Комбинированная опора

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов) машины. Комбинированная опора содержит корпус и размещенные в нем подшипник качения и подшипник скольжения, на внутренней поверхности вала установлены упругие металлические пластины, имеющие возможность деформирования под действием центробежных сил, которые служат элементами установки и крепления наружного кольца подшипника качения в моменты пусков и остановов и рабочими поверхностями подшипника скольжения на основных режимах работы. Технический результат заключается в повышении ресурса и надежности системы "ротор - опоры" за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов) машины.

Известна комбинированная опора, которая является наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению, содержащая корпус и размещенные в нем подшипник скольжения и подшипник качения. В такой опоре в нормальном режиме работает один подшипник скольжения, а в режимах "пуск - останов" нагрузку воспринимает подшипник качения [1]. Такая конструкция опоры позволяет выполнить разделение скоростей между гидростатодинамическом подшипником и подшипником качения. Однако в рассмотренном случае происходит ухудшение динамических свойств на переходных режимах (ударные нагрузки, контакт поверхностей вала и подшипника скольжения при неустойчивом движении), кроме того, происходит ухудшение конструктивных параметров опоры из-за необходимости наличия системы подачи смазочного материала подшипника скольжения, что усложняет конструкцию опоры.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении ресурса и надежности системы "ротор - опоры" путем разделения и дублирования функций подшипников качения и скольжения.

Поставленная задача достигается тем, что в комбинированной опоре, содержащей корпус и размещенные в нем подшипник качения и подшипник скольжения, в отличие от прототипа на внутренней поверхности полого вала установлены упругие металлические пластины, имеющие возможность деформирования под действием центробежных сил, которые служат элементами для установки и крепления наружного кольца подшипника качения в моменты пусков и остановов и опорными поверхностями подшипника скольжения на основных режимах работы.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена комбинированная опора. Комбинированная опора состоит из корпуса 1, в котором установлены подшипник качения 2, вал 3 и размещенные в нем упругие металлические пластины 4.

Устройство работает следующим образом: при запуске машины вращение вала 3 и передача нагрузки на корпус 1 осуществляется через подшипник качения 2. Передача крутящего момента с вала на наружное кольцо подшипника качения осуществляется за счет сил сцепления между упругими металлическими пластинами и наружным кольцом подшипника качения. При увеличении частоты вращения вала под действием центробежных сил упругие металлические пластины отгибаются, образуя тем самым на внутренней поверхности вала одну из поверхностей подшипника скольжения с осевой подачей смазочного материала. Подшипник качения выключается из работы, его наружное кольцо вращается под действием момента трения подшипника скольжения. При остановке происходят обратные процессы. При этом повышается устойчивость вращения ротора за счет повышенного демпфирования со стороны упругих металлических пластин. При ударных нагрузках и неустойчивой работе подверженность опоры повреждениям снижается за счет дополнительного поворота вала в подшипнике качения.

Данное устройство позволяет повысить надежность и долговечность опорного узла за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения гидродинамического подшипника на различных режимах работы турбомашины.

Источник информации

1. RU 2073801, опубл. 20.02.97 - прототип.

Формула изобретения

Комбинированная опора, содержащая корпус и размещенные в нем подшипник качения и подшипник скольжения, отличающаяся тем, что в качестве одной из опорных поверхностей подшипника скольжения на основных режимах работы и установочных элементов для фиксирования наружного кольца подшипника качения в периоды пусков-остановов установлены упругие металлические пластины, закрепленные на внутренней поверхности полого вала и образующие клиновые зазоры с наружным кольцом подшипника качения.

РИСУНКИ

Рисунок 1