Узел гидродинамического ленточного подшипника



Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника
Узел гидродинамического ленточного подшипника

 


Владельцы патента RU 2485366:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к узлу гидродинамического ленточного подшипника для использования во вращающихся машинах. Узел гидродинамического ленточного подшипника содержит корпус (3) подшипника, содержащий отверстие (4) для обеспечения протекания текучей среды в корпус (3), по меньшей мере, один ленточный вкладыш, который содержит, по меньшей мере, одно отверстие и ограничивает цилиндрическую полость для приема в нее вращающегося вала (11), и средства для подачи текучей среды из отверстия (4) в зазор между ленточным вкладышем и валом (11) через отверстие ленточного вкладыша для образования пленки сжатой текучей среды в этом зазоре. Отверстие ленточного вкладыша представляет собой щелевое отверстие, проходящее продольно. Технический результат: обеспечение дополнительной подачи смазки в зазор между внешней периферией вращающегося вала и внутренней поверхностью стенки ленточного вкладыша; предотвращение сухого трения за счет предотвращения контакта вращающегося вала и ленточного вкладыша, тем самым снижение износа поверхности ленточного; увеличение нагрузочной способности подшипника за счет подачи сжатой текучей среды в зазор во время работы подшипника. 13 з.п. ф-лы, 16 ил.

 

Данное изобретение относится к узлу гидродинамического ленточного подшипника для использования во вращающихся машинах.

Гидродинамические ленточные подшипники предложены для улучшения эксплуатационных параметров обычных гидродинамических подшипников для быстровращающихся систем. Принцип действия ленточных подшипников основан на образовании пленки сжатой текучей среды в кольцевом зазоре между внешней периферией вращающегося вала и поверхностью подшипника, образованной либо множеством ленточных вкладышей, либо единственным вкладышем из гофрированной ленты. Эта пленка сжатой текучей среды работает как слой смазки, уменьшающий силу трения между внешней периферией вращающегося вала и внутренней поверхностью стенки ленточного вкладыша во время работы, и дает подшипнику возможность эффективно выдерживать высокую нагрузку. Благодаря этой пленке сжатой текучей среды вращающийся вал вращается, плавая в воздухе, и поддерживает заданное расстояние от ленточного вкладыша. Пленка сжатой текучей среды в кольцевом зазоре между внешней периферией вращающегося вала и внутренней поверхностью стенки ленточного вкладыша образуется когда вращающийся вал вращается с некоторой скоростью.

Потенциальным преимуществом, обеспечиваемым ленточными подшипниками над гидростатическими подшипниками, является присутствие внешнего источника сжатой текучей среды, что достаточно упрощает применение гидродинамических подшипников для вращающихся машин. Более того, благодаря гибкости ленточного вкладыша подшипники такого типа менее чувствительны к качеству отделки поверхности и возможной несоосности вращающегося вала и корпуса во время сборки. Кроме того, использование ленточных подшипников обеспечивает желаемые характеристики жесткости подшипников и подавление проявлений неустойчивости. Пленка сжатой текучей среды образуется в зазоре между внешней периферией вращающегося вала и ленточным вкладышем только тогда, когда вращающийся вал вращается с определенной скоростью. Чтобы достичь этой определенной скорости, вращающемуся валу нужно придать ускорение от нулевой скорости вращения. При нулевой скорости вращения, поскольку в зазоре отсутствует пленка сжатой текучей среды, внешняя периферия вращающегося вала находится в непосредственном контакте с внутренней поверхностью стенки ленточного вкладыша. Это приводит к сухому трению во время циклов запуска и останова, что неизбежно приводит к интенсивному износу поверхности ленточного подшипника. Таким образом, максимальный срок службы определяется главным образом прочностью материала подшипника или, иными словами, общим количеством циклов запуска и останова.

US 5885004 раскрывает гидростатично поддерживаемый ленточный подшипник, содержащий корпус подшипника с множеством отверстий для пропускания текучей среды в корпус подшипника. Ленточный подшипник дополнительно содержит множество вкладышей, каждый из которых имеет отверстие, причем множество вкладышей образуют цилиндрическую полость для приема вращающейся цапфы. Кроме того, ленточный подшипник содержит средства для подачи упомянутой текучей среды из упомянутого отверстия упомянутого корпуса подшипника в зазор между упомянутым множеством ленточных вкладышей и упомянутой вращающейся цапфой через упомянутые отверстия ленточных вкладышей для образования пленки сжатой текучей среды в этом зазоре.

ЕР 0812996 А2 раскрывает систему для гидростатического усиления осевой допустимой нагрузки двухстороннего эластичного гидродинамического осевого ленточного подшипника для турбомашины. Отбираемый воздух из турбомашины используется для усиления осевой допустимой нагрузки ленточного подшипника.

