Упорный подшипник скольжения



Упорный подшипник скольжения
Упорный подшипник скольжения

 


Владельцы патента RU 2505719:

Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к упорному подшипнику скольжения, преимущественно для установки на валу центробежных и компрессорных машин, работающих при высоких нагрузках. Упорный подшипник скольжения содержит пяту (4), подпятник (3), несущую втулку (1) со сферической упорной поверхностью, на которую сферической поверхностью своей тыльной стороны опирается подпятник (3), выполненный из антифрикционного материала. Между пятой (4) и подпятником (3) имеется масляный зазор. Подпятник (3) выполнен с равномерно расположенными по окружности карманами (6) на тыльной стороне и масляными каналами (7), сообщающими соответствующие карманы (6) с масляным зазором. Масляная подушка на тыльной стороне подпятника (3) образуется за счет перераспределения давления масла в рабочем зазоре и передачи масла по маслопроводящим каналам (7) в масляные карманы (6). Технический результат: повышение работоспособности, надежности и долговечности упорного подшипника скольжения. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкции упорного гидродинамического подшипника скольжения, который может найти применение в центробежных и винтовых компрессорных машинах, имеющих высокие осевые нагрузки.

Из уровня техники известны самоустанавливающиеся подшипники на сферических опорах, которые применяют при недостаточно жестких валах и корпусах. Опорные сферические поверхности подшипника и корпуса изготавливают из материалов, образующих антифрикционную пару. При установке в стальной корпус подшипник выполняют из бронзы или заливают его поверхность свинцовистой бронзой, к опорной рабочей поверхности обязателен подвод масла, желательно под давлением, для чего на поверхности сферы проделывают масляные каналы, обеспечивающие определенный гидростатический эффект, облегчающий самоустановку сферы. (П.И.Орлов, Основы конструирования, том 2, М.Машиностроение, 1988, стр.372-373, 385-387, 399-404). В простейших конструкциях гидравлических опор скольжения путем упора в сферу с центром по оси вращения вала, подпитка масляной подушки осуществляется посредством игольчатого клапана, управляемого валом, (см. там же, стр.386-397). Недостатком гидравлических подпятников является высокое давление масла, относительно большая мощность, расходуемая на создание масляной подушки и недостаточно точная фиксация вала в осевом направлении.

Из уровня техники также известен турбокомпрессор, в корпусе которого установлен узел опорно-упорного подшипника (см. RU 2290543 С2, F04D 17/00, 27.12.2006), состоящий из несущего стального корпуса, втулки из высоко-оловянистой бронзы, упругой опоры и подпятника. Масло к подшипникам турбокомпрессора подается из системы смазки двигателя, при этом, уплотнение компрессора препятствует уносу масла из полости упорно-опорного подшипника (9), установленного в его корпусе. Однако такая конструкция упорного подшипника скольжения не предусматривает системы, создающей расчетное гидростатическое давление в масляном слое рабочей поверхности подшипника со стороны опоры, что отражается на низком сроке службы подшипника.

Наиболее близкой к предложенной является конструкция упорного подшипника скольжения для винтового компрессора (JP 56014890 А, опуб. 13.02.1981), в состав которой входит несущая стальная втулка, установленная в корпусе компрессора, втулка выполнена с вогнутой сферической рабочей поверхностью, на которую тыльной стороной опирается своей сферической поверхностью подпятник, при этом, осевая сила, действующая на ротор, передается на рабочую поверхность подпятника. К недостаткам описанной конструкции следует отнести трудности в выравнивании давления при самоустановке сферических поверхностей несущей втулки и подпятника при высоких осевых нагрузках на ротор, а также влияние неточности изготовления сопрягаемых поверхностей на несущую способность опоры.

Техническим результатом предложенного изобретения является повышение работоспособности, надежности и долговечности упорного подшипника скольжения в условиях работы при высоких нагрузках на ротор.

Технический результат достигается тем, что в упорном подшипнике скольжения, содержащем пяту, подпятник, несущую втулку со сферической упорной поверхностью, на которую сферической поверхностью своей тыльной стороны опирается подпятник, выполненный из антифрикционного материала, согласно предложению между пятой и подпятником имеется масляный зазор, а подпятник выполнен с равномерно расположенными по окружности, по меньшей мере, тремя карманами на тыльной стороне и масляными каналами, сообщающими соответствующие карманы с масляным зазором между пятой и подпятником.

Кроме того, карманы могут быть выполнены в виде радиальных сегментных прорезей.

Предлагаемая конструкция упорного подшипника скольжения с гидростатической смазкой сферической поверхности подпятника позволит повысить надежность работы подшипника, увеличивая его долговечность, а также снизить напряжения, возникающие при контакте двух сфер, за счет равномерного масляного зазора в замкнутой полости.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 показан предлагаемый упорный подшипник скольжения, осевой разрез.

На фиг.2 - вид на подпятник по стрелке Г на фиг.1.

Упорный подшипник скольжения содержит несущую стальную втулку 1 со сферической упорной поверхностью А, установленную в корпусе 2 центробежного или винтового компрессора. На сферическую поверхность А втулки 1 сферической поверхностью своей тыльной стороны опирается подпятник 3, выполненный из антифрикционного материала (латунь, Бронза). Между пятой 4 и подпятником 3 имеется масляный зазор. Подпятник 3 выполнен с равномерно расположенными по окружности, по меньшей мере, тремя карманами 6 на тыльной стороне и масляными каналами 7, сообщающими соответствующие карманы 6 с масляным зазором между пятой 4 и подпятником 4. Каждый карман 6 может быть выполнен, например, в виде узкого радиально расположенного сегментного паза.

