Реверсивный подпятник скольжения

 

Союз Соаетскнк

Соцналнстнческнк

Ресл1тблнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.12.75 (21) 2301855/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М К.

F 16 С 17/06

Гвс)(юрстквинык KoNIITBT

Опубликовано 30.04.81. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 10.05.81 (53) УДК 621 822.2 (088.8) йо делаи изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Ю. И. Байбородов

Куйбышевский ордена Трудового Красного авиационный институт им. акад. С. П. К (71) Заявитель (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ПОДПЯТНИК СКОЛЬЖЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в опорах реверсивных гидроагрегатов.

Известен реверсивный подпятник скольжения, содержащий корпус с тангенциальными упорами, самоустанавливающиеся сегменты, которые относительно тангенциальных упоров корпуса установлены с симметричными зазорами на опорных элементах, попарно расположенных в канавках корпуса и сегментов по окружности вокруг оси подпятника. Между собой опорные элементы разделены дистанционным элементом (11.

Известный реверсивный подпятник скольжения сложен конструктивно, неэкономичен и ненадежен в эксплуатации вследствие того, что установка сегментов под нагрузкой в их рабочее положение осуществляется с помощью сложной системы, включающей в себя трубопроводы . высокого давления, . фильтры обратные клапаны и прочие устройства. Грузоподъемность известного подпятника мала.

Цель изобретения — повышение надежности и грузоподъемности подпятника.

Указанная цель достигается тем, что в реверсивном подпятнике скольжения, содержащем корпус с тангенциальными упорами, самоустанавливающиеся сегменты, смонтированные с симметричными относительно тангенциальных упоров зазорами, и опорные элементы, которые попарно расположены по окружности в канавках корпуса и каждого из сегментов и разделены между собой в паре дистанционным элементом, опорные элементы выполнены в виде тел качения. Тела

1о качения установлены с зазором между собой по обе стороны и на одинаковом расстоянии от оси симметрии сегмента в канавках, а последние выполнены по окружности и по крайней мере, на поверхности одного из контактирующих с телами качения элементов с двумя наклонными винтовыми участками. Дистанционный элемент, который разделяет тела качения, выполнен в виде сепаратора.

Кроме того, подпятник снабжен дополнительно платформами, которые устанавливаются на корпусе и сегментах. При этом канавки выполняются на тех поверхностях платформ, которые обращены к телам качения. Наклонные винтовые участки ка82611

3 навок выполненных на платформах, принадлежащих сегментам, обращены в сторону тангенциальных упоров корпуса.

В случае выполнения канавок с наклонными винтовыми участками на платформах, принадлежащих корпусу, наклонные винтовые участки канавок обращены в направлении оси симметрии платформ.

Подпятник снабжен дополнительными, подпружиненными относительно сегментов сепараторами и размещенными в них дополнительными телами качения. На наружной боковой поверхности сегментов выполнены кольцевые бурты и сопрягающиеся с ними дополнительные канавки, в которых установлены дополнительные тела качения. На торцовой поверхности корпуса выполнен кольцевой радиальный упор, контактирующий с дополнительными телами качения.

Радиальные боковые поверхности сегментов выполнены по радиусу в окружном сечении, на боковых поверхностях платформ установлены кронштейны, расположенные симметрично на расстоянии от сепаратора.

На фиг. 1 изображен реверсивный подпятник скольжения в окружном сечении; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 и 4 — варианты выполнения реверсивного подпятника скольжения; на фиг. 5 — разрез А — А на фиг. 3 и 4.

Подпятник содержит корпус 1, в котором на шпонке или шлицах установлен опорный болт 2. Высота установки болта 2 регулируется с помощью гайки 3. На верхнем торце болта 2 закреплена платформа 4 сегментной формы, в средней ее части по окружности выполнена канавка (беговая дорожка) 5 радиусного профиля. В канавке размещены два опорных элемента 6 в виде тел качения — роликов бочкообразной фор,мы. Зазор между телами качения выдерживается с помощью сепаратора 7. Для фиксации тел качения в период монтажа к платформе 4 прикреплены два симметрично расположенных кронштейна 8, в которые устанавливаются ограничительные шаблоны 9.

Ось симметрии платформы 4 совпадает с осью болта 2. При монтаже подпятника тела 6 качения располагаются симметрично относительно оси симметрии платформы. На телах 6 качения установлены сегменты 10, снабженные дополнительно платформами 11 также сегментной формы. В средней части платформы в окружном направлении выполнена канавка (беговая дорожка) 5 радиусного профиля. Радиус кривизны R профиля канавок 5 платформ 4 и 11 должен быть больше радиуса кривизны г тел качения 6. Радиальная ось симметрии платформы 11 совпадает с осью сегмента, а ось последнего совпадает с осью симметрии опорного болта. Ориентацию сегментов 10 осуществляют с помощью шаблонов 12, устанавливаемых между боковыми кромками сегментов и тангенциальными упорами 13 корпуса.