Задача изобретения состоит в том, чтобы исключить или, по меньшей мере, минимизировать вышеупомянутые проблемы.

Вышеуказанная задача решается с помощью узла гидродинамического ленточного подшипника, содержащего корпус подшипника, причем упомянутый корпус подшипника содержит отверстие для обеспечения протекания текучей среды в корпус подшипника, по меньшей мере, один ленточный вкладыш, причем упомянутый, по меньшей мере, один ленточный вкладыш содержит по меньшей мере одно отверстие и ограничивает цилиндрическую полость для приема в нее вращающегося вала, и средства для подачи текучей среды из отверстия корпуса подшипника в зазор между упомянутым, по меньшей мере, одним ленточным вкладышем и вращающимся валом через упомянутое, по меньшей мере, одно отверстие упомянутого, по меньшей мере, одного ленточного вкладыша для образования пленки сжатой текучей среды в этом зазоре.

Таким образом, гарантируется дополнительная подача смазки в зазор между внешней периферией вращающегося вала и внутренней поверхностью стенки ленточного вкладыша. Более того, образование пленки сжатой текучей среды в зазоре предотвращает сухое трение за счет предотвращения контакта вращающегося вала и ленточного вкладыша, тем самым снижая износ поверхности ленточного подшипника. Кроме того, образование пленки сжатой текучей среды в зазоре предотвращает сухое трение и тем самым снижает износ поверхности ленточного подшипника, предотвращая контакт вращающегося вала и ленточного вкладыша.

В соответствии с вариантом осуществления, текучая среда подается из отверстия корпуса подшипника в зазор между упомянутым, по меньшей мере, одним ленточным вкладышем и вращающимся валом во время цикла запуска и цикла останова.

Это гарантирует снижение сухого трения путем предотвращения контакта вращающегося вала и ленточного вкладыша во время цикла запуска и цикла останова.

В соответствии с другим вариантом осуществления, упомянутые средства включают в себя канал для транспортировки текучей среды из отверстия корпуса подшипника, по меньшей мере, один соединитель, содержащий, по меньшей мере, один элемент, причем этот, по меньшей мере, один элемент принимает текучую среду из канала, и, по меньшей мере, одну ножку ленточного вкладыша, содержащую канал на одном конце и введенную в зацепление с отверстием упомянутого, по меньшей мере, одного ленточного вкладыша на другом конце, причем канал имеет вставленный в него на одном конце упомянутый, по меньшей мере, один элемент.

Таким образом, подача текучей среды к ленточному вкладышу происходит, не оказывая влияния на эксплуатационные параметры ленточного вкладыша.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, корпус подшипника дополнительно содержит фильерные пластины, расположенные внутри корпуса подшипника, а эти фильерные пластины содержат лапу и канавки для приема лапы фильерных пластин.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, фильерные пластины дополнительно содержат, по меньшей мере, одно отверстие для обеспечения вставления упомянутого, по меньшей мере, одного элемента в конец канала упомянутой, по меньшей мере, одной ножки ленточного вкладыша.

Таким образом предотвращается деформация элементов, а значит, и гарантируется положение и ориентация элементов геометрии потока текучей среды.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, фильерные пластины дополнительно содержат отверстие для обеспечения протекания текучей среды в упомянутый, по меньшей мере, один соединитель.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, соединитель выполнен из упругого материала.

Таким образом, предотвращается влияние элементов соединителя на эксплуатационные параметры ленточного вкладыша.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, упомянутый, по меньшей мере, один соединитель содержит крышку, содержащую полость для распределения текучей среды в упомянутый, по меньшей мере, один элемент.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, упомянутый, по меньшей мере, один соединитель дополнительно содержит отверстие для гарантирования протекания текучей среды к крышке.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, отверстие упомянутого, по меньшей мере, одного ленточного вкладыша представляет собой щелевое отверстие, проходящее продольно.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, узел гидродинамического ленточного подшипника дополнительно содержит распорки, закрепленные в щелевые отверстия упомянутого, по меньшей мере, одного ленточного вкладыша, чтобы обеспечить постоянный просвет щелевых отверстий.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, упомянутый, по меньшей мере, один ленточный вкладыш представляет собой вкладыш из гофрированной ленты.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, вкладыш из гофрированной ленты содержит прорезь, простирающуюся продольно, для придания повышенной жесткости.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, узел гидродинамического ленточного подшипника дополнительно содержит распорную пружину, установленную поверх вкладыша из гофрированной ленты, причем распорная пружина содержит перемычку, а перемычка выровнена над прорезью, чтобы предотвратить утечку текучей среды из зазора.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, текучая среда представляет собой воздух.

