного устройства.

Внутри ступицы вала 1, вращающегося на подшипниках 2, имеются симметричные радиальные каналы 3, внутри которых размещены шарики 4 вплотную друг к другу, причем верхний шарик, наиболее удаленный от оси вала, упирается в прокладку 5 с осевым отверстием 6 (в качестве материала прокладки могут быть пластмассы, мягкие материалы: свинец, олово, другие материалы и их сплавы, которые обладают высокой текучестью, под действием на них шариком, диаметр отверстия 6 несколько меньше наружного диаметра шарика 4, прокладка 5 зажата заглушкой 7, контрится стопорным винтом 8), а нижний шарик, размещенный ближе к оси вала, опирается на коническую поверхность дозатора 9 (выполняется облегченным, для уменьшения сил трения покоя) с кольцевыми буртами 10, образующими резервуары, в которые закладывается смазка 11.

Кольцевые бурты 10 выполняются так, чтобы на каждый подшипник приходилось одинаковое количество питающих резервуаров (равных или не одинаковых по объему, в зависимости от условий эксплуатации) и чтобы они одновременно подводились к каналам 14 смазки каждого подшипника.

Дозатор 9 поджимается пружиной сжатия 12, упирающейся в гайку 13.

Работа смазочного устройства происходит следующим образом.

При вращении ступицы вала 1 на каждый шарик 4 действуют центробежные силы, которые при сложении образуют результирующую силу

F_ц.рез =m·ω²(r₁+r₂+....+r_n ),

где m - масса шарика;

ω - угловая скорость вращения ступицы вала;

r _n - радиус центра тяжести соответствующего шарика.

Под воздействием F_ц.рез верхний шарик 4 внедряется в прокладку 5 через ее отверстие 6, а нижний открывает ход дозатору 9, который под действием пружины сжатия 12 поочередно подводит одновременно к каждому подшипнику 2 через каналы подвода 14 соответствующий резервуар c заданным объемом смазки.

Пружина сжатия 12 подбирается таким образом, чтобы только преодолевала силу трения покоя дозатора 9 и оказывала минимальное влияние на внедрение шарика 4 в прокладку 5.

Подбирая материал прокладки, величину внедрения шарика, при заданной угловой скорости вращения вала, можно определить интервал времени, через который в рабочую зону подшипника поступит очередная порция смазки.

По сравнению с прототипом потенциальные преимущества предлагаемого смазочного устройства заключаются в следующем:

во-первых, можно осуществить точную подачу заданного объема смазки к подшипникам,

во-вторых, можно получить бóльшую центробежную силу, действующую на шарик, при малом его внедрении в материал,

в-третьих, смазочное устройство полностью размещается в ступице и цапфе вала, что упрощает сборочные работы при монтаже подшипникового узла.

Все это позволяет внедрить смазочное устройство в электродвигатели-маховики (работающие непрерывно в течение 3 лет, для продления их срока службы), конструкции которых разрабатываются на нашем предприятии.

Формула изобретения

Смазочное устройство для периодической центробежной подачи консистентной смазки в подшипники вращающегося вала, содержащее размещенные внутри вала резервуары со смазкой, каналы для подвода смазки к подшипникам, переключатель подачи смазки, привод переключателя подачи смазки и регулятор привода указанного переключателя в виде нагруженных центробежными силами соосных друг другу пар взаимодействующих элементов, один из которых в виде втулки из материала с высокой текучестью радиально закреплен во вращающемся валу, а другой в виде шарика свободно расположен в радиальном, соосном указанной втулке канале, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования частоты периодического переключения резервуаров смазки путем изменения скорости перемещения переключателя, указанный переключатель выполнен в виде расположенного в осевом отверстии вращающегося вала цилиндрического золотника, кольцевые проточки между рабочими поясами на котором использованы в качестве резервуаров для запаса консистентной смазки, привод перемещения переключателя-золотника выполнен в виде соосной ему пружины сжатия, а регулятор оснащен дополнительными, расположенными в радиальном канале шариками и снабжен мультипликатором, выполненным в виде закрепленного по оси переключателя-золотника клина, расположенного на пересечении осевого отверстия в валу с радиальными отверстиями под шарики регулятора.

РИСУНКИ