Подшипниковый узел вала гребного винта (его варианты)

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниковых узлах валов гребного винта. Цель изобретения - повышение надежности работы подшипникового узла. Подшипниковый узел вала гребного винта включает подшипник скольжения и уплотнительные элементы. Для дополнительного исключения утечки смазки используют компенсацию колебаний давления в смазочном слое. Компенсация колебаний обеспечивается наличием по меньшей мере одного компенсатора колебаний, содержащего среду с высоким коэффициентом сжатия в виде газа. Эта среда заполняет камеру с незамкнутой в ее нижней части стенкой или замкнутой по периметру. Часть поверхности камеры может быть выполнена упругой в виде полимерной мембраны. В качестве компенсаторов колебаний давления могут быть использованы подмешанные в жидкостную смазку пузырьки газа. Компенсаторы колебаний давления устанавливают вблизи уплотнительного элемента, защищаемого от колебаний давления. Среда компенсатора колебаний посредством изменений объема воспринимает и уравновешивает колебания давления. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (51)5 F 16 С 1 14

Ес".ЫЗК0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4202294/25-27 (22) 05 03.87 (31) 860951 (32) 06.03.86 (33) FI (46) 07.04.90. Бюл. )1 13 (71) .Вяртсиля Меритеоллисуус ой (FI) (72) Торбьерн Хенрикссон, Кари Лаукия, Хейкки Сипйз я, Маркус Хьерппе и Эса

Ране () 1) (53) 621.822,5(088.8) (56) Патент ФРГ )1 2325343, кл. F 16 С 33/10, 1975 ° (54) ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ ВАЛА ГРЕБНОГО

ВИНТА (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниковых узлах валов гребного винта. Цель изобретения - повышение ) надежности работы подшипникового узла

Подшипниковый узел вала гребного винта включает подшипник скольжения и уплотИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниковых узлах валов гребного винта.

Цель изобретения - повышение надежности работы путем дополнительного исключения утечки смазки за счет компенсации колебаний давления в смазочном слое.

На фиг. 1 представлен первый вариант исполнения предлагаемого подшипникового .узла вала гребного винта, про продольный разрез; на фиг. 2 — сече2 нительные элементы. Для дополнительного исключения утечки смазки используют компенсацию колебаний давления в смазочном слое. Компенсация колебаний обеспечивается наличием по меньшей мере одного компенсатора колебаний, содержащего среду с высоким коэффициентом сжатия в виде газа. Эта среда заполняет камеру с незамкнутой в ее нижней части стенкой или замкнутой по периметру. Часть поверхности камеры может быть выполнена упругой в виде полимерной мембраны. В качестве компенсаторов колебаний давления могут быть использованы подмешанные в жидкостную смазку пузырьки газа. Компенсаторы ко40 лебаний давления устанавливают вблизи уплотнительного элемента, защищаемого от колебаний давления. Среда компенсатора колебаний посредством измене- С ний объема воспринимает и уравновешивает колебания давления. 2 с. и 6 з.п. 2 ф "лы, 5 ил. 9ewL ние А-А на фиг. 1 (камера компенсатора колебаний давления выполнена в виде углубления с упругой стенкой в виде полимерной мембраны); на фиг. то же, имеется изогнутый трубчатый элемент для образбвания камеры упомянутого компенсатора; на фиг. 4 " то же, имеется несколько камер компенсатора колебаний давления; на фиг. 5 второй вариант исполнения подшипникового узла с устройством для подмешивания в жидкостную смазку пузырьков газа.

1Я6ЯЯ

Подшипниковый узел (фиг, 1) вала 1 гребного винта 2 по 1-му варианту исполнения содержит подшипник 3 скольжения с жидкостной смазкой, корпус 4 узла и уплотнительные элементы и 6, 5 удерживающие жидкую смазку в рабочем зазоре подшипникового узла и исключающие попадание в подшипниковый узел воды извне. К рабочей поверхности под-10 шипника прикреплен компенсатор 7 колебаний давления в смазочном слое, содержащий среду с высоким коэффициентом сжатия в виде газа или эластичного твердого материала из пористой ре- 15 зины, заполняющую камеру 8 с незамкнутой в ее нижней части стенкой или замкнутой по периметру, часть поверхности которой выполнена эластичной или упругой в виде полимерной мембраны 9 из нитрильного каучука. Для образова ния камеры упомянутого компенсатора

7 колебаний давления на рабочей поверхности подшипника выполнено углубление (выемка) 10. Согласно фиг. 2 компенсатор 7 колебаний давления в смазочном слое выполнен в виде газово Ъ го кармана, размещенного в углублении

10 и закрытого полимерной мембраной 9 из нитрильного каучука. 30

Согласно фиг. 3 для размещения газовой среды компенсатора 7 колебаний давления в смазочном слое узел может быть снабжен изогнутым трубчатым элементом 11, открытым с двух концов.

Согласно фиг. 4 узел может быть снабжен несколькими компенсаторами 7 колебаний давления в виде замкнутых заполненных газовой средой упругих ка-4, мер, размещенных по окружности в углублении 10. Подшипник 3 скольжения установлен между кормовой частью корпуса 4 и валом 1. В качестве смазоч" ного материала для подшипника пРиме- 45 няется масло, оно подается в смазочный объем через трубопровод 12 из масляного резервуара, расположенного сверху. Таким образом, смазочный объем между валом 1 и кормовой частью корпу50 са 4 находится под гидростатическим давлением, что является достаточным для образования соответствующего смазочного слоя между движущимися частя=ми. Уплотнительные элементы 5 и 6 обеспечивают предотвращение утечки масла из смазочного объема. Элемент

6 представляет собой обычную кольцевую прокладку, а элемент 5 изготовлен из мягкого белого металла, который образует поверхность скольжения между неподвижным корпусом 4 и вращающимся гребным винтом 2. Б.соответствии с фиг. 1 устройство подшипника не включает в себя отдельную систему охлаждения или систему циркуляции смазочного материала. Естественно, что применение систем такого рода возможно в пределах изобретения.