Дальнейшее описание данного изобретения приводится ниже со ссылками на проиллюстрированные варианты осуществления, показанные на прилагаемых чертежах, при этом:

на фиг.1 показано перспективное изображение узла гидродинамического ленточного подшипника в соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления;

на фиг.2а показан вкладыш из гофрированной ленты, введенный в зацепление с множеством ножек ленты в соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления;

на фиг.2b подробно показана уплотнительная втулка;

на фиг.2 с подробно показана распорка;

на фиг.3 показано сечение узла 1 гидродинамического ленточного подшипника согласно фиг.1;

на фиг.4а подробно показана пружина;

на фиг.4b подробно показана распорная пружина;

на фиг.5 подробно показана разрезная шайба 29;

на фиг.6а подробно показан соединитель;

на фиг.6b подробно показана крышка;

на фиг.7 подробно показана фильерная пластина;

на фиг.8 подробно показана распорная втулка;

на фиг.9 представлен подробный вид гайки;

фиг.10 иллюстрирует нагнетание текучей среды из каналов ножек ленточного вкладыша в цилиндрическую полость, ограниченную вкладышем из гофрированной ленты;

на фиг.11 представлено сечение узла подшипника, иллюстрирующее подробный механизм подачи текучей среды; и

на фиг.12 представлено увеличенное изображение области в пределах прямоугольника, обозначенного на фиг.11.

Подробное описание изобретения

Различные варианты осуществления будут описаны со ссылками на прилагаемые чертежи, где одинаковые позиции везде используются для обозначения одинаковых элементов. В целях пояснения, в нижеследующем описании приводятся многочисленные конкретные подробности, чтобы обеспечить полное понимание одного или нескольких вариантов осуществления. Должно быть очевидным, что практическое воплощение таких вариантов осуществления возможно и без этих конкретных подробностей.

На фиг.1 показано перспективное изображение узла гидродинамического ленточного подшипника в соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления. Узел 1 гидродинамического ленточного подшипника содержит корпус 3 подшипника и отверстие 4. Корпус 3 подшипника в типичном случае имеет цилиндрическое полое поперечное сечение, по меньшей мере, один ленточный вкладыш (не показан), ограничивающий цилиндрическую полость для приема в нее вращающегося вала 11, который расположен внутри корпуса 3 подшипника. Между внутренней поверхностью стенки упомянутого, по меньшей мере, одного ленточного вкладыша и внешней периферией вращающегося вала 11 ограничен зазор.

В одном воплощении, внутри корпуса подшипника может быть расположено множество ленточных вкладышей, так что внутренние поверхности стенок ленточных вкладышей ограничивают цилиндрическую полость для приема в нее вращающегося вала 11. В альтернативном воплощении, внутри корпуса 3 подшипника может быть расположен вкладыш из гофрированной ленты. Внутренняя поверхность стенки вкладыша из гофрированной ленты ограничивает цилиндрическую полость для приема в нее вращающегося вала 11.

Узел 1 подшипника затянут с помощью гаек 7 на его концах. Гайки 7 имеют отверстие 9, так что вращающийся вал 11 можно вставлять в узел 1 подшипника. Текучую среду можно подавать внутрь корпуса 3 подшипника через отверстие 4.

Текучая среда, подаваемая в корпус 3 подшипника, внутри него направляется в зазор между внутренней поверхностью стенки упомянутого, по меньшей мере, одного ленточного вкладыша и внешней периферией вращающегося вала 11 через отверстие в упомянутом, по меньшей мере, одном ленточном вкладыше. Текучая среда в зазоре образует сжатую пленку и поэтому действует как смазка между внутренней поверхностью стенки упомянутого, по меньшей мере, одного ленточного вкладыша и внешней периферией вращающегося вала 11. Более того, сжатая пленка текучей среды предотвращает контакт внешней периферии вала с внутренней поверхностью стенки упомянутого, по меньшей мере, одного ленточного вкладыша.

В одном варианте осуществления текучую среду можно подавать в зазор между внутренней поверхностью стенки ленточного вкладыша и внешней периферией вращающегося вала 11 во время цикла запуска и останова вращающегося вала 11. Во время цикла запуска и останова скорость вращения вращающегося вала 11 ниже критической скорости. Это предотвращает контакт внешней периферии вращающегося вала 11 с внутренней поверхностью стенки упомянутого, по меньшей мере, одного ленточного вкладыша и тем самым уменьшает сухое трение.