Зо

4

Для исключения проскальзывания тел

6 качения по канавкам 5, к телам качения прикреплены конические зубчатые колеса 14, имеющие зацепление с зубчатой рейкой 15 дугообразной формы. Зубчатая рейка 15 выполнена заодно с платформой 11.

Для передачи радиальных усилий от сегмента 10 к корпусу 1 подшипника на наружной боковой поверхности 16 сегментов выполнен кольцевой бурт 17 и сопрягающаяся с ним дополнительная канавка 18, в которой установлены дополнительные тела 19 качения с помощью дополнительного сепаратора 20. Этот сепаратор подпружинен с помощью болтов 21 и пружин 22 относительно сегментов 10. Перемещение сегментов 10 в радиальном направлении ограничивается радиальным упором 23, смонтированного на торцовой поверхности корпуса 1. С целью смягчения ударов сегментов 10 о тангенциальные упоры 13, возникающие в период пуска, упоры снабжены амортизаторами 24, выполненными из спрессованных проволочных спиралей.

Канавки 5 на платформах 11, установленных на сегментах 10, имеют два наклонных участка 25 плавно изменяющейся криволинейной формы (например, винтовые) . Эти наклонные участки обращены в сторону тангенциальных упоров корпуса. В случае выполнения на платформах 4, установленных на корпусе, канавок 5 с наклонными участками 26 последние обращены в сторону оси симметрии платформ 4.

В случае необходимости, вызванной требованием уменьшить окружное смещение сегментов, наклонные винтовые участки 25 и 26 канавок 5 выполняются одновременно как на платформах 4, так и HB платформах

11. Расстояние а каждого из тел качения 6 относительно оси симметрии платформы несколько больше величины требуемого эксцентриситета сегментов в окружном направлении и равно сумме эксцентриситета 1 и величины Л окружного смещения сегмента 10 относительно нейтрального положения (исходкого положения оси симметрии сегмента 10).

Величина Л смещения сегмента 10 равна сумме величины 1 перекрытия точки опоры тела 6 качения горизонтальным участком беговой дорожки 5 при нейтральном положении сегмента 10 и длины наклонного участка m беговой дорожки 5. Наклонный участок обеспечивает перепад высоты точки опоры сегмента при смещении его относительно тела 6 качения (показано пунктиром). Радиальные боковые поверхности 27 и 28 сегментов 10 в окружном сечении выполнены по радиусу.

Подпятник работает следующим образом.

В момент пуска в связи с тем, что трение скольжения между диском пяты (не

8261

5 показан) и сегментом 10 больше, чем трение качения между телами 6 качения и платформами 4 и 11, сегмент начинает двигаться вместе с пятой как часть подвижного кольца упорного подпятника качения. Тела 6 качения, двигаясь в канавке 5, смещаются в окружном направлении относительно оси упорного болта 2. Верхняя платформа 11, соединенная с сегментом 10, смещается относительно сепаратора 7. В некоторый момент, например, при движении по часовой стрелке, левое (заднее) тело 6 качения располагается в зоне наклонного винтового участка 25 или за ним. В этом случае платформа 11 выйдет из контакта с левым телом

6 качения. Вся нагрузка, действующая на сегмент 10, будет передаваься на платформу 4 через правое тело 6 качения. В момент касания сегментом IO амортизатора 24, установленного на упоре, ось правого тела качения находится на некотором расстоянии от радиальной оси симметрии сегмента

10. Это расстояние равно требуемому эксцентриситету 1т .

Радиальный эксцентриситет 1 образуется за счет ориентации платформы 11 относительно сегмента 10 при их сборке (соединении). После касания амортизатора 24 кромкой 28 сегмента 10 последний останавливается. Энергия удара поглощается амортизатором.

В дальнейшем подпятник работает аналогично подпятнику с самоустанавливающимися сегментами.

Под действием масляного клина пята всплывает, а сегмент 10 отклоняется относительно нее на некоторый угол, опираясь на правое тело 6 качения, как на обычную сферическую опору. Выполнение радиальных боковых поверхностей 27 и 28 сегментов по радиусу, а амортизаторов 24 — из спрессованных проволочных спиралей приводит к тому, что указанная пара работает как самосмазывающийся подшипник скольжения. Это облегчает условия самоустановки сегмента 10. При движении сегмента

10 и сепаратора 7 зубчатые конические колеса 14, находясь в зацеплении с дугообразной зубчатой рейкой 15, обкатываются по ней без проскальзывания тел 6 качения относительно платформы 11, а следовательно, и нарушения эксцентриситета lz.