Во 2-м варианте исполнения узла, представленного на фиг. 5, имеется система циркуляции для смазочного материала, включающая накачивающее устройство 13, которое содержит масляный резервуар и, возможно, средства охлаждения. Накачивающее устройство

13 нагнетает смазку в рабочую полость узла через трубопровод 14, а масло выходит из этой полости через выходное отверстие 1 . Подобным образом накачивающее устройство смешивает или подвергает диффузии небольшие пузырь" ки газа в смазке, которая запитывает рабочую полость известным способом.

В качестве альтернативы, дополнительно может быть использован отдельный источник для нагнетания газа непосредственно в полость, например, с помощью компрессора 16. Таким образом, газ поступает в рабочую полость близко к уплотнительному элементу, кото". рый должен быть защищен. При использовании отдельного компрессора 16, соединенного с системой циркуляции смазочного материала, предпочтительно, чтобы вытекание смазки происходило на том же конце полости, где находятся средства нагнетания газа; в соответствии с фиг. g выходное отверстие 15 подает смазку от рабочей полости к накачивающему устройству 13.

Во всех вариантах исполнения подшипникового узла его работа происхо" дит следующим образом.

Вследствие толчковых перемещений вала в смазке происходят колебания.

Газовые карманы, пузырьки газа или сжимающийся материал.в совокупности со смазкой автоматически уравнивают эти колебания давления посредством изменения объема газа или материала, поэтому повышенное давление или сверхдавление, возникающие в смазочном материале, не пробивают уплотнительные элементы 5 и б.

На фиг. 1 показана установка одной системы уравнивания давления

15565 вблизи уплотнительного элемента 6.

Существенно важно, чтобы компенсатор колебаний давления устанавливался как можно ближе к уплотнительному элементу потому, что большее расстояние так" же снижает эффективность применения компенсатора в результате внутреннего трения в смазке. Естественно, что имеется возможность установки еще одной аналогичной системы компенсатора колебаний давления в совокупности с элементом 6, хотя такая установка может понадобиться в редких случаях.

Предлагаемый узел может также использоваться в системах водяной смазки. Газовой средой может быть воздух или такой газ, большая молекулярная масса которого обеспечивает его лучшее сохранение в карманах. Выемка 20

10 не нужна, если имеется достаточно места для компенсатора вблизи уплотнительных элементов. Для каждого компенсатора могут также использоваться отдельные выемки 10. 25 формула изобретения

1. Подшипниковый узел вала гребного винта, содержащий подшипник скольжения с жидкостной смазкой, смонтиро- g0 ванную в .отверстии корпуса узла цапфу вала гребного винта, а также уплотни" тельные элементы, удерживающие жидкостную смазку в рабочем зазоре подшипника и исключающие попадание в под35 шипниковый узел воды извне, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен прикрепленным к рабочей поверхности подшипника или валу гребного 40 винта по меньшей мере одним компенсатором колебаний давления в смазочном слое, содержащим среду с высоким коэф фициентом сжатия в виде газа или эластичного твердого материала из порис- 4 той резины, заполняющую камеру с незамкнутой в ее нижней части стенкой

Или замкнутой по периметру, часть поверхности которой выполнена эластичной или упругой в виде полимерной мембраны из нитрильного каучука.

48 ь

2. Подшипниковый узел по и. 1, о тли ч ающи йс я тем, чтона рабочей поверхности подшипника скольже" ния выполнено углубление для образования камеры компенсатора колебаний давления с упругой стенкой в виде полимерной мембраны.

Подшипниковый узел по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что узел снабжен изогнутым трубчатым элементом, открытым с двух концов, для образования камеры упомянутого компенсатора.

4. Подшипниковый узел по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что по меньшей мере один из упомянутых компенса-торов расположен непосредственно вблизи внешнего уплотнительного элемента.

Подшипниковый узел по пп. 1-4, отличающийся тем, что

tlo меньшей мере один из упомянутых компенсаторов связан с внутренним уп" лотнительным элементом.

6. Подшипниковый узел вала гребного винта, содержащий подшипник скольжения с жидкостной смазкой, смонтированную в отверстии корпуса цапфу вала гребного винта, а также уплотнительные элементы, удерживающие жидкостную смазку в рабочем зазоре подшипника и исключающие попадание в подшипниковый узел воды извне, и систему циркуляции жидкостной смазки, о т л ич а ю шийся тем, что снабжен устройством для подмешивания в жидкостную смазку в виде масла пузырьков газа, образующих компенсаторы колебаний давления.

7. Подшипниковый узел по и. 6, отличающийсятем,чтонасосное устройство указанной системы циркуляции снабжено средством для подмешивания в смазку пузырьков газа.

8. Подшипниковый узел по и. 7, отличающийся тем, что узел снабжен источником сжатого газа для подачи пузырьков газа в жидкостную смазку, сообщающимся с рабочим зазором подшипника вблизи уплотнительного элемента, защищаемого от колеба- ний давления.

1556548 г 5 д 8>e хоа

11

t б 1

11 и

/g

/( .1 Риз.д

/ Ф)

/ х4

Ь, /.

Р Риг.4

155654Р

Составитель Т. Хромова

Техред М. Ходанич Корректор A. Обруча р

Редактор В. Данко, Заказ 567 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113о35, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101