В данном варианте осуществления текучая среда, подаваемая в узел 1 подшипника, представляет собой воздух. Однако в корпус 3 подшипника можно подавать и другие газы или жидкости, пригодные для действия в качестве смазки. Воздух можно подавать из некоторой пневматической системы через отверстие 4.

На фиг.2а показан вкладыш из гофрированной ленты, введенный в зацепление с множеством ножек ленты в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Вкладыш 15 из гофрированной ленты в типичном случае имеет цилиндрическое полое поперечное сечение, ограничивающее цилиндрическую полость 17. Цилиндрическая полость 17 вкладыша 15 принимает показанный на фиг.1 вращающийся вал 11, когда последний вставлен в узел 1 подшипника через показанное на фиг.1 отверстие 9 гайки 7, показанной на фиг.1. С вкладышем 15 из гофрированной ленты введены в зацепление ножки 19 вкладыша, пропущенные одним концом через щелевые отверстия 23, ограниченные во вкладыше 15 из гофрированной ленты. Другой конец ножек 19 ленточного вкладыша содержит канал 21. Канал 21 содержит уплотнительные втулки 22, припаянные твердым припоем на обоих концах. Ножки 19 ленточного вкладыша припаяны твердым припоем с обеих сторон, чтобы обеспечить полную непроницаемость. Геометрию ножек 19 ленточного вкладыша можно изменять в зависимости от желаемого давления текучей среды, требуемого в щелевых отверстиях 23.

На фиг.2b уплотнительная втулка 22 показана подробно. Уплотнительная втулка 22 имеет цилиндрическое полое поперечное сечение и припаяна твердым припоем на концах цилиндрического канала 21 ножки 19 ленточного вкладыша.

Возвращаясь к фиг.2а, отмечаем, что вкладыш 15 из гофрированной ленты получен путем гибки листового металла, например стали. Распорки 18 либо впаяны твердым припоем либо закреплены посредством точечной сварки в щелевые отверстия 23 на вкладыше 15 из гофрированной ленты. Например, распорки 18 могут быть впаяны твердым припоем или закреплены посредством точечной сварки в щелевые отверстия 23 во время гибки вкладыша 15 из гофрированной ленты. Распорки 18 гарантируют постоянный просвет щелевых отверстий, обеспечивая желаемую площадь поперечного сечения и геометрию проток для текучей среды. Количество закрепленных или впаянных твердым припоем распорок 18 может изменяться в зависимости от желаемого давления текучей среды в щелевых отверстиях 23. На фиг.2с подробно показана распорка 18.

Возвращаясь к фиг.2а, отмечаем, что текучая среда из канала 21 нагнетается в зазор между внутренней поверхностью стенки вкладыша 15 из гофрированной ленты и внешней периферией вращающегося вала 11 через протоки, ограниченные между распорками 18. Вкладыш 15 из гофрированной ленты также содержит прорезь 24 для придания желаемой жесткости. Прорезь 24 обеспечивает радиальную деформацию вкладыша 15 из гофрированной ленты во время вращения вращающегося вала 11, придавая тем самым желаемую жесткость и минимизируя повреждения.

На фиг.3 показано сечение узла 1 гидродинамического ленточного подшипника согласно фиг.1. Показанное на фиг.3 иллюстрирует сечение узла 1 подшипника, содержащего корпус 3 подшипника, отверстие 4, вкладыш 15 из гофрированной ленты и вращающийся вал 11, вставленный в корпус 3 подшипника через отверстие 9 в гайке 7 и принимаемый вкладышем 15 из гофрированной ленты.

Канал 25 обеспечивает проток для подаваемой в него текучей среды. Поверх вкладыша 15 из гофрированной ленты установлены пружины 26. Пружины 2 6 гарантируют гашение вибраций за счет придания дополнительной жесткости вкладышу 15 из гофрированной ленты. Кроме того, пружины 26 обеспечивают надлежащий просвет между внешней периферией вкладыша из гофрированной ленты и внутренней поверхностью стенки корпуса 3 подшипника.

На фиг.4а подробно показана пружина 26. Пружина 26 получена путем гибки из тонколистового металла, например стали, и имеет периодический профиль.

Возвращаясь к фиг.3, отмечаем, что поверх вкладыша 15 из гофрированной ленты установлена распорная пружина 27, содержащая перемычку (не показана), так что перемычка распорной пружины 27 выровнена над прорезью 24, показанной на фиг.2а, вкладыша 15 из гофрированной ленты. Эта перемычка предотвращает контакт внешней периферии вращающегося вала 11 и внутренней поверхности стенки распорной пружины 27 через зазор прорези 24. Кроме того, надлежащая конструкция перемычки может уменьшить утечку текучей среды из вкладыша 15 из гофрированной ленты через прорезь 24. Разрезные шайбы 29 надежно удерживают вкладыш 15 из гофрированной ленты, пружины 25 и распорную пружину 27 внутри корпуса 3 подшипника. В канавках (не показаны), предусмотренных на внутренней поверхности корпуса 3 подшипника, расположены разрезные шайбы 29.

