Опора скольжения с газовой смазкой

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

)э F 16 С 32/06 о

Ж

jQl

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (21) 4848610/27 (22) 09.07.90 (46) 30.09.92. Бюл. N . 36 (71) Нижегородский политехнический институт (72) И. В. Котляр, Ю, П. Кузнецов, С, В. Семашко и А. Б. Чуваков (56) Опоры скольжения с газовой смазкой, Под ред. Шейнберга С, А. М.: Машиностроение, 1979, с. 52 рис, 25.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве опор высокооборотного турбинного привода, в том числе в конструкциях подшипниковых узлов прецизионных шлифовальных головок и турбодетандеров.

Известна машина с турбинным приводом, у которой в качестве опор вала применены радиальные газостатические опоры скольжения, выполненные в виде циркулярных подшипников (ЦП). Машина имеет следующие недостатки; недостаточная мощность турбопривода, определяемая ограничениями угонной частоты вращения турбины, обусловленными величиной порогового числа оборотов вала, при превышении которого наступает потеря устойчивости ротора; превышение амплитуды колебаний вала сверх допустимых санитарных норм на номинальном режиме работы, Известна опора скольжения, содержащая опорную втулку с наклонными к оси подшипника и параллельными один друго„, Ы2„„1765565 А1

2 (54) ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ С ГАЗОВОЙ

СМАЗКОЙ (57) Использование: в области машиностроения для опор высокооборотного турбинного привода прецизионных шлифовальных головок и турбодетандеров. Сущность изобретения: опора скольжения содержит втулку с питателями, создающими на несущей поверхности газовый слой, В средней части опоры размещено средство, создающее радиальную нагрузку на ротор, в виде радиального подшипника с несимметричным наддувом газовой смазки. 5 ил. му торцами. При этом в сечении втулка прилегает к цапфе вала по сектору.

Известен разрезной газостатический подшипник, состоящий из двух сегментов, смещенных друг относительно друга. "

Недостатком данного технического решения является малая надежность конструкции и сложность изготовления, Известна опора скольжения с газовой смазкой, содержащая последовательно расположенные в корпусе и охватывающие вал два циркулярных газовых подшипника с питателями. Данная конструкция принята за прототип. Короткие циркулярные подшипники, примененные Bопоре,,повышают пороговую частоту вращения вала, однако такая возможность их ограничена, Кроме того подъемная сила таких подшипников невелика, и они не могут применяться в высоконагруженных агрегатах, Цель изобретения — повышение пороговой частоты вращения и уменьшение амплитуды колебаний вала.

1765565

Это достигается тем, что опора скольжения с газовой смазкой, содержащая последовательно расположенные в корпусе и охватывающие вал два циркулярных газовых подшипника с питателями, согласно 5 изобретению снабжена размещенным между упомянутыми циркулярными подшипниками средством радиального нагружения вала в виде радиального подшипника с несимметричным наддувом газовой смазки и 10 сообщающимся с атмосферой карманом, расположенным напротив поверхности с питателями для наддува.

На фиг. 1 представлена опора скольжения с газовой смазкой, продольный разрез; 15 на фиг.2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг, 4 и фиг. 5— эпюры сил.

Опора скольжения с газовой смазкой состоит из корпуса 1, в котором выполнены 20 кольцевые каналы 2 и 3. В корпус 1 впрессована втулка 4, поверхности B которой являются несущими и образуют циркулярные подшипники, Поверхность Г расположена между поверхностями В и осуществляет 25 радиальное нагружение вала, На поверхностях В выполнены питатели 5, через которые осуществляется наддув газовой смазки, поддерживающей вал 6, причем поверхности В охватывают вал, В поверхности Г вы- 30 полнены питатели 7 для несимметричного наддува газовой смазки, создающие радиальную нагрузку на вал, Напротив поверхности Г выполнен карман 8, сообщающийся с атмосферой через проточки 9. 35

Опора скольжения с газовой смазкой работает следующим образом. Газ под давлением Р поступает в кольцевые каналы 2 (фиг. 1) корпуса 1 и далее через питатели 5 в зазор между поверхностями B втулки 4 и 40 валом 6. Газ протекает по зазору вдоль вала .и выходит в атмосферу (изображено стрелками). В результате между втулкой 4 и валом 6 возникает несущий газовый слой, исключающий сухое трение. 45

В конструкции опоры скольжения кроме двух циркулярных подшипников (поверхности В) предусмотрено средство радиального нагружения вала, размещенное между подшипниками (поверхность Г), Газ под давлением Pz поступает в кольцевой канал 3 и далее через питатели 7 в зазор между поверхностью Г втулки 4 и валом 6.

Напротив поверхности Г, расположенной на секторе окружности, в поверхности подшипника выполнен карман 8, сообщающийся с атмосферой через проточки 9, При подаче газовой смазки через питатели 7 на валу возникает разность давлений между поверхностью Г и карманом 8 и радиальное усилие на вал 6, постоянное по величине и направлению (фиг. 4). Усилие можно регулировать путем изменения давления Р перед питателями 7, При перемещении вала к одной из стенок несущих поверхностей В расход воздуха через соответствующий питатель уменьшается, а сила реакции газового слоя на данном участке увеличивается (фиг. 5). Во время своего вращения вал совершает сложные перемещения в газовом слое, Средство радиального нагружения создает исходный зксцентриситет между поверхностями В и валом, что позволяет повысить пороговую частоту вращения и уменьшить амплитуду колебаний вала без снижения несущей способности опоры скольжения.

Формула изобретения

Опора скольжения с газовой смазкой, содержащая последовательно расположенные в корпусе и охватывающие вал два циркулярных газовых подшипника с питателями, отличающаяся тем, что, с целью повышения пороговой частоты вращения и уменьшения амплитуды колебаний вала, она снабжена размещенным между упомянутыми циркулярными подшипниками средством радиального нагружения вала в виде радиального подшипника с несимметричным наддувом газовой смазки и сообщающимся с атмосферой карманом, расположенным напротив поверхности с питателями для наддува.

1765565 б

1765565

ГБ (П П l)g

ФЬ У

Составитель Ю.Кузнецов

Редактор Л.Народная Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Юрковецкая

Заказ 3372 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

L, «7