Комбинированная опора

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.

Известна комбинированная опора, которая является наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению, содержащая корпус с концентрично размещенными в нем подшипником качения и подшипником скольжения, на внутренней поверхности вала установлены металлические пластины с возможностью деформирования под действием центробежных сил (см. патент РФ №2228470, МПК6 F16C 21/00, опубл. 2004).

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в практически неограниченном увеличении частоты вращения ротора и улучшении его устойчивости, повышении долговечности опорного узла в целом при неизменных габаритах, расширении области применения данного типа опор, повышении надежности за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и лепесткового газодинамического подшипника на различных режимах работы.

Поставленная задача достигается тем, что комбинированная опора, содержащая подшипник качения с концентрично размещенным в нем лепестковым газодинамическим подшипником, согласно изобретению снабжена установленными в пазах на внутренней поверхности внутреннего кольца подшипника качения креплениями лепестков с упругими элементами переключения с возможностью перемещения под действием центробежных сил.

На фиг. 1 изображена комбинированная опора, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, поперечный разрез. На фиг. 3 изображена увеличенная часть продольного разреза, на фиг. 4 - увеличенная часть поперечного разреза.

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, в котором имеются пазы, расположенные на внутренней стороне внутреннего кольца и содержащие в себе: крепление лепестка 5, с одной стороны которого закреплен лепесток 6, а с другой стороны - упругий элемент переключения 7, прикрепленный тремя равномерно распределенными по длине винтами 8.

Устройство работает следующим образом. При запуске машины вал 4 опирается на подшипник качения, внутреннее кольцо 2 которого крепится на валу 4 с помощью лепестков 6. При достижении определенного значения окружной скорости (определяется жесткостью упругого элемента) происходит деформация упругих элементов переключения 7 под действием центробежной силы. При этом винты 8 системы крепления лепестков являются ограничителями максимального прогиба упругих элементов. Крепления лепестков 5 отходят назад, при этом крепление вала 4 ослабевает и теперь он вращается в лепестковом газодинамическом подшипнике, смонтированном внутри подшипника качения. С увеличением скорости вращения вала 4 крепления лепестков 5 под действием центробежных сил деформируют упругие элементы переключения 7 и смещаются по пазу в радиальном направлении, освобождая вал 4, который с этого момента может вращаться в режиме газодинамического трения.

Далее передача нагрузки на корпус и поддержание вала в пространстве осуществляется за счет радиального лепесткового газодинамического подшипника скольжения, образующегося стальными упругими лепестками и антифрикционной втулкой. При уменьшении скорости вращения все процессы происходят в обратном порядке.

Комбинированная опора, содержащая подшипник качения с концентрично размещенным в нем лепестковым газодинамическим подшипником, отличающаяся тем, что она снабжена установленными в пазах на внутренней поверхности внутреннего кольца подшипника качения креплениями лепестков с упругими элементами переключения с возможностью перемещения под действием центробежных сил.



 

Похожие патенты:

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 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 и может быть использовано в быстроходных роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов).

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.

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.

Ось машины // 2428593
Изобретение относится к области машиностроения. .

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

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 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.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстровращающихся, высоконагруженных роторных машинах. Комбинированная опора содержит корпус и размещенные в нем последовательно на валу подшипник качения, наружное кольцо которого установлено в корпусе с использованием упругих колец таким образом, что подшипник качения может перемещаться относительно оси вала в радиальном направлении под действием внешних нагрузок, и подшипник скольжения. С увеличением частоты вращения вала в каналах подшипника скольжения появляется гидростатодинамическая реакция, уменьшающая нагрузку на подшипник качения, в результате чего происходит перераспределение внешней нагрузки между подшипником качения и подшипником скольжения. На внутренней поверхности корпуса установлены пьезоактуаторы, подключенные к источнику напряжения и способные в результате собственных деформаций перемещать подвижные колодки относительно оси вала в осевом направлении. Технический результат: повышение надежности, долговечности, улучшение динамических характеристик системы ротор - опора и уменьшение амплитуды колебаний ротора за счет включения, выключения упругих колец с помощью изменения напряжения, подаваемого на пьезоактуаторы. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстровращающихся, высоконагруженных роторных машинах. Комбинированная опора содержит корпус и размещенные в нем подшипник скольжения и подшипник качения, расположенные параллельно относительно поверхности вала. Подшипник качения установлен на коническом участке вала через втулку с внутренней конической поверхностью с возможностью перемещения относительно вала в осевом направлении под действием линейных пьезоприводов, установленных в корпусе и подключенных к источникам питания. Технический результат: улучшение динамических характеристик, повышение надежности и ресурса системы "ротор - опоры" за счет включения, выключения подшипника качения из работы под действием линейных пьезоприводов. 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. Комбинированная опора содержит корпус и размещенные в нем подшипники качения и скольжения. Подшипник скольжения выполнен в виде втулки с металлическими пластинами, закрепленной на валу. В качестве установочных элементов в периоды пусков-остановов закреплены упругие металлические пластины, образующие клиновые зазоры. Упругие металлические пластины закреплены на втулке, установленной на валу, и образуют клиновые зазоры с наружной втулкой, установленной в подшипниках качения. В корпусе по окружности установлены электромагнитные катушки, подключенные к источнику питания, к которому подсоединены 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.