На фиг.4b подробно показана распорная пружина 27. Распорная пружина 27 получена путем гибки тонколистового металла, например стали, и содержит перемычку 28. Перемычка 28 предотвращает контакт внешней периферии вращающегося вала 11 и внутренней поверхности стенки распорной пружины 27 через зазор прорези 24, показанной на фиг.2а.

На фиг.5 подробно показана разрезная шайба 29. Разрезная шайба 29 имеет разрез 30 и установлена в канавку, предусмотренную на внутренней поверхности корпуса 3 подшипника, показанного на фиг.3.

Возвращаясь к фиг.3, отмечаем, что внутри корпуса 3 подшипника предусмотрены соединители для подачи в каналы 21 ножек ленточного вкладыша. Соединители содержат элементы 32, которые вставлены в концы каналов 21 ножек 19 ленточного вкладыша. Эти элементы подают текучую среду в каналы 21 ножек 19 ленточного вкладыша. Внутри корпуса 3 подшипника расположены фильерные пластины 34. Элементы 32 соединителей 31 вставлены в концы цилиндрического канала 21 ножки 19 ленточного вкладыша через отверстия 33 в фильерных пластинах. Фильерные пластины 34 предотвращают деформацию элементов 32, а значит, и гарантируют положение элементов 32 и ориентацию геометрии течения текучей среды.

Соединители 31 содержат крышку 37, имеющую круговую полость. Круговая полость крышки распределяет текучую среду в элементы 32. Элементы 32, в свою очередь, подают текучую среду в каналы 21 ножек 19 ленточного вкладыша. Текучая среда из канала 25 подается в крышку 37 через отверстие 42 в фильерной пластине 34 и отверстие 33 в соединителе 31.

В каждый из элементов 32 вставлены распорные втулки 35, чтобы обеспечить постоянную проточную площадь сопряжения во время коробления каучука в процессе затягивания гаек 7. Узел подшипника затягивают с помощью гаек 7 на концах.

На фиг.6а подробно показан соединитель. Соединитель 31 содержит множество элементов 32. Элементы 32 вставлены в концы показанного на фиг.3 канала 21 ножек 19 ленточного вкладыша, показанных на фиг.3, и тем самым обеспечивается подача текучей среды из отверстия 4, показанного на фиг.3, в каналы 21. Отверстие 33 обеспечивает течение текучей среды в крышку 37, показанную на фиг.3. Соединитель 31 может быть изготовлен из упругого материала, например жаропрочного каучука, такого, как кремнийорганический каучук или жаропрочная и упругая пластмасса. В альтернативном варианте соединители 31 могут быть изготовлены из любого жаропрочного и упругого материала, так что соединители 31 способны выдерживать рабочее давление текучей среды. Свойство упругости соединителей 31 придает существенную гибкость механизму подачи текучей среды, предотвращая влияние элементов 32 на эксплуатационные параметры вкладыша 15 из гофрированной ленты, показанного на фиг.3.

На фиг.6b подробно показана крышка 37. Крышка 37 содержит круговую полость 38 для распределения текучей среды в показанные на фиг.6а элементы 32 соединителя 31, показанного на фиг.6а.

На фиг.7 подробно показана фильерная пластина 34. Фильерная пластина 34 содержит множество дырок 39. Элементы 32, показанные на фиг.6, вставляются в концы каналов 21, показанных на фиг.3, через эти отверстия 39. Отверстие 40 обеспечивает протекание текучей среды из показанного на фиг.3 канала 25 в показанное на фиг.6 отверстие 33 показанного на фиг.6 соединителя 31.

Фильерная пластина 34 содержит лапу 41 для крепления фильерной пластины 34 внутри корпуса 3 подшипника, показанного на фиг.3. Лапа 41 заключена в канавке, предусмотренной в корпусе 3 подшипника, так что позиционирование лапы оказывается надежным.

На фиг.8 подробно показана распорная втулка 35. Распорная втулка 35 содержит отверстие 4 3 и вставляется в показанный на фиг.6 элемент 32 показанного на фиг.6 соединителя 31 через отверстие 43.

