Упорный подшипниковый узел

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в конструкциях упорных подшипниковых узлов о Цель изобретения - повышение надежности. В упорном диске и кольцевом основании выполнены открытые в чередующемся порядке в сторону наружной и внутренней поверхностей упорного диска и основания кольцевые радиальные канавки. В радиальных канавках упорного диска установлены лопатки . Между упорным диском и неподвижным элементом могут быть установлены тела качения. При работе подшипникового узла смазка под действием центробежного эффекта прокачивается от внутренней части узла через канавки и каналы. 1 з.п, ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1373920 А1

<511 1 F 16 С 17/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I 13

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3997073/31-27 (22) 27.12.85 (46) 15.02.88. Бюл. М 6 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П. Королева (72) А.В.Терещенко (53) 621 ° 822.5(088.8) (56) Патент США Ф 3829179, кл. 308160, 1974. (54) УПОРНЫЙ 11ОДШИПНИКОБЫЙ УЗЕЛ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в конструкциях упорных подшипниковых узлов. Цель изобретения — повышение надежности. В упорном диске и кольцевом основании выполнены открытые в чередующемся порядке в сторону наружной и внутренней поверхностей упорного диска и основания кольцевые радиальные канавки. В радиальных канавках упорного диска установлены лопатки. Между упорным диском и неподвижным элементом могут быть установлены тела качения. При работе подшипникового узла смазка под действием центробежного эффекта прокачивается от внутренней части узла через канавки и каналы. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1373920

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в конструкциях осевых подшипниковых узлов гидроагрегатов, насосов, паровых и газовых турбин и других машин.

Целью изобретения является повышение надежности подшипникового узла.

Ца фиг.1 показан узел с элементом, неподвижно закрепленным на основании, 10 осевой разрез; на фиг,2 — узел с самоустанавливающимся элементом (сегментами), осевой разрез; на фиг.3 сечение A-А на фиг.1; на фиг.4 — то же, вариант исполнения; на фиг.5 — 15 подшипниковый узел с телами качения.

Упорный подшипниковый узел содержит вал 1, на котором установлена ступица 2 с прикрепленным к ней упорным диском 3, на котором выполнены 20 открытые в чередующемся порядке в сторону наружной и внутренней поверхностей упорного диска 3 радиальные канавки 4. Упорный диск 3 может быть выполнен из отдельных дисков, свари- 25 ваемых по кольцевым периферийным стыкам (фиг.1 и 2). Канавки 4 соединены с полостью подшипникового узла радиальными канавками 5. В канавках 4 установлены (например, приварены или 30 припаяны) лопатки 6, по конструкции аналогичные лопаткам центробежного насоса. Лопатки 6 могут быть криволинейными (фиг.3) или прямолинейными (фиг.4). Упорный диск 3 опирается на неподвижный элемент 7 выполненный, например, в виде сегментов, который закрепляется неподвижно на кольцевом основании 8 (фиг.1) или самоустанавливается на сферах опорных болтов 40 (фиг.2). Основание 8 подшипникового узла (фиг,1,2,5) по конструкции аналогично упорному диску 3.

Упругий упорный диск 9 (фиг.5) по конструкции аналогичен упорному дис- 45 ку 3 (фиг.1 — 4). Между упорным диском 9 и закрепленным на основании 8 неподвижным элементом установлены тела качения (шарикоподшипник).

С грелки на фиг.1-4 указывают направление охлаждающей среды, на фиг ° 3, 4 указано направление вращения упорного дис.ка 3 (против часовой стрелки), Ь вЂ” зазор между торцами лопаток 6 и горизонтальной стенкой радиальной канавки 4, Ь - высота лопатки

6. h — толщина упорного диска 3.

Упорный подшипниковый узел работает следующим образом, При вращении жестко соединенных между собой вала 1, ступицы 2 и упорного диска 3 последний скользит по элементу 7, который может смазываться из маслованны или под давлением от насоса (не показаны). В зоне трения выделяется тепло, которое частично выносится в тангенциальном направлении конвективным потоком из клинового зазора между э.tpMBHTQM (сегментами)

7 и упорным диском 3, а частично с помощью теплопередачи поступает в корпус элемента 7 и упорный диск 3.

