Подшипниковый узел



Подшипниковый узел
Подшипниковый узел
Подшипниковый узел
Подшипниковый узел
Подшипниковый узел
Подшипниковый узел

 


Владельцы патента RU 2423627:

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "МОСКОВСКИЙ ВЕРТОЛЁТНЫЙ ЗАВОД ИМ. М.Л. МИЛЯ" (RU)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к комбинированным подшипниковым узлам, предназначенным для использования, например, в авиационных агрегатах. Подшипниковый узел содержит гидромеханическое переключающее устройство, размещенное в радиальном к валу (1) сверлении корпуса (2) и включающее: тело качения (7), золотник (6), внутри которого размещено тело качения, заглушку (9), установленную с зазором «b» относительно золотника, превышающим зазор «а» между подшипником скольжения (3) и валом, и толкатель (8), опирающийся на тело качения. В корпусе выполнены маслоканалы (4) и (5). Между золотником (6) и корпусом (2) расположена полость высокого давления (14), а между золотником (6) и заглушкой (9) расположена полость низкого давления (15). Золотник (6) и толкатель (8) независимо подпружинены относительно заглушки (9), причем жесткость пружины (12) толкателя меньше жесткости пружины (13) золотника. Жесткость пружины (12) толкателя выбрана из условия минимально необходимого давления толкателя (8) на тело качения (7), а жесткость пружины (13) золотника выбрана из условия достижения рабочего давления масла в полости золотника (6). Технический результат: создание компактной конструкции комбинированного подшипникового узла, который обладает высокой надежностью и долговечностью. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к комбинированным подшипниковым узлам, предназначенным для использования, например, в авиационных агрегатах.

Недостатком подшипников скольжения является их повышенный износ в момент отсутствия масляного слоя или масляной пленки в начальный момент работы агрегата, когда масло из маслонасоса еще не дошло до контактирующих поверхностей подшипника. Для повышения долговечности подшипникового узла в агрегатах используют комбинированные подшипники.

Известен подшипниковый узел комбинированной опоры вала (наиболее близкий аналог по конструкции и назначению - авторское свидетельство SU №1379509, F16C 21/00; 1988), содержащий корпус, вал, подшипник скольжения и подшипник качения, а также механическое переключающее устройство для отключения подшипника качения при достижении валом расчетных оборотов, которое содержит стержень, контактирующий с валом и жестко связанный с подпружиненным башмаком, пружина которого выполнена в виде набора шайб, размещенного между стержнем и подшипником скольжения.

В соответствии с описанием изобретения при достижении расчетных оборотов вала стержень 3 с башмаком 4 под действием центробежных сил отходят от вала 1 и вал опирается на подшипник скольжения.

Однако центробежная сила на стержни 3 с башмаками 4 будет действовать только до тех пор, пока стержни с помощью пружин 5 прижимаются к валу 1. Действие центробежных сил прекратится сразу же, как только стержни оторвутся от вала. Тогда пружины 5 вернут стержни в контакт с валом, в результате чего получится колебательный процесс - отрыв стержней от вала и резкий возврат в контакт с валом, что для высокоскоростного вала будет означать резкое торможение вала от всей массы подшипника скольжения с установленными на нем подшипником качения, стержнями, пружинами и башмаками, а также может привести к задиру поверхности контакта стержня и вала.

Задачей изобретения является создание компактной конструкции комбинированного подшипникового узла с высокой надежностью и долговечностью.

Поставленная задача решена благодаря тому, что в подшипниковом узле, содержащем корпус, вал, подшипник скольжения, тело качения и гидромеханическое устройство, взаимодействующее с телом качения, в соответствии с изобретением гидромеханическое устройство выполнено в виде расположенных в радиальном сверлении корпуса: золотника, внутри которого расположено тело качения, заглушки, установленной с зазором относительно золотника, превышающим зазор между подшипником скольжения и валом, и толкателя, опирающегося на тело качения, причем золотник и толкатель независимо подпружинены относительно заглушки, полость высокого давления золотника соединена маслоканалом с полостью высокого давления маслосистемы, а полость низкого давления золотника соединена с полостью низкого давления маслосистемы через отверстия в заглушке.

