А. В. Палладий, С..Л. Фосс, Г. А. Поспелов, К. П. Селезнев,,Л. Я. Стрижак, В. К. Смехов, А. В. Зуев, Ф. С. Рекстин, А. А. Диментова и А. Ф. Капланский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГАЗОСТАТИЧЕСКИй ПОДШИПНИК

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве опоры ротора турбомашин и других механизмов.

Известен газостатический подшипник, содержащий втулку с газоподводящими каналами и дросселирующими отверстиями, а также равномерно расположенные по окружности питающие карманы (1) .

Недостатком известного подшипника является то, что гидравлическое сопротивление течению газа в рабочем. зазоре невелико, из-за чего существует тенденция к уменьшению рабочего зазора для уменьшения расхода газа и увеличения несущей способности, что снижает надежность работы опоры из-за задира рабочих поверхностей.

Целью изобретения является повышение надежности работы, уменьшения расхода газа и увеличения несущей способности подшипника путем увеличения гидравлического сопротивления перетеканию газа в зазоре.

Поставленная цель достигается тем, что газостатический подшипник, содержащий втулку с газоподводящими каналами и дросселирующими отверстиями, а также равномерно расположенные по окружности питающие карманы, снабжен смонтированным в втулке вкладышем в виде сотовых ячеек, часть из которых расположена непосредственно в зоне выхода дросселирующих отверстий.

На фиг. представлен газостатический подшипник, продольный разрез; на фиг. 2вЂ” разрез А вЂ” А на фиг. 1; на фиг. 3 вЂ” рабочая поверхность вкладыша.

Газостатический подшипник содержит втулку 1 с газоподводящими каналами 2 и дросселирующими отверстиями 3. Во втулке 1 смонтирован вкладыш 4 в виде сотовых

15 ячеек 5. Питающие карманы 6 также выполнены в виде сотовых ячеек, сообщающихся с дросселирующими отверстиями 3. Ос-. тальные сотовые ячейки 5 предназначены для создания вихрей при течении газа в зазоре между валом и вкладышем. Сотовые ячейки вкладыша (фиг. 3) образуются гофрированными тонкими полосами, скрепленными, например спаянными или сваренными, друг с другом по соприкасающимся плоскостям граней 7.

979740

Гидростатический подшипник работает следующим образом.

Через газоподводящие каналы 2 и дросселирующие отверстия 3 газ подается в питающие карманы (соты) 6. В процессе дросселирования ",авление газа снижается от давления и< дачи в подшипник Р„, до давления в кагмане Р„. Из карманов газ течет по зазог у 8 между сотами и валом 9 к торцу по.цпипиика. При этом давление газа постепс!!f!o уменьшается до атмосферного Р„.

За счет действующих на вал сил его центр смещается относительно центра подшипника на величину эксцентриситета (фиг. 2), из-за чего зазор между вкладышем и валом в верхней части 10 становится больше, а в нижней части 11 меньше. При этом расход газа через зазор 8 в осевом направлении возрастает в верхней части 10 и уменьшается в нижней части 11, что приводит к уменьшению давления в верхней части 10 зазора и увеличению его в нижней части 11. За счет разности давлений под и над валом создается несущая способность подшипника. Наряду с осевым течением газа имеются также окружные перетечки из зоны большего давления в зону меньшего давления, которые уменьшают несущую способность подшипника. Осевое и окружное течение газа в зазоре сопровождается интенсивным вихреобразованием, благодаря которому воз(1астает гидравлическое сопротивление при течении газа.

Увеличение гидравлического сопротивления при течении газа и зазоре позволяет при тех же зазорах в подшипнике уменьшить расход газа и увеличить несущую способность подшипника. Повышение несущей способности достигается как за счет снижения окружных перетечек, так и за счет увеличения гидравлического сопротивления осевому течению газа, которое особенно сильно возрастает в нижней нагруженной части подшипника. Последнее объясняется тем, что с уменьшением зазора уменьшается коэффициент расхода. 40

Как можно видеть, при центральном положении вала расход газа в данном подшипнике меньше, чем в известном газостатическом подшипнике. При эксцентричном положении вала данный подшипник дает еще больший эффект экономии газа, поскольку окружные перетечки в нем меньше, чем B известном подшипнике.

Кроме того, при случайном контакте вращающегося вала и вкладыша аварии не происходит, так как тонкие гофрированные полосы, из которых состоит вкладыш, быстро истираются. Это позволяет также применять предлагаемый подшипник при меньших зазорах, следовательно, уменьшить расход газа.

Сочетание высокой несущей способности подшипника, малого расхода газа и надежной работы позволяет расширить область применения газостатических опор и вытеснить другие виды опор там, где раньше газостатические подшипники не применялись.

Формула изобретения

Газостатический подшипник, содержащий втулку с газоподводящими каналами и дросселирующими отверстиями, а также равномерно расположенные по окружности питающие карманы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, уменьшения расхода газа и увеличения несущей способности подшипника путем увеличения гидравлического сопротивления перетеканию газа в рабочем зазоре, он снабжен смонтированным во втулке вкладышем в виде сотовых ячеек, часть из которых расположена непосредственно в зоне выхода дросселирующих отверстий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Камерон А. Теория смазки в инженерном деле. М. вЂ” Л., Государственное издательство технической литературы, 1962, с. 209 вЂ” 278, (риг. 69, 70 (прототип).

Рр

A-A

)pp

Puz. Г

Составитель И. Яковлев

Редактор Т. Киселева Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 9317/21 Тираж 803 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

Похожие патенты:

Гидростатическая опора // 979739

Гидростатическая опора // 977857

Гидростатодинамическая опора // 969995

Опора скольжения // 968518

Двусторонняя осевая опора // 966348

Шпиндельный узел // 966347

Подшипник с газовой смазкой // 964289

Опора скольжения // 947495

Газостатическая опора шнайдера // 941728

Гидростатическая опора // 941727

Радиальная опора скольжения // 2107847

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях промышленности в качестве радиальной опоры роторной машины, работающей в экстремальных условиях: при больших расцентровках, в агрессивных средах, при высоких или низких давлениях и температурах

Аэростатическая шпиндельная опора // 2127377

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в металлорежущих станках

Двусторонний газодинамический осевой подшипник // 2153606

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в узлах вращения различных приборов и механизмов, в частности, относится к опорным узлам высокоскоростных турбомашин, газовых турбокомпрессоров

Поршневой компрессор горизонтального типа // 2154190

Двусторонний осевой гибридный газовый подшипник со спиральными канавками // 2154753

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в узлах вращения различных приборов и механизмов

Опорно-упорный подшипник скольжения, работающий на маловязкой жидкости // 2186266

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в нефтехимической промышленности и холодильной технике, где используются компрессорные агрегаты

Пористый вкладыш газостатического подшипника и способ его обработки // 2186268

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно может применяться в машинах и аппаратах с движущимися деталями, работающими в условиях газовой смазки

Сферический газостатический подшипник // 2191936

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано в качестве опоры трехстепенного динамического стенда для имитации угловых движений космического аппарата

Опорный подшипниковый узел // 2193123

Изобретение относится к машиностроению, а именно к самоустанавливающимся колодочным подшипникам

Газостатический опорный механизм роторов // 2199038

Изобретение относится к газостатическим опорным механизмам роторов с вертикальной и горизонтальной осью вращения