Дейдвудный подшипник
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 2
l
I
I — +—
I
l
I !
11
16 15 И
Фиг.1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3853071/27-11 (22) 07.02.85 (46) 23.07.86. Бюл. ¹ 27 (72) В. Н. Елизаров, Ю. В. Базилевич, А. В. Смыков, Д. Г. Середин и Г. С. Смолянинов (53) 629.1.03.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 288582, кл. В 63 Н 23/36, 19.01.68. (54) (57) ДЕЙДВУДНЫЙ ПОДШИПНИК, содержащий втулку с цилиндрическим вкла дышем из антифрикционного материала для размешения внутри него гребного вала судового винта, кольцевой зазор между валом и вкладышем разделен на полости, сообщенные трубопроводом с источником смазывающей жидкости под давлением, образующей гидростатическую подушку, полости ограничены упругими элементами, „„SU„„1245503 (511 4 B 63 Н 23/36, F 16 С 27/02 установленными в поперечных и продольных гнездах, выполненных в антифрикционном материале, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы подшипника, гнезда соединены с источником смазывающей жидкости, а расстояние между нижними упругими элементами по направляющей нижней части вкладыша у торца. обращенного к гребному винту, больше, чем у противоположного торца вкладыша, у верхних упругих элементов — наоборот, при этом глубина каждого гнезда равна высоте упругих элементов и больше величины предельно допустимого износа вкладыша, упругие элементы выполнены с возможностью радиального перемещения, а источник смазываюшей жидкости снабжен системой для создания пульсирующих давлений с частотой, совпадающей с частотой у у периодических усилий на гребном винте.
1245503
Изобретение относится к судостроению, а именно к дейдвудным подшипникам, и предназначено преимущественно для применения на судах ледокольного типа, где наблюдаются значительные износы облицовок гребного вала.
Цель изобретения — увеличение срока службы подшипника.
На фиг. 1 изображен дейдвудный подшипник, продольный разрез; на фиг. 2— сечение А — А на фиг. 1.
Дейдвудный подшипник содержит втулку 1 с цилиндрическим вкладышем 2 из антифрикционного материала (например, капролона), внутрь которой введен гребной вал 3 с винтом 4, кольцевой зазор между валом 3 и вкладышем 2 разделен на ряд замкнутых полостей 5 — 7, связанных трубопроводом 8 с источником смазывающей жидкости (не показан) под давлением через вспомогательные патрубки 9. Полости
5 — 7 образуют гидростатическую подушку и ограничены двумя упругими элементами 10, установленными в поперечных гнездах 11, и двумя парами упругих элементов — нижних 12 и верхних 13, установленных в продольных гнездах 14, гнезда 11 и 14 также соединены трубопроводом 8 с источником жидкости через вспомогательны патрубки 15, при этом на патрубках 9 и 15 установлена запорно-регулирующая аппаратура 16 (например, редукционные клапана). Расстояние (, между элементами 12 по направляющей нижней части вкладыша 2 у торца 17, обращенного к гребному винту 4, больше, чем у противоположного торца 18 вкладыша 2. Расстояние f между элементами 13 по направляющей нижней части вкладыша 2 у торца 17 меньше, чем у торца 18. Глубина гнезд
11 и 14 равна высоте элементов 10, 12 и 13 и больше величины предельно допустимого износа вкладыша 2 (например, для капролонового подшипника с внутренним диаметром 360 мм, величина износа составляет 8 мм, расстояние Е, у торца 17 равно
277 мм, а 3, у торца 18 — 75 мм, 1, у торца 17 равно 660 мм, а E у торца 18 — 679 мм) .
Элементы 10, 12 и 13 имеют возможность радиального перемещения, а источник смазывающей жидкости снабжен системой для создания пульсирующих давлений, частота которых совпадает с частотой периодических усилий на гребном винте 4. Система включает, например, установленный на валу 3 профильный кулачок 19, число выступов которого соответствует числу лопастей винта 4. Кулачок 19 находится во фрикционном контакте со штоком 20 редукционного клапана 21, который установлен на трубопроводе 8. Шток 20 скользит по направляющей 22 и поднимается к поверхности кулачка 19, например с помощью пружины (не показано).