Возвращаясь к фиг.3, отмечаем, что вращающийся вал 11 при вставлении в корпус 3 подшипника через отверстие 9 в гайке 7 оказывается заключенным в цилиндрической полости, ограниченной вкладышем 15 из гофрированной ленты. Между внешней периферией вращающегося вала 11 и внутренней поверхностью стенки вкладыша 15 из гофрированной ленты образуется зазор.

На фиг.9 представлен подробный вид гайки 7. Гайка 7 содержит отверстие 9, через которое показанный на фиг.3 вращающийся вал 11 можно вставлять в показанный на фиг.3 узел 1 подшипника. Гайка 7 используется для затягивания узла 1 подшипника.

Фиг.10 иллюстрирует нагнетание текучей среды из каналов 21 ножек 19 ленточного вкладыша в цилиндрическую полость 17, ограниченную вкладышем 15 из гофрированной ленты. Полость 17 принимает вращающийся вал 11, показанный на фиг.3, а между внешней периферией вращающегося вала 11 и внутренней поверхностью стенки вкладыша 15 из гофрированной ленты образуется зазор. Текучая среда, нагнетаемая в цилиндрическую полость 17, образует сжатую пленку в зазоре. Чтобы обеспечить лучшее понимание, вращающийся вал 11, показанный на фиг.3, и зазор здесь не показаны. Текучая среда из каналов 21 ножек 19 ленточного вкладыша подается в цилиндрическую полость 17 через щелевые отверстия 23 вкладыша 15 из гофрированной ленты. Текучая среда из каналов 21 нагнетается в щелевые отверстия 23 через протоки 45, ограниченные распорками 18. Стрелки обозначают течение текучей среды в цилиндрическую полость 17.

Текучая среда, нагнетаемая в элемент 17, представляющий собой цилиндрическую полость, образует пленку сжатой текучей среды в зазоре между внутренней поверхностью стенки вкладыша 15 из гофрированной ленты и внешней периферией вращающегося вала 11, показанного на фиг.3. В одном воплощении текучую среду можно нагнетать в зазор между вращающимся валом 11 и элементом 17, представляющим собой цилиндрическую полость, для формирования пленки сжатой текучей среды только во время цикла запуска и останова, чтобы тем самым избежать необходимости постоянной подачи сжатой текучей среды. Чтобы подавать текучую среду только во время цикла запуска и останова, отверстие 4 в корпусе подшипника можно блокировать, когда вращающийся вал 11 вращается. Подачу текучей среды в показанный на фиг.1 корпус 3 подшипника можно блокировать путем блокировки показанного на фиг.3 отверстия 4 корпуса 3 подшипника, как показано на фиг.3.

Пленка сжатой текучей среды, образующаяся в зазоре, действует как смазка между внешней периферией вращающегося вала и внутренней поверхностью стенки вкладыша 15 из гофрированной ленты. Кроме того, пленка сжатой текучей среды, двигаясь в зазоре, предотвращает контакт внешней периферии вращающегося вала 11, показанного на фиг.3, и внутренней поверхности стенки вкладыша 15 из гофрированной ленты. Это минимизирует сухое трение между вращающимся валом 11 и вкладышем 15 из гофрированной ленты во время циклов запуска и останова. Следовательно, срок службы вкладыша 15 из гофрированной ленты увеличивается, поскольку минимизируется интенсивный износ поверхности.

На фиг.11 представлено сечение узла 1 подшипника, иллюстрирующее подробный механизм подачи текучей среды. Отверстие 4 действует как заборник, и текучая среда подается в узел подшипника через отверстие 4. Из отверстия 4 текучая среда течет по каналу 25. После этого текучая среда подается в крышку 37 через показанное на фиг.7 отверстие 42 фильерной пластины 34 и показанное на фиг.6а отверстие 33 соединителя 31. Крышка 37 распределяет текучую среду в элементы 32 соединителя 31. Элементы 32 подают текучую среду в каналы 21 ножек ленточного вкладыша. Текучая среда из каналов 21 нагнетается в показанные на фиг.2а щелевые отверстия 23 показанного на фиг.2а вкладыша 15 из гофрированной ленты. Стрелки указывают направление течения текучей среды внутри узла 1 подшипника.

На фиг.12 представлено увеличенное изображение обведенной области, показанной на фиг.11. Текучая среда из показанного на фиг.11 канала 25 поступает в крышку 37 через показанное на фиг.7 отверстие 42 фильерной пластины 34 и показанное на фиг.6а отверстие 33 соединителя 31. После этого текучая среда распределяется в цилиндрический канал 21 через элементы 32 соединителя 31. Из цилиндрического канала 21 текучая среда нагнетается во вкладыш 15 из гофрированной ленты, показанный на фиг.2а. Изображенные на фиг.12 стрелки указывают направление течения текучей среды.