Осевая сила, действующая на ротор 8 компрессора, передается пятой 4 на рабочую поверхность Б подпятника 3. Равномерность зазора и толщины смазочной пленки между рабочей поверхностью Б подпятника 3 и рабочей поверхностью В пяты 4 обеспечивается за счет взаимной самоустановки сферической поверхности А несущей втулки 1 и подпятника 3. Этим обеспечивается стабильность работы подшипника.

Для обеспечения беспрепятственной самоустановки сферической поверхности А подпятника 3 относительно сферической поверхности А несущей втулки 1 часть гидродинамического давления масла от рабочей поверхности Б подпятника 3 перераспределяется на тыльную сферическую поверхность А подпятника 3 за счет выполнения в подпятнике 3 масляных каналов 7, по меньшей мере, трех, через которые масло поступает в карманы 6, при этом число каналов 7 равно числу карманов 6.

В зависимости от конструктивного выполнения и режима работы подшипника подбираются геометрические размеры и число гидростатических каналов 7 и карманов 6, от параметров которых будет зависеть давление в карманах 6, и соответственно давление масла в масляном зазоре на тыльной поверхности подпятника 3, которое будет определять режим максимальной несущей способности предложенной конструкции.

При работе такого подшипника на рабочей поверхности Б подпятника 3 возникает значительное гидродинамическое давление в масляном слое, при этом, в зависимости от режима работы подшипника это давление может достигать до 100 кгс/см в связи с чем, расчетное гидростатическое давление масла в гидростатическом кармане 6 будет обеспечиваться образованием масляной пленки толщиной 100-380 мкм между сопрягаемыми сферическими поверхностями А втулки 1 и подпятника 3, в результате чего произойдет взаимная самоустановка этих поверхностей, а также увеличится ресурс работы подшипника.

1. Упорный подшипник скольжения, содержащий пяту, подпятник, несущую втулку со сферической упорной поверхностью, на которую сферической поверхностью своей тыльной стороны опирается подпятник, выполненный из антифрикционного материала, при этом между пятой и подпятником имеется масляный зазор, а подпятник выполнен с равномерно расположенными по окружности, по меньшей мере, тремя карманами на тыльной стороне и масляными каналами, сообщающими соответствующие карманы с масляным зазором между пятой и подпятником.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что карманы выполнены в виде радиальных сегментных прорезей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области приборостроения, предназначено для пластмассовых подшипников, не нуждающихся в смазке, и может быть использовано в приборах и аппаратах, работающих при значительном перепаде температур.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к способу изготовления колодок подпятника и подшипника скольжения. .

Изобретение относится к области пчеловодства. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях сепараторов, центрифуг и других подобных устройств, содержащих быстровращающийся ротор, и касается конструкции опорного узла и, в частности, его подшипника скольжения, работающего постоянно или временно, например на разгоне и торможении, в условиях граничной смазки.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способу изготовления колодки упорного подшипника скольжения (подпятника). .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способу изготовления колодки упорного подшипника скольжения (подпятника). .

Изобретение относится к опорам быстровращающихся машин и приборов, таким как накопители энергии, гироскопы, сепараторы, центрифуги, и, в частности к опорам вертикальных валов таких устройств.

Изобретение относится к опорам быстровращающихся машин и приборов, таким как накопители энергии, гироскопы, сепараторы, центрифуги, и, в частности, к опорам вертикальных валов таких устройств.

Изобретение относится к области машиностроения. .

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно может использоваться в машинах и аппаратах с вращающимися деталями, работающими в условиях газовой смазки.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех машинах, содержащих подшипники скольжения с самоустанавливающимися сегментами, воспринимающими осевые нагрузки.

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано в центробежных и винтовых компрессорных машинах, работающих в сложных переходных режимах, при которых происходит изменение знака осевого усилия. Упорный подшипник скольжения содержит соосно установленные несущее кольцо (1), сепаратор (2) и упорный элемент в виде подпятника (3). Сепаратор (2) имеет пазы, в которых установлены упругие элементы (8). Несущее кольцо (1) связано с сепаратором (2) и имеет пазы (6), каждый из которых обращен к соответствующему упругому элементу (8) и перекрыт им. Подпятник (3) установлен внутри сепаратора (2) с возможностью осевого перемещения относительно несущего кольца (1). Одна сторона подпятника (3) имеет ребра, опирающиеся на упругие элементы (8), а на другой стороне выполнены неподвижные подушки, предназначенные для контакта с упорным гребнем (4) вала (14). Несущее кольцо (1) имеет радиальные отверстия (15), сообщенные с полостью между несущим кольцом (1) и подпятником (3). Технический результат: повышение демпфирующих свойств подшипника, снижение влияния динамических нагрузок на подшипник, повышение технологичности, работоспособности, надежности и долговечности упорного подшипника скольжения в условиях работы при резких переходных режимах работы компрессорных машин, в том числе при помпаже центробежного компрессора. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх