Активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала



Активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала
Активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала

Владельцы патента RU 2648550:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный университет имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстровращающихся, высоконагруженных роторных машинах. Активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала содержит корпус, в котором выполнены радиально расположенные выходные отверстия, вал, взаимодействующий посредством масляного клина с радиально расположенными карманами, представляющими собой углубления, например, выполненные в виде отверстий, которые, в свою очередь, соединены через дроссели с подающей магистралью. Карманы выполнены на внутренней поверхности втулки подшипника скольжения, установленной в корпусе, в котором размещены датчики перемещений, связанные через систему управления с линейными приводами электромагнитного, пьезоэлектрического, гидравлического, пневматического, магнитострикционного или комбинированного принципа действия, изменяющими положение запорно-регулирующих элементов дросселей, смонтированных в корпусе гидростатической опоры и во втулке подшипника скольжения, в которой дополнительно выполнены выходные отверстия для сливных магистралей. Технический результат: улучшение динамических характеристик, повышение надежности и ресурса системы "ротор-опоры", избегание неблагоприятных режимов работы опоры, за счет применения программно-аппаратного комплекса, уменьшение масса-габаритов. 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстровращающихся, высоконагруженных роторных машинах.

В качестве прототипа данного технического решения выбрана гидростатическая опора, содержащая корпус, выполненный в виде охватывающей шпиндель цилиндрической втулки, в которой выполнены, по крайней мере, три гидравлических радиально расположенных элемента, каждый из которых состоит из соосно расположенных подводящего отверстия, вихревого сопла и кармана, взаимодействующего со шпинделем посредством масляного клина, а также выполнены радиально расположенные выходные отверстия, выполненные в корпусе по числу, равному количеству гидравлических радиально расположенных элементов, при этом карманы представляют собой углубления, например, выполненные в виде отверстий круглой или некруглой формы, которые, в свою очередь, соединены через дроссель и фильтр с подающей магистралью (см. патент РФ №2471095, МПК F16С 32/06, B23Q 1/38, опубликовано 27.12.2012 г.).

Недостатком данной опоры является невозможность управления динамическими характеристиками опоры, что частично или полностью ограничивает возможность адаптироваться к изменяющимся параметрам работы роторной системы.

Техническая задача, которую решает данное изобретение - улучшение динамических характеристик, повышение надежности и ресурса системы "ротор-опоры", избегание неблагоприятных режимов работы опоры, за счет применения программно-аппаратного комплекса.

Поставленная задача достигается тем, что активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала содержит корпус, в котором выполнены радиально расположенные выходные отверстия, вал, взаимодействующий посредством масляного клина с радиально расположенными карманами, представляющими собой углубления, например, выполненные в виде отверстий, которые, в свою очередь, соединены через дроссели с подающей магистралью, согласно изобретению карманы выполнены на внутренней поверхности втулки подшипника скольжения, установленной в корпусе, в котором размещены датчики перемещений, связанные через систему управления с линейными приводами электромагнитного, пьезоэлектрического, гидравлического, пневматического, магнитострикционного или комбинированного принципа действия, изменяющими положение запорно-регулирующих элементов дросселей, смонтированных в корпусе гидростатической опоры и во втулке подшипника скольжения, в которой дополнительно выполнены выходные отверстия для сливных магистралей.

Технический результат применения данного устройства заключается в повышении надежности, долговечности, улучшении динамических характеристик системы "ротор-опоры", с возможностью раннего определения и прогнозирования нежелательных режимов работы, уменьшении масса-габаритов.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена гидростатическая опора, поперечный разрез; на фиг. 2 изображен программно-аппаратный комплекс; на фиг. 3 изображен дроссель, поперечный разрез.

Активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала (фиг. 1) содержит масляную ванну 1, в которой размещен насос 2, например центробежный, связанный через подающую магистраль 3 с программно-аппаратным комплексом 4. Смазочный материал помещен в масляную ванну 1. Питающие карманы 5 образованы на внутренней поверхности втулки 6 подшипника скольжения, установленного в корпусе 7. Карманы 5 взаимодействуют с валом 8 посредством масляного клина. В корпусе 7 и втулке 6 подшипника скольжения, в которой расположен вал 8, выполнены радиально расположенные выходные отверстия 9, связанные через сливные магистрали 10 с масляной ванной 1.