При этом жесткость пружины толкателя меньше жесткости пружины золотника и выбрана из условия минимально необходимого давления толкателя на тело качения, а жесткость пружины золотника выбрана из условия достижения рабочего давления масла в полости золотника.

Подбором жесткостей пружин толкателя и золотника (и соответствующих зазоров) можно обеспечить контакт вала с телами качения подшипникового узла в начальном режиме работы агрегата, когда масло от маслонасоса маслосистемы еще не дошло до контактирующих с валом поверхностей подшипника скольжения подшипникового узла, и за счет тел качения исключить, таким образом, повышенный износ подшипника скольжения.

При достижении необходимого для перемещения золотника давления масла в системе контакт тела качения с валом прекращается, и подшипниковый узел работает как подшипник скольжения.

Применение подшипника скольжения в основном режиме работы узла обеспечивает конструкции узла и агрегата в целом компактность, меньшую массу и большие возможные нагрузки в сравнении с использованием подшипников качения, что существенно для авиационных агрегатов.

Конструкция подшипникового узла поясняется чертежами, где изображены:

на фиг.1 - разрез подшипникового узла при давлении масла, равном нулю;

на фиг.2 - поперечный разрез агрегата по А-А фиг.1;

на фиг.3 - место В фиг.2;

на фиг.4 - разрез подшипникового узла при рабочем давлении масла;

на фиг.5 - поперечный разрез агрегата по А-А фиг.4;

на фиг.6 - место В фиг.5.

Подшипниковый узел содержит (фиг.1, 2, 3) вал 1, корпус 2, в котором размещен подшипник скольжения 3 и выполнены маслоканалы 4 и 5, соединенные с полостью высокого давления маслосистемы агрегата, и гидромеханическое переключающее устройство, которое состоит (фиг.1, 2) из золотника 6, внутри которого (фиг.3, 6) расположено тело качения 7, толкателя 8 и заглушки 9 с отверстиями 10 и 11, соединенными с полостью низкого давления маслосистемы. Гидромеханические переключающие устройства установлены по крайней мере в трех радиальных (к оси вала и корпуса) сверлениях корпуса 2 агрегата. Вал 1 и подшипник скольжения 3 образуют зазор «а». Толкатель 8 и золотник 6 подпружинены относительно заглушки 9 соответственно пружинами 12 и 13.

Между золотником 6 и корпусом 2 расположена полость высокого давления 14 золотника, а между золотником 6 и заглушкой 9 расположена полость низкого давления 15 золотника. Между золотником 6 и заглушкой 9 имеется зазор «b», причем зазор «b» больше зазора «а».

Жесткость пружины 13 больше жесткости пружины 12. Пружина 12 рассчитана на минимально необходимое давление толкателя 8 на тело качения 7 и на вал 1. Пружина 12 рассчитана на сжатие только при достижении рабочего давления масла в полости высокого давления 14 золотника, в маслоканалах 4 и 5 и в зазоре «а».

Подшипниковый узел работает следующим образом.

Вначале, в момент запуска агрегата, увеличения оборотов, заполнения каналов маслосистемы маслом, прогреве агрегата на холостом ходу без нагрузки, вращение вала 1 происходит относительно подпружиненных тел качения 7.

В этот период устраняется процесс сухого трения между валом 1 и подшипником скольжения 3. На фиг.2 изображено сечение А-А с рекомендуемым минимальным количеством гидромеханических устройств, число которых составляет три. На фиг.3 показано увеличенное изображение места контакта тела качения 7 и вала 1 в момент запуска и раскрутки агрегата, в котором установлена описываемая конструкция.

В процессе увеличения оборотов вала 1 и давления масла в маслосистеме агрегата происходит заполнение маслом каналов 4 и 5, полости высокого давления 14 и зазора «а». При достижении рабочего давления масла в полости высокого давления 14 происходит (фиг.4, 5, 6) перемещение золотника 6 в сторону заглушки 9, преодолевается сопротивление пружины 12 толкателя и пружины 13 золотника, воздух и масло из полости низкого давления 15 вытесняются через отверстия 10, 11 заглушки 9, тело качения 7 отжимается от вала 1 с помощью золотника 6, а вращение вала 1 продолжается в заполненном под давлением масла зазоре «а».