Описанные здесь варианты осуществления обеспечивают дополнительную подачу смазки в зазор между внешней периферией вращающегося вала и внутренней поверхностью стенки ленточных вкладышей или вкладыша из гофрированной ленты в гидродинамическом ленточном подшипнике. В зависимости от потребности эту смазку можно подавать во время любых циклов запуска и останова, периодически или постоянно. Кроме того, образование пленки сжатой текучей среды в зазоре предотвращает сухое трение путем предотвращения контакта вращающегося вала и ленточного вкладыша, тем самым снижая износ поверхности ленточного подшипника. Кроме того, подача сжатой текучей среды в зазор во время работы подшипника значительно увеличивает нагрузочную способность подшипника.

Хотя это изобретение подробно описано со ссылками на некоторые предпочтительные варианты осуществления, следует понять, что данное изобретение не ограничивается именно этими вариантами осуществления. Наоборот, ввиду вышеизложенного описания, где описан наилучший в настоящее время способ практического осуществления изобретения, для специалистов в данной области техники сами собой станут очевидными многие модификации и изменения, находящиеся в рамках объема и существа притязаний этого изобретения. Поэтому объем притязаний изобретения указывается нижеследующей формулой изобретения, а не вышеизложенным описанием. Все изменения, модификации и вариации, находящиеся в рамках смысла и диапазона эквивалентности формулы изобретения, следует рассматривать в пределах его объема.

1. Узел гидродинамического ленточного подшипника, содержащий корпус (3) подшипника, причем упомянутый корпус (3) подшипника содержит отверстие (4) для обеспечения протекания текучей среды в упомянутый корпус (3) подшипника, по меньшей мере, один ленточный вкладыш, причем упомянутый, по меньшей мере, один ленточный вкладыш содержит, по меньшей мере, одно отверстие и ограничивает цилиндрическую полость для приема в нее вращающегося вала (11), и средства для подачи упомянутой текучей среды из упомянутого отверстия (4) упомянутого корпуса (3) подшипника в зазор между упомянутым, по меньшей мере, одним ленточным вкладышем и упомянутым вращающимся валом (11) через упомянутое, по меньшей мере, одно отверстие упомянутого, по меньшей мере, одного ленточного вкладыша для образования пленки сжатой текучей среды в этом зазоре, отличающийся тем, что упомянутое отверстие упомянутого, по меньшей мере, одного ленточного вкладыша представляет собой щелевое отверстие (23), проходящее продольно.

2. Узел гидродинамического ленточного подшипника по п.1, в котором упомянутая текучая среда подается из упомянутого отверстия (4) упомянутого корпуса (3) подшипника в упомянутый зазор между упомянутым, по меньшей мере, одним ленточным вкладышем и упомянутым вращающимся валом (11) во время цикла запуска и цикла останова.

3. Узел гидродинамического ленточного подшипника по п.1, в котором упомянутые средства включают в себя канал (25) для транспортировки упомянутой текучей среды из упомянутого отверстия (4) упомянутого корпуса (3) подшипника, по меньшей мере, один соединитель (31), содержащий, по меньшей мере, один элемент (32), причем упомянутый, по меньшей мере, один элемент (32) принимает упомянутую текучую среду из упомянутого канала (25), и по меньшей мере, одну ножку (19) ленточного вкладыша, содержащую канал (21) на одном конце и введенную в зацепление с упомянутым отверстием упомянутого, по меньшей мере, одного ленточного вкладыша на другом конце, причем упомянутый канал (21) имеет вставленный в него на одном конце упомянутый, по меньшей мере, один элемент (32).

4. Узел гидродинамического ленточного подшипника по п.3, в котором упомянутый корпус (3) подшипника дополнительно содержит фильерные пластины (34), расположенные внутри упомянутого корпуса (3) подшипника, причем упомянутые фильерные пластины (34) содержат лапу (41), и канавки для приема упомянутой лапы (41) упомянутых фильерных пластин (34).

5. Узел гидродинамического ленточного подшипника по п.4, в котором упомянутые фильерные пластины (34) дополнительно содержат, по меньшей мере, одно отверстие (39) для обеспечения вставления упомянутого, по меньшей мере, одного элемента (32) в упомянутый конец упомянутого канала (21) упомянутой, по меньшей мере, одной ножки (19) ленточного вкладыша.

6. Узел гидродинамического ленточного подшипника по п.5, в котором упомянутые фильерные пластины (34) дополнительно содержат отверстие (42) для обеспечения протекания упомянутой текучей среды в упомянутый, по меньшей мере, один соединитель (31).