Программно-аппаратный комплекс 4 (фиг. 2) состоит из регулируемых дросселей 11, соединенных с линейными приводами 12 электромагнитного, пьезоэлектрического, гидравлического, пневматического, магнитострикционного или комбинированного принципа действия, связанными через систему 13 управления с датчиками 14 перемещения, установленными в корпусе 7.

Дроссель 11 (фиг. 3) состоит из корпуса 15, смонтированного во втулке 6 подшипника скольжения и корпусе 7, и имеющего выпускной коллектор 16, соединенный с карманом 5, входной коллектор 17, связанный с подающей магистралью 3, и запорно-регулирующий элемент 18, связанный с линейным приводом 12.

Устройство работает следующим образом.

Смазочный материал из масляной ванны 1 нагнетается насосом 2 в подающую магистраль 3, из которой попадает через дроссели 11 в питающие карманы 5. В зазоре между втулкой 6 подшипника скольжения и валом 8 возникает реакция смазочного слоя, под действием которой вал 8 отрывается от втулки 6. Смазочный материал из данного зазора вытесняется через выходные отверстия 9, сливные магистрали 10 в масляную ванну 1. Текущее положение вала 8 фиксируется датчиками 14 перемещения, сигналы с которых поступают в систему 13 управления, которая на основании обработки полученных сигналов управляет каждым линейным приводом 12, который перемещает в осевом направлении запорно-регулирующий элемент 18, тем самым изменяя сопротивление потока смазочного материала в каждом дросселе 11, в результате чего происходит изменение давления во втулке 6 подшипника скольжения, что приводит к контролируемому изменению положения вала 8.

Активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала, содержащая корпус, в котором выполнены радиально расположенные выходные отверстия, вал, взаимодействующий посредством масляного клина с радиально расположенными карманами, представляющими собой углубления, например, выполненные в виде отверстий, которые, в свою очередь, соединены через дроссели с подающей магистралью, отличающаяся тем, что карманы выполнены на внутренней поверхности втулки подшипника скольжения, установленной в корпусе, в котором размещены датчики перемещений, связанные через систему управления с линейными приводами электромагнитного, пьезоэлектрического, гидравлического, пневматического, магнитострикционного или комбинированного принципа действия, изменяющими положение запорно-регулирующих элементов дросселей, смонтированных в корпусе гидростатической опоры и во втулке подшипника скольжения, в которой дополнительно выполнены выходные отверстия для сливных магистралей.



 

Похожие патенты:

Варианты осуществления данного изобретения относятся в общем к подшипникам жидкостного трения, применяемым в промышленном оборудовании различных типов, включая, например, виткообразователи прокатных станов.

Подшипник // 2633037
Изобретение относится к подшипнику (опоре). Подшипник (1) включает в себя сердечник (2) и окружающую его оболочку (3).

Изобретение относится к деталям машин, а именно, к конструкциям радиальных и упорных газостатических подшипников, предназначенных для использования, в частности, в высокоскоростных роторных системах, например, компрессоров, турбин, электрогенераторов.

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в качестве опор высокоскоростных роторов машин и агрегатов, нагруженных радиальными нагрузками.

Изобретение относится к области турбо- и компрессоростроения, в частности к устройству опорных сегментных подшипников скольжения, используемых для роторов высокооборотных машин.

Изобретение относится к гибридным гидродинамическим и гидростатическим жидкостным подшипникам. Втулка гибридного гидродинамического и гидростатического жидкостного подшипника прокатной клети для опоры шейки валка содержит кольцевую оболочку, имеющую внутреннюю поверхность для размещения с возможностью вращения шейки валка прокатной клети, множество выемок гидростатического вкладыша подшипника, образованных на упомянутой внутренней поверхности, и по меньшей мере один отдельный изолированный канал для смазки.

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.

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.

Изобретение относится к опорным устройствам вала, а именно к опорным устройствам с подвижными элементами, поддерживаемым подушкой из текучей среды, и предназначено для восприятия нагрузки опорных валов погружных скважинных насосов различных типов с приводом от погружного электродвигателя.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено во всех отраслях промышленности в качестве главного элемента как осевых, так и радиальных опор скольжения, работающих с принудительной подачей смазки.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков, насосах и компрессорах. Способ включает установку ротора в упорных подшипниках, размещенных на его переднем и заднем концах, и в размещенных со стороны упорных подшипников соответственно газостатическом подшипнике и коническом газостатическом подшипнике с конусностью 0,5-20%, образованном конической частью ротора и коническим вкладышем, которые устанавливают с радиальным зазором между собой.

