Комбинированная опора
Владельцы патента RU 2323373:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) (RU)
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 осевая опора содержит корпус с размещенными в нем подшипником качения и упорным подшипником скольжения, выполненным в виде подпятника с многоклиновой поверхностью. Подпятник установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения на упругих демпфирующих элементах в виде пакета стальных колец профильного сечения. Технический результат: повышение ресурса и надежности системы "ротор-опоры" путем снижения общего уровня вибраций и динамических нагрузок в опорах роторных машин. 2 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, состоящая из размещенного в корпусе упорного подшипника качения и гидродинамического подшипника скольжения, который представляет собой стальную пяту с профильной поверхностью, установленную с помощью винта на торцевой поверхности вала, и подпятник в виде диска из антифрикционного материала, размещенного в корпусе [1]. Недостатком данной конструкции является возможность возникновения автоколебательных процессов в системе "ротор-опора", обусловленная нелинейностью реакций смазочного слоя подшипника скольжения, что затрудняет переход через критические частоты и отстройку от резонансных режимов.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении ресурса и надежности системы "ротор-опора" путем снижения общего уровня вибраций и динамических нагрузок в опорах роторных машин посредствам установки упругих демпфирующих элементов.
Поставленная задача достигается тем, что в комбинированной опоре, содержащей корпус и размещенные в нем подшипник качения и упорный подшипник скольжения, выполненный в виде подпятника с многоклиновой поверхностью, в отличие от прототипа подпятник установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения на упругих демпфирующих элементах в виде пакета стальных колец профильного сечения.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена комбинированная опора и ее продольный разрез,
на фиг.2 - подпятник подшипника скольжения.
Опора представляет собой комбинированную осевую гидродинамическую опору, состоящую из корпуса 5, закрепленного в нем упорного подшипника качения 4 с валом 1, а также подпятника 2, установленного в корпусе 5 с возможностью перемещения в осевом направлении, опирающегося на упругий демпфирующий элемент 3 в виде пакета стальных колец профильного сечения. Конструкция опоры предполагает наличие гарантированного осевого зазора между торцом вала (пята подшипника скольжения) и подпятником подшипника скольжения.
Опора работает следующим образом.
При переходных режимах работы (пуск, останов), когда частота вращения ротора невелика, осевая нагрузка передается на корпус 5 через упорный подшипник качения 4. При увеличении частоты вращения вала в смазочном слое рабочего зазора подшипника скольжения, образованного торцом вала (пята подшипника скольжения) и профильной поверхностью подпятника 2, возникает избыточное давление, при достижении достаточного значения которого вал всплывает. Нагрузка на корпус передается одновременно через подшипник скольжения и подшипник качения. При переходных режимах и действиях возмущающих сил подпятник 2 подшипника скольжения имеет возможность возвратно-поступательного смещения в осевом направлении за счет упругого демпфирующего элемента 3, установленного в корпусе 5. Тем самым улучшаются условия работы подшипника качения и увеличивается долговечность опоры в целом.
Данная конструкция опоры позволит увеличить надежность и долговечность опорного узла путем снижения общего уровня вибраций и динамических нагрузок в опорах роторных машин.
Источник информации
1. Патент России №2268413, МПК F16C 32/20.
Комбинированная осевая опора, содержащая корпус с размещенными в нем подшипником качения и упорным подшипником скольжения, выполненным в виде подпятника с многоклиновой поверхностью, отличающаяся тем, что подпятник установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения на упругих демпфирующих элементах в виде пакета стальных колец профильного сечения.