7. Узел гидродинамического ленточного подшипника по п.3, в котором упомянутый соединитель (31) выполнен из упругого материала.

8. Узел гидродинамического ленточного подшипника по п.3, в котором упомянутый, по меньшей мере, один соединитель (31) содержит крышку (37), содержащую полость (38) для распределения упомянутой текучей среды в упомянутый, по меньшей мере, один элемент (32).

9. Узел гидродинамического ленточного подшипника по п.8, в котором упомянутый, по меньшей мере, один соединитель (31) дополнительно содержит отверстие (33) для гарантирования протекания упомянутой текучей среды к упомянутой крышке (37).

10. Узел гидродинамического ленточного подшипника по п.1, дополнительно содержащий распорки (18), закрепленные в щелевые отверстия (23) упомянутого, по меньшей мере, одного ленточного вкладыша, чтобы обеспечить постоянный просвет щелевых отверстий.

11. Узел гидродинамического ленточного подшипника по п.1, в котором упомянутый, по меньшей мере, один ленточный вкладыш представляет собой вкладыш (15) из гофрированной ленты.

12. Узел гидродинамического ленточного подшипника по п.11, в котором упомянутый вкладыш (15) из гофрированной ленты содержит прорезь (24), простирающуюся продольно, для придания повышенной жесткости.

13. Узел гидродинамического ленточного подшипника по п.12, дополнительно содержащий распорную пружину (27), установленную поверх упомянутого вкладыша (15) из гофрированной ленты, причем упомянутая распорная пружина (27) содержит перемычку (28), а упомянутая перемычка (28) выровнена над упомянутой прорезью (24), чтобы предотвратить утечку упомянутой текучей среды из упомянутого зазора.

14. Узел гидродинамического ленточного подшипника по п.1, в котором упомянутая текучая среда представляет собой воздух.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в станкостроении в качестве адаптивных опорных модулей незамкнутых гидростатических направляющих, а также в других ответственных гидростатических опорах с плоскими рабочими поверхностями скольжения.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромашиностроению, и может быть использовано, например, в шпиндельных узлах металлорежущих станков с высокой частотой вращения.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к опорам станков. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к опорам скольжения. .

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в радиально-осевых опорах шпиндельных узлов металлорежущих станков при использовании в качестве смазывающей среды как жидкостей, так и газов.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для крупногабаритных конструкций. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к газостатическим опорам скольжения, и может быть использовано в энергоустановках общепромышленного и специального назначения.

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в радиальных опорах шпиндельных узлов металлорежущих станков при использовании в качестве смазывающей среды как жидкостей, так и газов.

Изобретение относится к газовому упорному подшипнику, а также к линейному компрессору, в котором применен такой газовый упорный подшипник. .

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно может быть использовано в машинах и аппаратах с вращающимися деталями. .

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в качестве опор высокоскоростных роторов машин и агрегатов, нагруженных радиальными и осевыми нагрузками, в системах кондиционирования воздуха кабин летательных аппаратов, а также систем турбонаддува в современном автомобилестроении.

Изобретение относится к упругим элементам лепестковых газодинамических подшипников, применяющихся в малогабаритных высокоскоростных турбомашинах. .

Изобретение относится к радиальному ленточному подшипнику. .

Изобретение относится к опорным подшипникам и в особенности к средствам предотвращения перекосов для гидродинамического воздушного подшипника. .

Изобретение относится к приборостроению , а более конкретно - к подшипникам скольжения, работаюш,им в контролируемых технологических средах, например в устройствах вакуумных напылительных установок.

Изобретение относится к деревообработке, в частности к получению подшипников скольжения из древесины. Подшипник скольжения выполнен из прессованной древесины с радиальным расположением волокон и равномерной плотностью по всему сечению и содержит смазку в количестве 7-8% от массы древесины и металлическое включение. Древесина подшипника содержит нанокристаллическую целлюлозу в количестве 0,5-0,8% от массы древесины, а металлическое включение выполнено в виде сплошной пленки никеля в количестве 4-6% от массы древесины толщиной 0,8 мкм, выстилающей всю внутреннюю поверхность древесины. Также заявлен способ изготовления упомянутого подшипника скольжения, который включает изготовление сегментов (4) из прессованной древесины с радиальным расположением волокон и радиусами закругления будущего подшипника, нанесение клея, установку во вспомогательную обойму (1), прессование через конус (2) с углом конуса (2), позволяющим увеличить плотность до величины не менее 1350 кг/м3, отверждение клея и, при необходимости, механическую обработку по внутреннему диаметру с минимальным припуском. Технический результат: увеличение качества подшипника скольжения и снижение трудоемкости изготовления. 2 н.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.
Наверх