Упорный подшипник скольжения с выравнивающим устройством

 

Изобретение относится к машиностроению и м.б. применено, например, в качестве упорного подшипника паровой или газовой турбины или главного упорного подшипника судна. Цель - повьш1ение несущей способности и надежности . Упорный подшипник скольжения содержит обойму с подкладным кольцом, внутренним и наружным кольцами . В подкладное кольцо равномерно по окружности запрессовано шесть неподвижных упоров, на которые опираются балансиры нижнего ряда, балансиры выполнены с хвостовиками. Плечи балансира нижнего ряда служат опорами для балансиров верхнего ряда с установленными на них упорными подушками . Балансиры имеют по всей длине наружной или внутренней цилиндрической поверхности радиальный паз, в котором установлено пружинное кольцо . Пружинное кольцо охватьгеает все двенадцать балансиров верхнего и нижнего рядов и поджимает их к внутреннему или наружному кольцу обоймы, облицованному маслостойкой резиной. Между стенками пазов обоймы и хвостовиками также установлены упругие элементы . Во время работы при неравенстве нагрузок, действующих на подушки, балансиры верхнего и нижнего рядов приходят в движение и перемещаются до тех пор, пока не уравниваются нагрузки , а также разворачивающие балансиры моменты. 2 з.п. ф-лы, 8 ил. (Л 4 СО to IN9 50 ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 (su 4 F 16 С 17/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

М./,(;:.;;,:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( (21) 4136035/25-27 (22) 15.10.86 (46) 23.10,88. Бюл. Р 39 (72) Б.А. Балашов, M.E. Подольский, Л.К. Пугачев и А.В. Цыганков (53) 621.822.5(088.8) (56) Слободянин Л.И. и Поляков В.И.

Судовые паровые и газовые турбины и их эксплуатация.-Л.: Судостроение, 1983, с. 40, рис. 2.12.

I (54) УПОРНЫЙ ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ

С BbIPABHHBAIOIIIHM УСТРОЙСТВОМ (57) Изобретение относится к машиностроению и м.б. применено, например, в качестве упорного подшипника паровой или газовой турбины или главного упорного подшипника судна. Цель— повьппение несущей способности и надежности. Упорный подшипник скольжения содержит обойму с подкладным кольцом, внутренним и наружным кольцами. В подкладное кольцо равномерно по окружности запрессовано шесть неподвижных упоров, на которые опираются балансиры нижнего ряда, балансиры выполнены с хвостовиками. Плечи балансира нижнего ряда служат опорами для балансиров верхнего ряда с установленными на них упорными подушками. Балансиры имеют по всей длине наружной или внутренней цилиндрической поверхности радиальный паз, в котором установлено пружинное кольцо. Пружинное кольцо охватывает все двенадцать балансиров верхнего и нижнего рядов и поджимает их к внутреннему или наружному кольцу обоймы, облицованному маслостойкой резиной.

Между стенками пазов обоймы и хвостовиками также установлены упругие элеlO менты. Во время работы при неравенстве нагрузок, действующих на подушки, балансиры верхнего и нижнего рядов С, приходят в движение и перемещан тся до тех пор, пока не уравииваютсн на- Б грузки, а также разворачивающие балансиры моменты. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

1432292

Изобретение относится к машиностроению, в частности к упорным подшипникам скольжения с выравнивающим устройством, и может быть применено, например,в качестве упорного подшип5 ника паровой или газовой турбины или главного упорного подшипника судна.

Цель изобретения — увеличение несущей способности, повышение надежности и снижение габаритов подшипника за счет уменьшения величины остаточной неравномерности нагружения.

На фиг. 1 показан упорный подшипник с наружным расположением пружинного кольца, вид в плане; на фиг.2 то же, с внутренним расположением пружинного кольца; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 — вид 20

В на фиг. 4; на фиг. 6 — схематическое иэображение развертки цилиндрического сечения подшипника по среднему радиусу; на фиг. 7 — положение балансира в обойме упорного подшипника; 25 на фиг. 8 — схема сил, действующих на балансир.