При окружном перемещении сегмент 10 опирается своей боковой наружной поверхностью 16 на дополнительные тела 10 качения, находящиеся в дополнительном сепараторе 20. Дополнительные тела 19 качения обкатываются по кольцевому радиусному упору 23, как по наружному кольцу подшипника качения. Пружины 22, зафиксированные на сегменте с помощью болтов 21, удерживают тела 19 качения с сепаратором

20 в зоне бурта 17 сегмента 10, чем исключается скатывание тел качения с бурта сегмента 10 в окружном и вертикальном направлениях.

1а

2О

ЭО

4о

so

14 б

После ос(а((овин пяты сегмент принимает горизонтальное положение. При изменении направления вран ения пяты на обратное, то есть при движении ее против часовой стрелки, сегмент 10 движется вместе с пятой до касания радиальной боковой поверхностью 27 амортизатора 24. Вся нагрузка при этом воспринимается левым телом 6 качения, а правое тело 6 качения имеет зазор относительно платформы 4.

В дальнейшем подпятник работает так же, как при движении пяты по часовой стрелке.

Тот же эффект самоустановки сегментов 10 с требуемым эксцентриситетом при реверсивном движении подпятника получают при выполнении наклонных участков

26 беговой дорожки 5 на платформе 4.

Учитывая то обстоятельство. что при выполнении подг(ятник! с наклонными участками, на обеих платформах 4 и 11 величина окружного сме(пения Ь сегмента 10 от нейтрального положения доводится до величины порядка "-- 5 мм, предлагаемая конструкция подпятника позволяет осуществлять в ревсрсивных машинах самоустановку сегментов с любым оптимальным эксцентриситетом.

Кроме того, при использовании предлагаемой конструкции в случае несимметричного расположения наклонных винтовых участков 25 и 26 относительно оси болта 2 осуществляется установка сегментов с различной величиной эксцентриситета при прямом и обратном движении пяты.

Перечисленные свойства реверсивного подпятника скольжения обеспечивают, по сравнению с известными конструкциями, большую надежность. грузоподъемность, износоустойчивость, а также лучшие пусковые характеристики за счет самоустановки сегментов с оптимальным эксцентриситетом при любом направлении вращения пяты.

Фор ((((.(а пзобретенпя

1. Реверсивный подпятник скольжения, содержащий корпус с тангенциальными упорами, самоустанавливающиеся сегменты, смонтированные с симметричными относительно тангенциальных упоров зазорами. и расположенные но окружности опорные элементы, размещенные попарно в канавках корпуса и каждого из сегментов и разделенные ((ежду собой в паре дистанционным элементом, от.(пса(ащийся тем, что, с целью повышения надежности и грузоподьемности, опорные элементы выполнены в виде тел качения, которые установлены с зазором между собой по обе стороны и на одинаковом расстоянии от оси симметрии сегмента в канавках, которые выполнены по окружности и, по крайней мере, на поверхности одного из контактирующих с телами качения элементов с двумя наклонны8261

7 ми винтовыми участками, а дистанционный элемент выполнен в виде сепаратора.

2. Подпятник по п. 1, отличающийся тем, что о«снабжен дополнительно установленными на корпусе и сегментах платформами, при этом канавки выполнены на поверхностях платформ, обращенных к телам качения, а на платформах, принадлежащих сегментам, наклонные винтовые участки канавок обращены в сторону тангенциальных упоров корпуса.

3. Подпятник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что канавки, выполненные на платфор»ах, принадлежащих корпусу, имеют наклонные винтовые участки, обращенные в сторону оси симМетрии платформ.

4. Подпятник по пп. 1 — 3, отличающий сч тем, что он снабжен дополнительными, подпружиненными относительно сегментов сепараторами и размещенными в них дополнительными телами качения, при этом на

8 наружной поверхности сегментов выполнены кольцевые бурты и сопрягающиеся с ними дополнительные канавки, в которых установлены дополнительные тела качения.

На торцовой поверхности корпуса выполнен кольцевой радиальный упор, контактируюгций с дополнительными телами качения.

5. Подпятник по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что радиальные боковые поверхности сегментов выполнены по радиусу в окружном сечении.

6. Подпятник по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что, с целью облегчения монтажа, на боковых поверхностях платформ установлены кронштейны, расположенные симметрично на расстоянии. от сепаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швеции ¹ 302063, кл. 47 в, 4, опублик. 1968.

826114

12

1к

Ри>.,4

19

Л

Составитель В. Афонин

Редактор Е. Спиридонова Техред A. Бо" ас Корректор М. Шароши

Заказ 2275/10 Тираж 860 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4