Газодинамический подшипник



Газодинамический подшипник
Газодинамический подшипник
Газодинамический подшипник
Газодинамический подшипник

 


Владельцы патента RU 2496032:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Микротурбинные технологии" (ООО "НТЦ "МТТ") (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а точнее к упорным газодинамическим подшипникам скольжения (подпятникам), используемым в турбомашинах и других высокоскоростных машинах, в частности в турбогенераторах, используемых на газораспределительных станциях. Газодинамический подшипник содержит пяту, корпус, в котором размещена кольцевая несущая плата (3) с упругими, перекрывающими друг друга упругими лепестками (4). В плате (3) напротив лепестков (4) выполнены секторные прорези (5). Несущая плата (3) с лепестками (4) выполнена из набора пластинчатых профилированных элементов (6), скрепленных между собой, например, точечной сваркой в четырех местах (7). Размеры пластинчатых профилированных элементов (6) подбирают так, чтобы при скреплении их между собой образовывалась цельная кольцевая несущая плата (3) с упругими лепестками (4). Технический результат: упрощение конструкции газодинамического подшипника. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к области машиностроения, а точнее к упорным газодинамическим подшипникам (ГДП) скольжения (подпятникам), используемым в турбомашинах и других высокоскоростных машинах, в частности в турбогенераторах, используемых на газораспределительных станциях.

Характеристика аналога

Известен ГДП (см. патент США №3382014, кл. 308-9), содержащий размещенные в корпусе опорную шайбу с радиальными гофрами и смонтированную над ней несущую плату с упругими плоскими лепестками.

Недостатком аналога является невысокая осевая жесткость.

Характеристика прототипа

Ближайшим из аналогов является ГДП (см. АС СССР №637563), содержит корпус, в котором на установочных штифтах размещена опорная шайба с радиальными гофрами. На этих же штифтах установлены две несущие платы с секторными прорезями и закрепленными на перемычках упругими лепестками. Лепестки одной из плат пропущены через прорези второй платы. Гофры опорной шайбы введены в прорези обеих плат. Применение сочетания дополнительной несущей платы и гофр опорной шайбы позволило увеличить осевую жесткость ГДП в сравнении с аналогом.

Недостатком прототипа является усложнение конструкции, приводящее к удорожанию конечной продукции.

Техническая задача

Технической задачей, вытекающей из уровня техники является упрощение конструкции.

Поставленная задача решается за счет того, что заявляемый ГДП содержит корпус, в котором размещена кольцевая несущая плата с упругими, перекрывающими друг друга упругими лепестками, в плате напротив лепестков выполнены секторные прорези.

Причем несущая плата с лепестками выполнена из набора пластинчатых профилированных элементов, скрепленных между собой.

Благодаря выполнению несущей платы из профилированных элементов, скрепленных между собой, позволило упростить конструкцию заявляемого ГДП т.к. позволило удалить из конструкции опорную плату и вторую несущую плату.

Кроме того, выполнение несущей платы из профилированных элементов позволяет более экономно вести раскрой пластинчатого материала, из которого изготавливается несущая плата.

Пластинчатые профилированные элементы выполнены одинаковыми, что является одним из наиболее экономичных вариантов их изготовления.

Пластинчатые профилированные элементы скреплены между собой в четырех местах, что является одним из вариантов их скрепления между собой.

Пластинчатые профилированные элементы скреплены между собой сварными швами, что является одним из вариантов их скрепления между собой.

На поверхности упругих лепестков выполнено антифрикционное покрытие, снижающее износ упругих лепестков в периоды разгона и торможения.

В результате проведенных патентных исследований не выявлено аналогичных технических решений, что позволяет предположить соответствие заявляемого изобретения критерию новизна и изобретательский уровень.

На фиг.1 представлен пластинчатый профилированный элемент, из набора которых собирается заявляемый ГДП.

На фиг.2 представлены два профилированных элемента, скрепленных между собой.

На фиг.3 представлен заявляемый ГДП в плане.

На фиг.4 - поперечный разрез.

Пример конкретного исполнения

Заявляемый ГДП содержит пяту 1, корпус 2 в котором размещена кольцевая несущая плата 3 с упругими, перекрывающими друг друга упругими лепестками 4. В плате 3 напротив лепестков 4 выполнены секторные прорези 5. Несущая плата 3 с лепестками 4 выполнена из набора пластинчатых профилированных элементов 6, скрепленных между собой, например точечной сваркой в четырех местах 7. Размеры пластинчатых профилированных элементов 6 подбирают так, чтобы при скреплении их между собой, образовывалась цельная кольцевая несущая плата 3 с упругими лепестками 4.

Работает заявляемый ГДП аналогично другим известным ГДП: в момент пуска (разгона, как и торможения) имеет место механический контакт лепестков 4 с пятой 1. По мере разгона образуется газодинамический смазочный зазор. Прорези 5 обеспечивают свободный доступ газа в смазочный зазор. При вращении(например турбогенератора) повышается давление газа, которое сохраняется в смазочном зазоре. Давление газа, умноженное на площадь подшипника, создает несущую способность, благодаря которой он воспринимает осевую нагрузку. Антифрикционное покрытие на поверхности упругих лепестков позволяет снизит износ упругих лепестков в периоды разгона и торможения, когда действие газодинамического эффекта недостаточно для образования газодинамического смазочного зазора.

Благодаря выполнению несущей платы 3 из профилированных элементов 6, скрепленных между собой, позволило упростить конструкцию заявляемого ГДП, т.к. позволило удалить из конструкции опорную плату и вторую несущую плату.

Кроме того, выполнение несущей платы 3 из профилированных элементов 6 позволяет более экономно вести раскрой пластинчатого материала, из которого изготавливается несущая плата 3.