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в качестве опор роторов высокоскоростных машин и агрегатов для обеспечения большей несущей способности при сохранении устойчивого положения ротора, нагруженного радиальными и осевыми нагрузками, при максимально высоких оборотах, а также в системах кондиционирования воздуха кабин летательных аппаратов, систем турбонадува в современном автомобилестроении и в микрогазотурбинных электроагрегатах. Комбинированный радиально-осевой газодинамический лепестковый подшипник скольжения содержит корпус (1), выполненный в виде втулки с внутренней цилиндрической поверхностью, в котором установлены вкладыши (2) с прикрепленными к ним лепестками (3). В конструкции предусмотрены коническая и цилиндрическая части вала (5) и подшипника (4) скольжения. Поверхность вала (5) между подшипником (6) качения и подшипником (4) скольжения образована шевронными канавками (7). Внутренняя поверхность корпуса (1) выполнена в виде трех участков с разными диаметрами. На наружной поверхности корпуса (1) выполнены отверстия (8) для подвода газа. Технический результат: повышение ресурса и надежности системы «ротор - опоры» путем разделения и дублирования функций подшипников качения и подшипников скольжения. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторно-опорных узлах мало- и средненагруженных турбомашин, в высокочастотных бесконтактных электродвигателях, в турбогенераторах энергетических установок, в криогенных турбодетандерах установок разделения газовых смесей, в холодильных установках, а также в качестве опор, состоящих из комбинации подшипника скольжения и подшипника качения. Комбинированная опора содержит корпус (1) и вал (2), на котором закреплены подшипник (3) качения и газодинамический лепестковый подшипник скольжения с конической опорной поверхностью и подвижной конической втулкой (8). Газодинамический лепестковый подшипник скольжения содержит демпфирующие элементы (11), закрепленные точечной сваркой к креплениям лепестков (13), а также элементы переключения с центробежными грузами (7) и упругими пластинами (6), закрепленными винтами с подвижной конической втулкой (8) с возможностью обеспечения фрикционного контакта. Технический результат: повышение надежности и долговечности, упрощение конструкции, повышение быстроходности и существенное увеличение ресурса работы опоры. 2 ил.

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в качестве опор высокоскоростных роторов машин и агрегатов, нагруженных радиальными нагрузками. Комбинированная радиальная опора содержит корпус (1) подшипника, в пазах которого установлены лепестки (2), охватывающие втулку (3), установленную на цапфе ротора (4). На внутренней поверхности цапфы ротора (4) выполнен кольцевой выступ (5), в торцевую поверхность которого упирается кольцо (6), установленное внутри цапфы ротора (4) и сопряженное с ее внутренней поверхностью. На кольце (6) шарнирно установлены рычаги (7), равномерно расположенные по окружности относительно оси вращения цапфы ротора (4), которые шарнирно связаны с ответными рычагами (8), шарнирно установленными на ответном кольце (9), расположенном внутри цапфы ротора (4) и сопряженном с ее внутренней поверхностью. В торцевую поверхность (10) ответного кольца (9) упирается подвижная втулка (11), поджатая с обратной стороны (12) осевой пружиной (13), ограниченной в осевом направлении гайкой (14), зафиксированной на наружной поверхности цапфы ротора (4). Внутренняя поверхность подвижной втулки (11) выполнена конической и контактирует с ответной конической поверхностью обоймы шарикоподшипника (15), внутреннее кольцо которого установлено на внутреннем корпусе (16), механически связанном крышкой (17) с корпусом (1) подшипника. Шарикоподшипник (15) закрыт уплотнениями (18), содержащими консистентную смазку. Технический результат: повышение ресурса опоры, снижение тепловыделения и обеспечение транспортировки турбомашины без повреждения лепесткового газодинамического подшипника. 1 з.п. ф-лы, 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 машины. Комбинированная опора содержит внешнее кольцо, внутреннее кольцо и тела качения, образующие подшипник качения, вал. В подшипнике качения концентрично размещен лепестковый газодинамический подшипник. Опора снабжена установленными в пазах на внутренней поверхности внутреннего кольца креплениями лепестков с упругими элементами переключения 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.

Наверх