Универсальный профиль включает две боковые и торцевую стенки, образующие П-образную полость, внутри которой на боковых стенках профиля в области стыков боковых и торцевых стенок симметрично выполнены две канавки с сечениями дугообразной формы с переходом одного конца дуги в элемент трапецеидальной незамкнутой формы.

Изобретение относится к области станкостроения. Станок содержит первый опорный элемент, установленный на основной раме с возможностью горизонтального перемещения по первому, второму и третьему горизонтальным направляющим рельсам, установленным на основной раме.

Изобретение относится к области обработки тонкостенных нежестких деталей и может быть использовано для закрепления таких деталей при обработке. Устройство содержит опорный стол, выполненный в виде прямоугольной рамы, содержащей параллельные продольные направляющие, связанные системой поперечных ребер, и опирающиеся на нее держатели обрабатываемой детали, которые выполнены в виде жестких полых стоек, установленных вертикально на ребрах с возможностью плотного надевания и снятия.

Изобретение относится к области обработки тонкостенных нежестких деталей и может быть использовано для закрепления таких деталей при обработке. Устройство содержит опорный стол, выполненный в виде прямоугольной рамы, содержащей параллельные продольные направляющие, связанные системой поперечных продольных связей, и опирающиеся на них держатели для обрабатываемой детали, которые установлены на раме с возможностью съемной фиксации перпендикулярно плоскости рамы.

Изобретение относится к области обработки крупногабаритных конструктивных деталей, в частности к устройствам для установки и позиционирования таких деталей, например в виде конструктивных элементов воздушного судна.

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано, например, в конструкциях шлифовальных станков. На приемном элементе (21) шлифовального станка, например на шлифовальной бабке, установлен узел (10, 27, 55) шлифовального шпинделя с возможностью поворота вокруг оси (26) поворота.

Изобретение может быть использовано при сборке двигателя на сборочной линии. На горизонтальном основании (2) установлено первое средство (3) вращения относительно первой оси вращения (Z).

Люнет // 2594767
Изобретение относится к области станкостроения. Люнет для центрирования вращательно-симметричной обрабатываемой детали в пространстве состоит из двух расположенных на расстоянии друг от друга и жестко связанных друг с другом половин корпуса.

Люнет // 2594571
Изобретение относится к люнетам для центрирования обрабатываемых деталей. Люнет содержит две половины корпуса, пластинчатую центральную деталь, два направляющих паза, расположенных крестообразно относительно друг друга и под углом относительно направления движения центральной детали, два внешних рычага и средний рычаг, закрепленный на центральной детали между внешними рычагами.

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования. Система содержит основание, виброизоляторы с разной жесткостью, демпфирующий элемент пакетного типа, платформу для размещения на одном из ее концов виброизолируемого станка, рычаг, установленный на основании. Два виброизолятора расположены вертикально между платформой и основанием, один виброизолятор расположен вертикально между свободным концом платформы и рычагом, и по крайней мере два виброизолятора закреплены в горизонтальной плоскости между рычагом и двумя противоположными сторонами свободного конца платформы, а демпфирующий элемент установлен вертикально между основанием и концом платформы со стороны установки станка. Использование изобретения позволяет повысить эффективность виброизоляции в резонансном режиме. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстровращающихся, высоконагруженных роторных машинах. Активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала содержит корпус, в котором выполнены радиально расположенные выходные отверстия, вал, взаимодействующий посредством масляного клина с радиально расположенными карманами, представляющими собой углубления, например, выполненные в виде отверстий, которые, в свою очередь, соединены через дроссели с подающей магистралью. Карманы выполнены на внутренней поверхности втулки подшипника скольжения, установленной в корпусе, в котором размещены датчики перемещений, связанные через систему управления с линейными приводами электромагнитного, пьезоэлектрического, гидравлического, пневматического, магнитострикционного или комбинированного принципа действия, изменяющими положение запорно-регулирующих элементов дросселей, смонтированных в корпусе гидростатической опоры и во втулке подшипника скольжения, в которой дополнительно выполнены выходные отверстия для сливных магистралей. Технический результат: улучшение динамических характеристик, повышение надежности и ресурса системы ротор-опоры, избегание неблагоприятных режимов работы опоры, за счет применения программно-аппаратного комплекса, уменьшение масса-габаритов. 2 ил.

Наверх