При завершении работы агрегата (при выключении приводного двигателя) вал 1 некоторое время продолжает вращаться по инерции с постепенным уменьшением оборотов и, соответственно, с уменьшением давления масла. Со снижением давления масла в полости высокого давления 14 пружины 12 и 13 перемещают золотник 6, толкатель 8 и тело качения 7 в сторону контакта тела качения 7 с валом 1, плавно переводя вращение вала 1 с подшипника скольжения 3 на подпружиненные тела качения 7 гидромеханических устройств.

1. Подшипниковый узел, содержащий корпус, вал, подшипник скольжения, тело качения и гидромеханическое устройство, взаимодействующее с телом качения, отличающийся тем, что гидромеханическое устройство выполнено в виде расположенных в радиальном сверлении корпуса: золотника, внутри которого расположено тело качения, заглушки, установленной с зазором относительно золотника, превышающим зазор между подшипником скольжения и валом, и толкателя, опирающегося на тело качения, причем золотник и толкатель независимо подпружинены относительно заглушки, полость высокого давления золотника соединена маслоканалом с полостью высокого давления маслосистемы, а полость низкого давления золотника соединена с полостью низкого давления маслосистемы через отверстия в заглушке.

2. Подшипниковый узел по п.1, отличающийся тем, что жесткость пружины толкателя меньше жесткости пружины золотника и выбрана из условия минимально необходимого давления толкателя на тело качения, а жесткость пружины золотника выбрана из условия достижения рабочего давления масла в полости золотника.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к подшипникам, используемым в опорах различных устройств и механизмов. .

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.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к изготовлению роторно-опорных узлов. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве опор валов машин и механизмов, нагруженных радиальными и осевыми нагрузками и повышающих надежность и долговечность машин.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к изготовлению роторно-опорных узлов, состоящих из комбинации подшипника скольжения и подшипника качения и повышающих надежность и долговечность роторных машин.

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к подшипникам, используемым в опорах различных устройств и механизмов. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к изготовлению роторно-опорных узлов, состоящих из комбинации подшипника скольжения и подшипника качения и повышающих надежность и долговечность роторных машин.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к изготовлению роторно-опорных узлов, состоящих из комбинации подшипника скольжения и подшипника качения и повышающих надежность и долговечность роторных машин.

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.

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к опорам для валов и осей. .