Устройство (фиг. 1-5) содержит обойму, представляющую собой подкладное кольцо 1 с внутренним 2 и наружным 3 кольцевыми выступами с пазами

4. Пазы могут располагаться как на одном из кольцевых выступов (фиг.2,1), так и на обоих сразу. В подкладное кольцо 1 равномерно по окружности запрессованы неподвижные упоры 5, число которых равно числу балансиров 6, 7 соответственно нижнего и верхнего рядов, а также числу подушек 8.

На упоры 5 опираются балансиры 6 40 нижнего ряда, плечи которых служат опорами для балансиров 7 верхнего ряда (фиг. 3) с установленными на них упорными подушками 8. Балансиры 6, 7 имеют по Всей длине наружной (фиг 1) 45 или внутренней (фиг, 2) цилиндрической поверхности радиальный паз 9 (фиг. 4), в котором установлено пружинное кольцо 10. Последнее охватывает балансиры 6, 7 и поджимает их к внутреннему 2 (фиг. 1) или наружному

3 (фиг. 2) кольцевому выступу обоймы, облицованному, например, маслостойкой резиной Il.

Пружинное кольцо выполняется так, чтобы его диаметр до установки в паз

55 был меньше при наружном расположении кольца 10 (фиг. 1) или больше при внутреннем (фиг. 2) расположении кольца 10 диаметра радиального паза

9 (фиг. 1 и 2, обозначено Р„„ „ ) в балансирах 6, 7. Таким образом, после установки кольца 10 в пазы 9 балансиров 6, 7, размещенных в обойме, вследствие упругой деформации кольца

10 возникает сила, прижимающая баЛансиры 6, 7 к резиновой облицовке 11.

Расстояние между внутренним 2 и наружным 3 кольцевыми выступами обоймы выполняется большим радиального размера балансиров 6, 7 на величину д (фиг. 4), что обеспечивает при прижатых к резиновой облицовке 11 балансирах 6, 7 зазор между наружной цилиндрической поверхностью последних и наружным кольцевым выступом 3 обоймы (фиг. 1) или зазор между внутренней цилиндрической поверхностью балансиров 6, 7 и внутренним кольцевым выступом 2 обоймы (фиг. 2), Величина зазора д выбирается такой, чтобы обеспечивался свободный (без контакта с кольцом обоймы, не облицованным резиной 11) разворот балансиров 6, 7 на допускаемые углы при выравнивании нагрузки. На внутренних (фиг. 1) или наружных (фиг. 2) цилиндрических поверхностях балансиров 6, 7 имеются цилиндрические хвостовики, которые входят в паз 4 соответствующего кольцевого выступа обоймы и фиксируют балансиры 6, ? в окружном направлении.

Цилиндрическая поверхность хвостовика либо поверхность паза так же, как и один из кдльцевых выступов обоймы облицованы маслостойкой резиной.

Подушка 8 в окружном направлении фиксируется прямоугольным выступом, входящим в паз на наружном кольцевом выступе 3 обоймы 1 (фиг. 5), и в радиальном направлении внутренним кольцевым выступом 2, на который она опирается цилиндрическим пояском, а также разрезным кольцом 12, располагающиМся в радиальных пазах на наружной цилиндрической поверхности подушек и кольцевого выступа 3 обоймы (фиг. 4).

Выпадение подушек из обоймы при сборке предотвращается цилиндрическим буртиком на внутренней цилиндрической поверхности подушки, входящим в паз на кольцевом выступе 2 обоймы, и разрезным кольцом 12. Для предотвращения смятия контактируюших поверхностей подушки 8 балансиры верхнего ряда 7 имеют запрессованные!

432292 вставки 13 и 14 с тнердыми рабочими поверхностями (фиг. 4) .

При работе подшипника осевой упор от вращающегося гребня (не показан)

5 воспринимается подушками 8, через которые передается на балансиры 7, опирающиеся на балансиры 6, и далее через них на обойму. При равенстве нагрузок, действующих на подушки 8, балансиры 6, 7 соответственно верхнего и нижнего рядов неподвижны. При неравенстве нагрузок балансиры 6, 7 соответственно верхнего и нижнего рядов, входящие в выравнивающее устрой- 15 ство, приходят в движение.