Дейдвудный подшипник работает следующим образом.
I ðåáHoé вал 3 с винтом 4 во время вращения поддерживается в заданном положении за счет давления смазочной жидкости (например, воды 3 — 5 кг/см ), подаваемой от источника (не показан) по трубопроводу 8 через патрубки 15 в полости
5 — 7. При этом точка приложения равнодействующей сил поддерживания вала 3 в полости 6, а следовательно, и распределение напряжений на валу 3 определяется принятыми соотношениями расстояний по образующим (,,, между упругими элементами 12 на торцах 17 и 18 (например, для капролонового подшипника с внутренним диаметром 360 мм на судах типа БМРТ при 1,, = 377 мм у торца 17 и f = 75 мм у торца 18, точка приложения равнодействуюшей сместится в сторону винта 4 на
320 мм, что снизит напряжение на изгиб у гребного вала 3 с 320 кг/см до 230 кг/см )
Враш,аясь, гребной вал 3 будет увлекать за собой, из-за сил межмолекулярного взаимодействия жидкости, и его шероховатости, охлаждающую жидкость вместе с абразивными частицами, которые задерживаются боковыми кромками элементов 13 и скатываются в направлении гребного винта 4, вследствие принятого соотношения расстояний (,,, между упругими элементами 13 на торцах 17 и 18, тем самым уменьшая износ вала 3, элементов 12, 13 и вкладыша 2. Перемещение элементов 10, 12 и !3 в радиальном направлении и прижатие их с определенным давлением к поверхности вала 3 обеспечивает оптимальную величину износа элементов 10, 12 и 13 и вала 3 за весь период эксплуатации дейдвудного подшипника и снижает расход смазочной жидкости, при этом отпадает необходимость регулировки подачи жидкости при неравномерном износе элементов 10, 12 и 13.
Постоянное движение элементов 10, 12 и 13 в радиальном направлении не позволяет также скапливаться абразивным частицам на их боковых кромках, способствуя быстрому вымыванию частиц из зоны трения. Так как высота элементов 10, 12 и 13 равна глубине гнезд 11 и 14 соответственно, то падение давления жидкости в патрубках
9 и 15 приводит к опусканию элементов
10, 12 и 13 по действиям нагрузки от массы вала 3 и винта 4 на дно гнезд 11 и 14, и дейдвудный подшипник начнет работать в гидродинамическом режиме, при этом износ элементов 10, 12 и 13 будет незначителен, так как вал 3 ляжет на поверхность вкладыша 2 и при восстановлении давления жидкости в патрубках 9 и 15 до заданных параметров дейдвудный подшипник снова будет работать в гидростатическом режиме.
При прохождении лопасти гребного винта 4 вблизи сбшивки корпуса судна (например, через его диаметральную плоскость) на
1245503
Фиг. 2
Составитель Е. Игнатьев
Техред И. Верес Корректор С. Черни
Тираж 422 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патен », г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Редактор П. Коссей
Заказ 3953/12 ней возникает дополнительное усилие, вызванное различной по величине скоростью набегающего потока, которое через вал 3 передается на элементы 10, 12 и 13, уменьшая толщину гидростатической подушки, а так как шток 20 давит, например, с помощью пружины на кулачок 19, то, попадая во впадину между выступами кулачка 19, шток 20 увеличит «живое» сечение редукционного кл анана 21, соответственно увеличивая давление жидкости в патрубках
9 и 15, полостях 5 — 7 и гнездах 11 и 14, что приводит к восстановлению гидростатической подушки. При этом, чем точнее выполнены профиль кулачка 19 и его ориентация относительно расположения лопастей винта 4, тем меньше будут колебания гребного вала 3, выше надежность работы дейдвудного подшипника и, соответственно, увеличится срок его службы.
16
12
19
