Подпятник

 

Изобретение относится к тепло- и гидроэнергетике и может быть использовано при изготовлении подшипников, воспринимающих осевые усилия, в быстроходных машинах. Цель изобретения - повышение работоспособности, грузоподъемности за счет улучшения циркуляции масла. При вращении пяты 6 с обечайками 7 и 8 и лопатками 9 масло, находящееся в ванне, за счет вязкости приводится во вращательное движение. Лопатки 9, находящиеся на внутренней части пяты 6, работают, как центробежный насос, и заставляют масло, находящееся на их внешней части, двигаться по касательной. Вектор скорости частиц масла совпадает с осью межсегментного канала. Гидравлическое сопротивление этого канала уменьшается. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к упорным подшипникам скольжения с поворотными сегментами, и может быть использовано в тепло- и гидроэнергетических установках с вертикальной осью вращения для восприятия осевых усилий и в быстроходных машинах. Целью изобретения является повышение работоспособности и грузоподъемности путем улучшения охлаждения подпятника за счет улучшения циркуляции масла. На фиг. 1 изображен предлагаемый подпятник, общий вид, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Подпятник содержит корпус 1 подпятника, расположенный в масляной ванне 2, на котором установлены болты 3 со сферической опорной поверхностью, опорные элементы 4 и сегменты 5, имеющие в плане форму части кольца с двумя острыми углами, один из которых образован между внутренней радиусной и передней боковой поверхностями, а другой - между наружной радиусной и задней боковой. На сегменты 5 опирается пята 6, на внутренней части которой установлены обечайка, состоящая из верхнего 7 и нижнего 8 колец и лопаток 9, соединяющих кольца 7 и 8. В масляной ванне 2 установлен охладитель 10. Сегменты конструктивно выполнены так, что боковые кромки входные "а" и выходные "б" двух соседних сегментов образуют межсегментный канал прямоугольного сечения, ось симметрии которого расположена в плоскости касательной к окружности, проходящей по периферии лопаток 9, установленных между кольцами 7 и 8 обечайки. Предлагаемый подпятник работает следующим образом. При вращении пяты 6 масло, находящееся в ванне 2, приводится во вращение и лопатки 9, работающие, как центробежный насос, перемещают масло по касательной, по стрелке "в", направляя его в межподушечное пространство. В силу того, что конструкция подушек выполнена такой, что ось межсегментного канала совпадает с вектором скорости частиц масла, движущихся под действием центробежных сил, гидравлическое сопротивление этого канала будет незначительным, что ведет к улучшению циркуляции масла в подпятнике, увеличению скорости прохождения масла по межсегментному каналу, а следовательно, и к увеличению теплоотвода с поверхностей трения. В результате повышается работоспособность и грузоподъемность объекта в целом. Объект обеспечивает перераспределение направления векторов скорости частиц масла, вовлекаемых пятой в зону трения, и при выходе из нее, как показано на фиг. 2, оно уменьшает потери на трение. Наибольшие потери на трение происходят при турбулентном движении жидкости, что обычно имеет место на входе в зону трения, т. е. вблизи входной кромки пяты. Турбулизация потока смазки на входе в зоне трения есть функция величины вектора скорости V₄, перпендикулярного к передней кромке "а" сегмента, но так как входная и выходная кромки сегмента расположены под углом к радиусу, то величина вектора нормальной скорости V₄ намного меньше суммарного вектора скорости V₃, получаемого сложением векторов скорости пяты V₁ и частиц масла, движущихся в межподушечном канале V₂. Аналогичное соотношение скоростей имеет место и на кромке пяты. Возникновение насосного эффекта прокачки смазки по межсегментному каналу за счет возможности выделения составляющего вектора V₅ движения частиц масла под действием скорости V₁, образуемой вращением пяты 6, улучшает циркуляцию масла. Конструкция подпятника тем эффективнее, чем больше линейная скорость на периферии лопаток 9, например в паровых и газовых турбинах, а также в турбокомпрессорах и гидроагрегатах. (56) Александров А. Е. Подпятник гидроагрегатов. М. : Энергия, 1975, с, 36, рис. 3.2.

Формула изобретения

ПОДПЯТНИК, содержащий корпус, пяту, опорные элементы, ванну с охладителями, сегменты, форма каждого из которых в плане очерчена входными и выходными боковыми кромками и дугами внешней и внутренней концентричных окружностей торцовых поверхностей, отличающийся тем, что, с целью повышения работоспособности и грузоподъемности за счет улучшения циркуляции масла, он снабжен установленными на внутренней поверхности пяты обечайками с жестко закрепленными лопатками, при этом оси лопаток расположены перпендикулярно пяте, высота лопаток равна толщине сегментов, по форме каждый сегмент выполнен с двумя острыми диагонально расположенными углами: одним - со стороны входной кромки и внутренней торцовой поверхности, а другим - со стороны выходной кромки и внешней торцовой поверхности сегмента, взаимообращенные входная и выходная кромки каждых двух соседних сегментов параллельны одна другой, расстояние между ними равно расстоянию между наружной поверхностью каждой из лопаток и внутренней торцовой поверхностью обращенного к ней сегмента, а ось симметрии межсегментного пространства расположена по касательной к окружности, очерчивающей эти лопатки по их периферийным участкам.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000        

---