Лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением



Лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением
Лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением
Лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением
Лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением

 


Владельцы патента RU 2568005:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") (RU)

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в качестве опор высокоскоростных роторов машин и агрегатов, нагруженных радиальными нагрузками, в системах кондиционирования воздуха кабин летательных аппаратов, а также систем турбонаддува в современном автомобилестроении. Лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением содержит корпус (1), в который вставлены от 16 до 24 пьезоактуаторов (3), расположенных равномерно по окружности корпуса (1), на которые опирается круговой гофрированный элемент (10), на который, в свою очередь, опирается тонкий лепесток (11), охватывающий вал (12), а также позволяющих снимать данные о положении вала и деформациях опорной поверхности и варьировать жесткостью опорной поверхности. Технический результат: повышение надежности и долговечности подшипникового узла, ресурса работы, устойчивости движения и подавление биений валов и роторов за счет пьезоактуаторов, с помощью которых можно управлять жесткостью опорной поверхности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

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

Известен лепестковый газодинамический подшипник с полуактивным демпфированием, который является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, содержащий корпус, в который вставлены пьезоэлементы, на которые опирается тонкий лепесток (см. патент US №6527446 B2, МПК F16С 17/12 опубл. 2003).

Недостатком является понижение надежности и долговечности подшипникового узла, ресурса работы и устойчивости движения из-за прямого воздействия пьезоэлементов на тонкий лепесток.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в улучшении динамики системы «ротор-опора», в повышении надежности и долговечности подшипникового узла, ресурса работы, устойчивости движения и подавлении биений валов и роторов.

Поставленная задача достигается тем, что в лепестковом газодинамическом подшипнике с активным управлением содержится корпус, в который вставлены от 16 до 24 пьезоактуаторов, расположенных равномерно по окружности корпуса согласно изобретению, на которые опирается круговой гофрированный элемент, на который, в свою очередь, опирается тонкий лепесток, а также позволяющих снимать данные о положении вала и деформациях опорной поверхности и варьировать жесткостью опорной поверхности.

Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности подшипникового узла, ресурса работы, устойчивости движения и подавлении биений валов и роторов за счет пьезоактуаторов, с помощью которых можно управлять жесткостью опорной поверхности.

На фиг. 1 изображен лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением, поперечный разрез, на фиг. 2 - то же, продольный разрез. На фиг. 3 изображен увеличенный вид пьезоактуатора при наличии электрического напряжения, на фиг. 4 - увеличенный вид пьезоактуатора при отсутствии электрического напряжения.

Предлагаемый лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением представляет собой опору скольжения и состоит из корпуса 1, выполненного в виде втулки с радиальными отверстиями 2, в которые вкручены пьезоактуаторы 3, состоящие из гайки 4 с отверстиями 5 для проводов, в которую вставлены пьезоэлементы 6 и штифты 7. Втулка имеет продольные пазы 8, в которые вставлены подвижные элементы 9, воздействующие на круговой гофрированный элемент 10, на который опирается тонкий лепесток 11, охватывающий вал 12.

Устройство работает следующим образом.

При наличии электрического напряжения на проводах пьезоактуаторов 3 пьезоэлементы 6 увеличиваются в размерах, подвижные элементы 9 занимают положение под гофрами кругового гофрированного элемента 10. Во время работы подвижные элементы 9 воспринимают нагрузки, действующие на гофры кругового гофрированного элемента 10, и передают их через штифты 7 на пьезоэлементы 6, которые под действием нагрузки выдают ток в сеть. Прогибы каждого отдельного гофра кругового гофрированного элемента 10 прямо пропорциональны изменению величины силы тока в цепи, что позволяет регистрировать прогибы, а путем увеличения подводимого тока воздействовать на жесткость кругового гофрированного элемента 10 и всего подшипника в целом.

При отсутствии тока в цепи пьезоэлементы 6 имеют минимальные размеры, и подвижные элементы 9 не участвуют в работе подшипника, который функционирует как лепестковый газодинамический подшипник.

1. Лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением, содержащий корпус, в который вставлены пьезоактуаторы, расположенные равномерно по окружности корпуса, и тонкий лепесток, отличающийся тем, что он дополнительно содержит круговой гофрированный элемент, опирающийся на пьезоактуаторы, и опирающийся на него тонкий лепесток.

2. Лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением по п. 1, отличающийся тем, что он содержит от 16 до 24 пьезоактуаторов.



 

Похожие патенты:

Изобретение принадлежит к области машиностроения и может быть использовано в устройствах, содержащих ротор, который вращается, и хотя бы один упорный подшипник скольжения, который может быть как нереверсивным, так и реверсивным.

Изобретение принадлежит к области машиностроения и может быть использовано в устройствах, которые содержат вал, который вращается, и хотя бы один опорный подшипник скольжения, который может быть как нереверсивным, так и реверсивным.
Изобретение относится к машиностроению, преимущественно может применяться в высокоточных машинах и аппаратах с движущимися деталями, работающих в условиях газовой смазки.

Изобретение относится к системе для использования в гидростатическом подшипнике (10) прокатного стана для удаления ламинарного потока масла, выходящего тангенциально из зазора между вращающейся опорной втулкой (12) и фиксированным вкладышем (18), окружающим втулку (12).

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано при проектировании, например, газотурбинных установок. Упорный подшипниковый узел состоит из подпятника и пяты (7).

Изобретение относится, прежде всего, к прецизионному станкостроению и приборостроению и может применяться для создания пористых газостатических опор в высокоскоростных и/или высокоточных шпиндельных узлах, линейных направляющих, подпятниках и в других устройствах станков и измерительного оборудования.

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в радиальных и радиально-осевых опорах шпиндельных узлов металлообрабатывающих станков и имеет повышенную нагрузочную характеристику с диапазоном отрицательной податливости.

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 области машиностроения и может найти применение в замкнутых гидростатических направляющих металлообрабатывающих станков и других ответственных машин.

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано при проектировании, например, газотурбинных установок. Упорный подшипниковый узел состоит из подпятника и пяты (7), выполненной из немагнитного материала.

Изобретение относится к гидродинамическому подшипнику (1), предназначенному для удержания полого барабана (2), в случае необходимости деформирующегося в радиальном направлении, приводимого в движение вращения вокруг своей оси.

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.

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 в целом относятся к подшипнику, а точнее к установке сферического подшипника в подшипниковый узел для применения в авиационно-космической технике. Заявлены подшипниковый узел (100) и способ формирования подшипникового узла, включающего в себя корпус (110) с отверстием (132).
Наверх