Гидродинамическая осевая опора

 

Использование: в высокоскоростных опорных узлах турбин, компрессоров. Сущность: гидродинамическая осевая опора содержит подпятник с гладкой рабочей поверхностью и смонтированную на валу пяту. Торцевая поверхность пяты выполнена со спиральными канавками, направленными под острым углом к направлению вращения вала. Канавки выполнены сужающимися от центра пяты к ее периферии и плавно соединены с кольцевой канавкой на торцевой поверхности пяты. 2 ил.

Изобретение относится к гидродинамическим осевым опорам, применяемым в высокоскоростных узлах турбин, нагнетателях, компрессорах, мультипликаторах и других устройствах.

Известна гидродинамическая осевая опора, торцевая поверхность которой выполнена с глухими спиральными канавками, суженными к центральной части пяты двух участков, плавно соединенных между собой с помощью изогнутого участка, причем канавки открыты к периферии пяты и направлены к центру под острым углом к направлению вращения (SU, авт. св. N 1762006, кл. F 16 C 17/04, 15.09.92).

Недостатком известной конструкции, принятой за наиболее близкий аналог, является небольшая поверхность с повышенным гидродинамическим давлением и его уменьшение вследствие центробежных сил, а также технологическая сложность изготовления таких канавок.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении несущей способности с одновременным снижением массы и габаритов опоры.

Сущность технического решения заключается в том, что в гидродинамической осевой опоре, содержащей подпятник с гладкой рабочей поверхностью, и смонтированную на валу пяту, торцевая поверхность которой выполнена со спиральными канавками, направленными под острым углом к направлению вращения вала, спиральные канавки выполнены сужающимися от центра пяты к ее периферии.

На фиг. 1 изображен продольный разрез гидродинамической осевой опоры; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1,профильный разрез опоры.

Гидродинамическая осевая опора содержит подпятник 1 с гладкой рабочей поверхностью 2 и смонтированную на валу 3 пяту 4, торцевая поверхность 5 которой выполнена с сужающимися спиральными канавками 6, открытыми у центра пяты 4 и направленными от центра к периферии пяты 4 под острым углом к направлению вращения вала 3. Каждая спиральная канавка 6 соединяет кольцевую полость 7 между подпятником 1 и валом 3 с кольцевой канавкой 8 пяты 4.

Гидродинамическая осевая опора работает следующим образом. При вращении вала 3 жидкость из полости 7 поступает в сужающиеся спиральные канавки 6 и при движении от центра за счет центробежных сил в них повышается давление жидкости, которое затем поступает в кольцевую канавку 8, что позволяет установить стабильную величину несущего жидкого слоя по величине площади и давления между подпятником 1 и пятой 4. При этом область пяты 4, снабженная спиральными сужающимися канавками 6, представляет собой центробежный насос, который обеспечивает опоре повышенное давление в несущем смазочном слое жидкости и позволяет поддерживать его стабильную величину зазора между пятой 4 и подпятником 1 за счет гидродинамического давления.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения повысить несущую способность опоры и снижает ее массу и габариты.

Формула изобретения

Гидродинамическая осевая опора, содержащая подпятник с гладкой рабочей поверхностью и смонтированную на валу пяту, торцевая поверхность которой выполнена со спиральными канавками, направленными под острым углом к направлению вращения вала, отличающаяся тем, что спиральные канавки выполнены сужающимися от центра к ее периферии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2