Таким образом, благодаря новой совокупности существенных признаков в заявляемом устройстве, решается полностью поставленная техническая задача, вытекающая из уровня техники, и, следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».

Изобретение находится на стадии опытно-промышленных испытаний. Планируется серийное производство заявляемого устройства и использование в турбогенераторах в отечественной газодобывающей и газоперерабатывающей промышленности.

1. Газодинамический подшипник, содержащий пяту, корпус, в котором размещена кольцевая несущая плата с упругими, перекрывающими друг друга упругими лепестками, в плате напротив лепестков выполнены прорези, отличающийся тем, что несущая плата с лепестками выполнена из набора пластинчатых профилированных элементов, скрепленных между собой.

2. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что пластинчатые профилированные элементы выполнены одинаковыми.

3. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что пластинчатые профилированные элементы конструкции скреплены между собой в четырех местах.

4. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что элементы скреплены между собой сварным швом.

5. Подшипник по п.1, отличающийся тем, что на поверхности упругих лепестков выполнено антифрикционное покрытие.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в качестве опор высокоскоростных роторов машин и агрегатов, нагруженных радиальными и осевыми нагрузками, при необходимости обеспечить большую несущую способность при сохранении устойчивого положения ротора, в системах кондиционирования воздуха кабин летательных аппаратов, а также систем турбонаддува в современном автомобилестроении и в микрогазотурбинных электроагрегатах.

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 узлу безлюфтового подшипника скольжения. .

Изобретение относится к калибруемому материалу подшипника скольжения. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к радиальным подшипниковым узлам скольжения с керамическими парами трения машин и механизмов вращательного действия, предназначенных для работы в абразивосодержащих агрессивных средах в широком диапазоне температур и давлений, в частности в погружных центробежных электронасосных агрегатах для добычи нефти и т.п.

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

Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипникам с газовой смазкой, используемым для подвески валов, роторов, вращающихся корпусов различных механизмов, имеющих сложный характер нагрузки несущих элементов, включая передачу крутящего момента, осевой и радиальной нагрузки, нагрузки от гармонических колебаний вращающихся частей.

Изобретение относится к радиальному ленточному подшипнику. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипникам скольжения с жидкостной и газовой смазкой, используемым для радиальной подвески роторов высокоскоростных турбомашин различного назначения, например турбохолодильников, турбодетандеров.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам скольжения с жидкостной и газовой смазкой, используемым для радиальной подвески роторов высокоскоростных турбомашин различного назначения, например турбохолодильников, турбодетандеров.

Изобретение относится к упорному подшипнику скольжения из синтетической смолы, более точно к упорному подшипнику скольжения из синтетической смолы, применимому в качестве упорного подшипника скольжения в подвеске стоечного типа (подвеске Макферсона) четырехколесного транспортного средства.

Изобретение относится к упорному подшипнику скольжения из синтетической смолы, более точно, к упорному подшипнику скольжения из синтетической смолы, применимому в качестве упорного подшипника скольжения в подвеске стоечного типа (подвеске Макферсона) четырехколесного транспортного средства.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к турбокомпрессорам, применяемым, например, для наддува двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к турбодетандеру с, по меньшей мере, одним установленным в упорном подшипнике ротором. .

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

Ось машины // 2462624
Изобретение относится к области машиностроения. .

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в высокоскоростных механизмах. .

Изобретение относится к упорному подшипнику скольжения из синтетической смолы, в частности к упорному подшипнику скольжения подвески стоечного типа четырехколесного транспортного средства.

Изобретение относится к подшипнику скольжения, в частности к подшипнику скольжения, применимому в качестве упорного подшипника скольжения подвески стоечного типа четырехколесного транспортного средства, а также к комбинированному устройству.

Изобретение относится к подшипнику скольжения, в частности к подшипнику скольжения, применимому в качестве упорного подшипника скольжения подвески стоечного типа четырехколесного транспортного средства.

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано при проектировании, например, газотурбинных установок. Упорный подшипниковый узел состоит из подпятника и пяты (8). Подпятник образован корпусом (1), снабженным цилиндрической выемкой с плоским дном, образованной кольцевым выступом по периметру корпуса (1). На дне цилиндрической выемки размещена упругая прокладка (3) с опертым на нее газостатическим подшипником, выполненным в форме кольца, разделенного на секторы (5) радиально ориентированными металлическими немагнитными накладками (7), скрепленными с корпусом подпятника. Со стороны, обращенной к пяте (8), периметр сектора (5) снабжен буртиком (9), образующим выемку. В выемке каждого сектора (5) зафиксированы вкладыши газостатического подшипника (6), выполненные из антифрикционного материала. Поперечному сечению накладок (7) придана Т-образная форма, причем полки накладок (7) выполнены с возможностью зацепления радиальных буртиков (9) секторов (5). Внешняя поверхность вкладышей газостатического подшипника (6) обращена к пяте (8) с образованием с нею рабочего зазора. В объеме секторов выполнена система сообщающихся каналов (12) с возможностью подачи в нее сжатого воздуха от внешнего источника, выходные отверстия которой сообщены, с питающими отверстиями (18) во вкладышах газостатического подшипника, сквозными отверстиями (19), сообщающимися с рабочим зазором. Технический результат: повышение несущей способности упорного подшипникового узла в рабочем режиме (с уменьшением в нем потерь на трение), снижение деформации зазора в упорном подшипниковом узле от высокого давления наддува газа, обеспечение демпфирования колебаний ротора турбомашины, обусловленных осевыми газодинамическими силами турбины или компрессора, а также надежного запуска и останов турбомашины. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх