Газодинамический упорный подшипник

 

Союз Советских

Социалистичесмих

Республик

ОП ИСАНИЕ 8468З5

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

=Ф (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16. 01. 79 (21) 2733229/25-27

Р1)М. Кл .

F 16 С 17/04 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 13.07.81. Бюллетень №

Дата опубликования описания 17.07,81 (53) УДК 621.822..5(088.8) Н.Е. Захарова А.Н. Брагин, Е.П. Иахайь ст и В. Г. Баранов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ УПОРНЫЙ ПОДШИПНИК

Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипникам скольжения с газовой смазкой, используемым для осевой фиксации ротора в высокоскоростных машинах и механизмах.

Известен газодинамический упорный подшипник, содержащий пяту, корпус, размещенный в нем подпятник с платой, имеющей опорные элементы и упругие лепестки с профилированной несущей частью, закрепленные на опорных элементах консольно 1 .

Недостаток этого подшипника— лепестки, расположенные в окружном направлении, имеют переменную жесткость, которая увеличивается с уменьшением длины лепестка в радиальном направлении от периферии к центру подшипника, в то время как давление газового слоя уменьшается в том же направлении. Это приводит к более длительному контакту участ- ков лепестков, располотхенных ближе

2 к центру подшипника, с пятой вала, который способствует истиранию покрытия и, в конечном счете, выходу из строя подшипников.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности подшипника путем оптимизации профиля зазора между пятой и подпятником, а также обеспечение переменной жесткости вдоль радиуса подпятника.

Указанная цель обеспечивается тем, что в газодинамическом упорном подшипнике, содержащем пяту, корпус, размещенный в нем подпятник с платой, имеющей опорные элементы

15 и упругие лепестки с профилированной несущей частью, закрепленные на опорных элементах, каждый лепесток закреплен в средней части на соот20 ветствующем опорном элементе с образованием опорной и несущей части лепестка, причем кромка несущей части лепестка установлена на опорной части смежного лепестка.

46835 4 несущей части 7 лепестка 5,за счет чего происходит выравнивание жесткос тных характеристик несущей 7 и опорной 6 частей лепестка 5.

3 8

Кроме того, на опорной части лепест-. ка в окружном направлении выполнены прорези с шагом пропорциональным диаметру подпятника.

На фиг. 1 представлен подпятник, поперечный разрез; на фиг. 2 — упорный подшипник в плане; на фиг. 3 подпятник в плане с лепестками, на опорной части которых выполнены прорези.

Газодинамический упорный подшипник содержит пяту 1, корпус 2, в котором размещена плата 3 с опорными элементами 4 и упругими лепестками

5. Каждый лепесток 5 закреплен в средней ча"ти на соответствующем опорном элементе 4 с образованием опорной 6 и несущей 7 частей лепестка 5, причем кромка 8 несущей 7 части лепестка 5 установлена на опорной части 6 смежного лепестка, размещенной с зазором по отношению к торцовой поверхности 9 корпуса 2. Радиальный элемент 4 имеет кромку 10 смежную с кромкой 11 опорной части 6 лепестка 5. На опорной части 6 лепестка 5 в окружном направлении имеются прорези 12.

В момент пуска имеет место механический контакт лепестков 5 с пятой

1 (сухое трение) . С увеличением скорости вращения между лепесткамй 5 и пятой 1 возникает газовый слой, давление в котором увеличивается пропорционально линейной скорости от центра к периферии.

По мере возрастания скорости вращения пяты 1 и увеличения осевой нагрузки несущая часть 7 лепестка 5 взаимодействует с опорной частью 6 лепестков по всей длине радиуса подпятника, автоматически поддерживая определенный зазор между пятой 1 и лепестком 5 как за счет уменьшения радиуса кривизны профилированной несущей части 7 лепестка от центра к периферии, так и за счет того, что расстояние от кромки 11 опорной части 6 лепестка до смежной кромки

10 радиального элемента 4 линейно увеличивается вдоль радиуса подпятника. Кроме того, для обеспечения переменной жесткости вдоль радиуса подпятника на опорной части 6 лепестка 5 выполнены прорези 12 с шагом пропорциональным диаметру подпятника.

Толщина опорной части 6 выбирается в пределах 0,1 — 1,О толщины

Применение предлагаемой конструкции подшипника позволяет автоматически оптимизировать форму зазора на наружном и внутреннем радиусах лепестка в процессе изменения осевой нагрузки за счет уменьшения радиуса кривизны профйпированной несущей части лепестка от центра к периферии, а также за счет того, что расстояние от передней кромки опорной части лепестка до смежной кромки радиального элемента платы линейно увеличивается вдоль радиуса подпятника.

Выполнение прорезей на опорной части лепестка в окружном направлении с шагом пропорциональным диаметру подпятника обеспечит переменную жесткость лепестка вдоль радиуса подпятника.

Таким образом, предлагаемая конструкция газодинамического упорного подшипника исключает косой изгиб лепестка и его локальный износ, что приводит, в конечном счете, к повышению эксплуатационной надежности агрегата в целом.

Формула изобретения

I. Газодинамический упорный подшипник, содержащий пяту, корпус, размещенный в нем подпятник с платой, имеющей опорные элементы и упругие лепестки с профилированной несущей частью, закрепленные на опорных элементах, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем оптимизации профиля зазора между пятой и подпятником, каждый лепесток закреплен в средней части на соответствующем опорном элементе с образованием опорной и несущей части лепестка, причем кромка несущей части лепестка установлена на опорной части смежного лепестка.

2. Подшипник по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения переменной жесткости вдоль радиуса подпятника, на опор846835 я ма.! фси.2

5 ной части лепестка в окружном направлении выполнены прорези с шагом пропорциональным диаметру подпятника.

Источники информации, принятые во внимание при кспертн.зс

1. Патент США М- 3291543, кл. 308-9,19.

846835

Составитель H. Яковлев . редактор И. Касарда Техред Н.Келушак Корректор 11

Заказ 5434/52 Тираж 860 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фт"пиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. ПроекТная, 4