При смазке иэ маслованны холодная смазка омывает упорный диск 3, поступает в каналы 5 и под действием центробежного эффекта, обусловленного вращением лопаток 6, прокачивается через канавки 4 в радиальных направлениях (фиг.1-4). Вследствие этого имеет место интенсивный теплоотвод от упорного диска, а следовательно, и из зоны трения. В дайном случае лопатки 6, прокачивая смазку через канавки 4, одновременно выполняют функцию ребер радиатора охлаждения, обеспечивая более интенсивный отвод от диска 3 за счет увеличения площади теплоотводящей поверхности, зависящей от количества лопаток и их раэмеров.

Кроме того, активная циркуляция смазки в маслованне обеспечивает хорошее перемешивание холодных и подогретых ее масс и выравнивание ее температуры по объему.

Охлаждение подшипникового узла может обеспечиваться и циркуляционной смазкой от насосов. В этом случае она под давлением подается во внутреннюю полость подшипникового узла (фиг.1,2) и под действием центробежного эффекта, создаваемого лопатками

6, проходит через каналы 5, канавки

4 и охлаждает упорный диск 3.

При работе подшипникового узла, в конструкцию которого входит подшипник качения, тепло поступает в кольцо шарикоподшипника (фиг.5), откуда путем теплопередачи поступает в упругий диск 9, жестко посаженный в шарикоподшипник по его внутреннему диаметру. Под действием центробежного эффекта по аналогии с описанным тепло отводится смазкой, циркулирующей от внутреннего диаметра в сторону периферии.

1373920

При вращешш вала 1 в реальной машине под действием неуравновешенных масс ротора вал имеет сложное движение, С одной стороны вал 1 имеет колебания типа маятниковых, а с другой он вращается. В результате ось вала вращается по окружности некоторого радиуса. Это приводит к торцовому биению упорного диска (фиг.1-4) 1р или упругого диска 9 (фиг,5). Благодаря выполнению деталей 3 и 9 с повышенной осевой и изгибной податливостью удается компенсировать существующие перекосы вала 1 и повысить 15 надежность подшипникового узла. Зазор д, между торцами лопаток 6 и стенкой канавки 4 выбирается так, что при любых деформациях диска 3 исключается касание последнего о 2р торцы лопаток 6 (фиг.2). Одновременно ввиду высокой изгибной податливости упорного 3 и упругого 9 дисков происходит демпфирование динамической нагрузки, связанной с торцовым бие- 25 нием упорного диска 3 или упругого диска 9 (фиг.1-5).

Эффект демпфирования нагрузки и компенсации перекосов вала 1 значительно выше при выполнении основания 3р подшипникового узла с радиальными канавками, как и в деталях 3 и 9, так как увеличивается осевая и изгибная податливость узла.

Изобретение позволяет компеНсировать перекосы упорного диска 3 (фиг.14) или упругого диска 9 (фиг.5) и демпфировать нагрузку при сложном колебательном движении вала с большей надежностью, охлаждать подшипниковый узел, упростить конструкцию узла путем замены отдельных сильфонов-опор, выполненных для каждого сегмента в отдельности,на общее для всех сегментов кольцевое основание, выполненное в виде сильфона. формула и э о б р е т е н и я

1. Упорный подшипниковый узел, содержащий жестко соединенный с валом, упорный диск и расположенный на кольцевом основании неподвижный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в упорном диске и кольцевом основании выполнены открытые в чередующемся порядке в сторону наружной и внутренней поверхностей упорного диска и основания кольцевые радиальные канавки, при этом в радиальных канавках упорного диска установлены лопатки.

2. Узел по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения потерь на трение, между упорным диском и неподвижным элементом установлены тела качения.

1373920

ФигЗ

Составитель Т.Хромова

Редактор Л.Веселовская Техред М.Дидык Корректор.И.Эрдейи

Заказ 552/30 Тираж 757 Подписное

ВШ1ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Произволственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4