Рассмотрим процесс выравнивания нагрузки на подшипнике с двумя подушками. Схематическое изображение цилиндрического сечения по среднему ра- 20 диусу такого подшипника представлено на фиг. 6. Подушки Nl и N2 в точках

А и В соответственно опираются на балансиры N! и N2 верхнего ряда, которые в свою очередь опираются на 25 плечи балансиров нижнего ряда в точках А,, А, В,, В . Балансиры нижнего ряда могут поворачиваться на ребре качания, Если нагрузки, действующие на подушки, не равны H Р, 3 Р, to h 2 > h1 где Ь и h — толщины масляных пленок между рабочими поверхностями гребня и подушек. При Р, ф Р на балансир действует момент, отличный от нуля

35 (фиг. 6). Если P> > P, то М, =0,51 (Р -Р, ) (О, а М = 0,51(Р„- Рд ) . О, из чего следует, что балансир Nl нижнего ряда разворачивается против часовой стрелки, а N2 — по часовой, В 40 результате точки А<, А и, следовательно, А удаляются от поверхности гребня (h, увеличивается), а В,, Ва и, следовательно, B приближаются к поверхности гребня (Ьу уменьшается). 45

Разворот балансиров и перемещение точек А и В в отсутствии сил трения осуществляют до тех пор, пока не будет выполнено равенство M, = M2 = О, т.е. P = Р . Проведенные исследова4 ния и полученные выводы справедливы и для подшипника с произвольным числом подушек.

Наличие сил трения существенным образом сказывается на выравнивающей

55 способности устройства и приводит к появлению остаточной неравномерности, которая определяется величиной момента, препятствующего развороту балансирон. Последняя зависит от неличин реакций в точках контакта балансиров с кольцами обоймы и друг с другом, причем первые иэ них являются определяющими.

Предлагаемое устройство позволяет снизить величину реакций, а следовательно, и величину момента, препятствующего развороту балансиров, и уменьшить величину остаточной не, авномерности, так как балансиры 6, 7 при повороте преодоленают силы упругого сопротивления, возникающие при деформировании резиновой облицовки

ll, и силы трения на своих плечах.

Величиной момента сопротивления от сил упругого сжатия резины по сравнению с разворачивающими моментами, действующими на балансиры, можно пренебречь, что позволяет утверждать, что остаточная неравномерность в предлагаемом техническом решении определяется силами трения на плечах балансиров и равна 4-103.

Формула изобретения

l. Упорный подшипник скольжения с выравнивающим устройством, содержащий обойму с наружными внутренним кольцами с пазами, рьтчажно-механическое выравнивающее устройство, выполненное в виде расположенных по окружности балансиров верхнего и нижнего рядов с хвостовиками на одной из их цилиндрических поверхностей, и подушки, о т л и ч а ю— шийся . тем, что, с целью повышения несущей способности и надежности за счет снижения остаточной а неравномерности нагружения, он снабжен упругими элементами, размещенными между стенками обоймы и внутренней и наружной цилиндрическими поверхностями балансиров, а также между стенками пазов обоймы и хвостовиками.

2. Подшипник по п. l, о т л и— ч а ю шийся тем, что упругий элемент, расположенный между наружным кольцом обоймы и наружными цилиндрическими поверхностями балансиров, выполнен н виде пружинного кольца, установленного в выполненных на наружных цилиндрических поверхностях балансиров пазах.

3. Подшипник по п. l о т л и— ч а ю шийся тем, что упругий элемент, расположенный между внут5 1432292 6 ренним кольцом обоймы и внутренними кольца, установленного в выполненных цилиндрическими поверхностями балан- на внутренних цилиндричегких поверхсиров, выполнен в виде пружинного ностях балансиров пазах.

1432292

А -A

2 д

1432292

Гребень

Рю ЙЯ

0.5Р 0,5Р2 OsP 0$eó

Фиг.б

Фиг. 7

Составитель Т. Хромова

Редактор А, Мотыль Техред Л.Сердюкова Корректор M. Макси. п ипеп Заказ 5409/30

Подписное

Тираж 757

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-п(лигр:зфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Пр<:ктная, 4

Фиг.8

° (s)

Мр