Ось машины // 2428593
Изобретение относится к области машиностроения

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

Изобретение относится к области горного машиностроения и может быть использовано в конструкциях горных машин. Технический результат направлен на уменьшение габаритов и увеличение ресурса работы комбайна проходческого. Комбайн проходческий содержит исполнительный орган, крепеподъемник, платформу с ограждением, электрооборудование, место управления комбайном, питатель, конвейер, ходовую часть. В расположенном в ходовой части и приводимом в движение гидроцилиндрами поворота поворотном устройстве сферический роликоподшипник установлен на опорной оси внутри двустороннего упорного подшипника скольжения. Упорный подшипник скольжения состоит из четырех рядов (по два ряда с каждой стороны) расположенных по окружности сегментов из износостойкой стали и закрепленных потайными винтами. 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстроходных роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов). Комбинированная опора состоит из корпуса, в котором установлены подшипник качения и втулка подшипника скольжения. Во внутреннее кольцо подшипника качения запрессована фрикционная втулка. На шейке вала с помощью штифтов установлено упругое эллиптическое равножесткое кольцо с центробежными грузами, которое имеет возможность деформироваться под действием центробежных сил. Технический результат: повышение надежности, долговечности и технологичности опорного узла за счет использования фрикционной втулки и равножесткого эллиптического кольца, а также увеличение функциональности агрегата в целом путем разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения. 1 з.п. ф-лы, 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. Комбинированная осевая опора состоит из корпуса (1), закрепленного в нем упорного подшипника качения (2) с валом (3), а также упорного подшипника скольжения, выполненного в виде подпятника (4) с многоклиновой рабочей поверхностью. Подпятник (4) установлен в корпусе (1) с возможностью осевого перемещения на упругой, заполненной газом, с выпуклыми тонкостенными торцевыми поверхностями камере (5), на внутренней поверхности которой находится устройство для изменения величины давления. Технический результат: повышение ресурса и надежности системы "ротор-опоры" путем снижения общего уровня вибраций и динамических нагрузок в опорах роторных машин. За счет подбора вязкости газа и давления улучшаются демпфирующие свойства. 3 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. Комбинированная опора состоит из корпуса (1), в котором установлены подшипник качения (2) и вал (3), на внутренней поверхности которого имеются пазы, в которых установлены колодки (5) и упругие элементы (4), которые служат элементами установки и крепления вала (3) на наружном кольце подшипника качения (2) в моменты пусков и остановов. На наружное кольцо подшипника качения (2) одето кольцо (8) из фрикционного материала, также в корпусе (1) установлены круговой гофрированный элемент (6) и упругий лепесток (7), образующие с антифрикционной втулкой (10), расположенной на наружной поверхности вала (3), радиальный лепестковый газодинамический подшипник скольжения, работающий на основном режиме функционирования агрегата. Технический результат: увеличение частоты вращения ротора и улучшение его устойчивости, повышение долговечности опорного узла в целом при неизменных габаритах, расширение области применения данного типа опор и повышение надежности за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения на различных режимах работы. 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. Комбинированная опора содержит внешнее кольцо (1), внутреннее кольцо (2) и тела качения (3), образующие подшипник качения, вал (4). В подшипнике качения концентрично размещен лепестковый газодинамический подшипник. Опора снабжена установленными в пазах на внутренней поверхности внутреннего кольца (2) креплениями (5) лепестков (6) с упругими элементами переключения (7) с возможностью перемещения под действием центробежных сил. Технический результат: увеличение частоты вращения ротора и улучшение его устойчивости, повышение долговечности опорного узла в целом при неизменных габаритах, расширение области применения данного типа опор, повышение надежности за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и лепесткового газодинамического подшипника на различных режимах работы. 4 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. Комбинированная опора содержит корпус, размещенные в нем подшипник качения и подшипник скольжения, причем в качестве одной из опорных поверхностей подшипника скольжения на основных режимах работы и установочных элементов в периоды пусков-остановов закреплены упругие металлические пластины, образующие клиновые зазоры. Упругие металлические пластины размещены во втулке, установленной во внутреннем кольце подшипника качения, и образуют клиновые зазоры с валом. На корпусе по окружности закреплены электромагнитные катушки, подключенные к источнику питания. Технический результат: повышение ресурса и надежности системы "ротор-опоры" за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения и активного управления их характеристиками на различных режимах работы роторной машины. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстроходных роторных машинах. Комбинированная опора, содержит корпус с установленными в нем подшипником скольжения, подшипником качения, внутренняя обойма которого установлена неподвижно, с концентрично расположенной в подшипнике скольжения шейкой вала, а также подвижные колодки, закрепленные с возможностью перемещения в пазах. Пазы находятся на внутренней поверхности корпуса, подшипник качения установлен концентрично на валу, при этом внутренняя обойма подшипника качения установлена на валу неподвижно, подвижные колодки установлены с возможностью перемещения под действием поперечных деформаций пьезоэлементов пьезоэлектрического привода, установленного в пазах корпуса и подключенного к источнику напряжения. Технический результат: повышение надежности системы ротор-опора, улучшение динамических характеристик опоры на режимах пуск - останов, обеспечение вращения ротора на пусковых режимах с использованием подшипника качения с выведением его из работы с помощью изменения приложенного к пьезоэлементам напряжения на заданных частотах вращения. 4 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. Комбинированная опора содержит корпус и размещенные в нем подшипник качения и подшипник скольжения, выполненный в виде втулки с металлическими пластинами. В качестве одной из опорных поверхностей подшипника скольжения на основных режимах работы и установочных элементов в периоды пусков-остановов закреплены упругие металлические пластины, образующие клиновые зазоры с валом, а в корпусе по окружности закреплены электромагнитные катушки, подключенные к источнику питания, к которому присоединены пьезоактуаторы, прижимаемые пружинами. Технический результат: повышение ресурса и надежности системы "ротор - опоры" за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения и активного управления их характеристиками на различных режимах работы роторной машины. 3 ил.
Наверх