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 многоклиновый гидродинамический подшипник скольжения, в котором опорными поверхностями являются упругие лепестки на внутренней поверхности вала и наружное кольцо подшипника качения. В корпусе установлена антифрикционная втулка, образующая с наружной поверхностью вала гладкий гидродинамический подшипник скольжения. Технический результат: повышение ресурса и надежности системы "ротор - опоры" путем разделения и дублирования функций подшипников качения и 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 [1], которая является наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению, содержащая корпус и размещенные в нем подшипник скольжения, подшипник качения и упругие металлические пластины, закрепленные на внутренней поверхности полого вала и образующие клиновые зазоры с наружным кольцом подшипника качения. В такой опоре в нормальном режиме работает один подшипник скольжения, а в режимах "пуск-останов" нагрузку воспринимает подшипник качения.

Недостатком данной опоры является то, что на определенных режимах могут возникать повышенные вибрационные нагрузки, и грузоподъемность многоклинового гидродинамического подшипника скольжения может оказаться недостаточной. Это может привести к ударным взаимодействиям наружного кольца подшипника качения и упругих элементов, в результате чего увеличивается их износ и возможно полное вырывание.

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 многоклиновый гидродинамический подшипник скольжения, в котором опорными поверхностями являются упругие лепестки на внутренней поверхности вала и наружное кольцо подшипника качения, в отличие от прототипа в корпусе установлена антифрикционная втулка, образующая с наружной поверхностью вала гладкий гидродинамический подшипник скольжения.

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 и антифрикционная втулка 5.

Устройство работает следующим образом: при запуске машины вращение вала 3 и передача нагрузки на корпус 1 осуществляется через подшипник качения 2. Сцепление вала с наружным кольцом подшипника качения осуществляется за счет сил сцепления между упругими металлическими пластинами 4 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. Далее смазочный материал поступает в зазор между наружной поверхностью вала и антифрикционной втулкой 5 и, тем самым, наружная поверхность вала и антифрикционная втулка образуют гладкий гидродинамический подшипник скольжения. Подшипник качения выключается из работы, его наружное кольцо вращается под действием момента трения многоклинового гидродинамического подшипника скольжения, а передача нагрузки на корпус и поддержание вала в пространстве осуществляется через смазочные слои многоклинового и гладкого гидродинамических подшипников. При ударных нагрузках и неустойчивой работе подверженность опоры повреждениям снижается за счет дополнительной реакции гладкого гидродинамического подшипника скольжения.

Данное изобретение позволяет увеличить грузоподъемность опорного узла при неизменных габаритах и повысить надежность опорного узла за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения.

Источники информации

1. Комбинированная опора. Авторское свидетельство РФ №2228470, опубликовано 10.05.2004 г. (Прототип).

Комбинированная опора, содержащая корпус и размещенные в нем подшипник качения и многоклиновый гидродинамический подшипник скольжения, в котором опорными поверхностями являются упругие лепестки на внутренней поверхности вала и наружное кольцо подшипника качения, отличающаяся тем, что в корпусе установлена антифрикционная втулка, образующая с наружной поверхностью вала гладкий гидродинамический подшипник скольжения.