Осевой опорный узел с компенсацией перекоса

 

Использование: в быстроходных турбомашинах. Сущность изобретения: осевой опорный узел с компенсацией перекоса для турбомашины имеет крепежный фланец и сопряженный с ним корпус подшипника, который с помощью по меньшей мере одной пары пазов в двух плоскостях разделен на среднюю и наружную части корпуса. Пазы на концах расширены и эти концы ограничивают соответственно по меньшей мере одну пару диаметрально противоположных перемычек в указанных плоскостях. Перемычки выполняют функцию жесткого шарнира для демпфирования вызванных эксплуатационными нагрузками угловых отклонений вала. Перемычки обеих, плоскостей смещены относительно друг друга на угол 90°, в общем случае на половину этой угловой величины. Конструкция повышает нагрузочную спо собность путем обеспечения радиальной и осевой упругости узла. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

, ЯФ

ghee с

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Я ув(fdgh ) Я7/, К ПАТЕ НТУ (21) 4742471/27 (86) РСТ/СН 89/00058 от 22,03.89 (22) 23.11.89 (46) 30,03.93. Бюл, N 12 (31) 1147/88 (32) 25.03;88 (33) CH (71) Асеа Браун Бовери АГ (СН) (72) Йозеф Беттиг (СН) (56) Заявка Франции N 2279141, кл, F 16 С

27/06, 1973, (54) ОСЕВОЙ ОПОРНЫЙ УЗЕЛ С КОМПЕНСАЦИЕЙ ПЕРЕКОСА (57) Использование; в быстроходных турбомашинах. Сущность изобретения: осевой опорный узел с компенсацией перекоса для турбомашины имеет крепежный фланец и

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в быстроходных . турбомашинах с эксплуатационными нагрузками, действующими в осевом и радиальном направлениях.

Цель изобретения — повышение нагрузочкой способности путем обеспечения радиальной и осевой упругости узла.

На фиг, 1 изображена аксонометрическая проекция предмета изобретения; на фиг, 2 и 3- соответственно два вида на фиг.

1 в двух перпендикулярных друг другу направлениях проектирования; на фиг,4 — осевое сечение А — А на фиг. 2; на фиг. 5 и 6— осевое сечение или вид сбоку с вариантами количества перемычек; на фиг. 7 и 8 — соответственно сечения Б-Б и В-В на фиг. 5.

В представленном на фиг. 1 первом примере выполнения позицией 1 обозначен

„„Я „„1806302 АЗ сопряженный с ним корпус подшипника, который с помощью по меньшей мере одной пары пазов в двух плоскостях разделен на среднюю и наружную части корпуса. Пазы на концах расширены и эти концы ограничивают соответственно по меньшей мере одну парудиаметрально противоположных перемычек в указанных плоскостях. Перемычки выполняют функцию жесткого шарнира для демпфирования вызванных эксплуатационными нагрузками угловых отклонений вала.

Перемычки обеих плоскостей смещены относительно друг друга на угол 90, в общем случае на половину этой угловой величины.

Конструкция повышает нагрузочную способность путем обеспечения радиальной и осевой упругости узла. 2 з,п. ф-лы, 8 ил. крепежный фланец, который с корпусом подшипника 2 выполнен монолитно. Фланец предназначен для крепления корпуса подшипника, например, внутри корпуса вала турбокомпрессора, работающего на отработавшем газе, а именно на стороне «© компрессора, к которой направлено осевое С смещениетурбины. Отверстие 3 предназна- СЬ чено для подшипниковой втулки, которая « Д путем горячей посадки глухо посажена в «) отверстии и предназначена для того, чтобы устанавливать подшипник скольжения, и на ее торцовой стороне упорный подшипник известной конструкции. . Необходимую эластичность опорного Ю узла под воздействием эксплуатационных нагрузок, это возможное во всех направлениях определенное угловое отклонение корпуса 2, получают благодаря наличию пазов

1806302 в корпусе 2, которые проходят в двух параллельных плоскостях и допускают квазикарданную подвижность корпуса относительно жестко соединенного с корпусом вала фланца, 5

Непосредственно смежно.с фланцем имеется два радиально противоположных паза 4, оба конца которых на периметре корпуса 2 заканчиваются соответственно на перемычке 5. Концы б шлицов имеют расши- 10 рения, благодаря чему перемычки 5 сохраня<от простирание в осевом направлении такой длины, которая при о>кидаемых эксплуатационных нагрузках обеспечивает изгиб корпуса 2 вокруг проходящей через обе 15 диаметрально противоположные перемычки.

Размеры перемычек 5 выбраны относительно момента сопротивления и осевой нагрузки с учетом длительной 20 прочности, Два смещенных относительно пазов 4 на 90 паза 7 одинаковых размеров и одинаковой формы ограничивают две так>ке диаметрально противополо>кных перемычки 8. 25

Пазы 7 разделяют корпус 2 подшипника на среднюю часть 9 корпуса и наружную часть

10 корпуса. Последняя предназначена для восприятия не показанной на чертеже подшипниковой втулки, которая имеет втулку. 30 скользящего подшипника и сегменты установочного упорного кольца известной конструкции для упорного подшипника.

Эта подшипниковая втулка запрессована в горячем состоянии в отверстие 3, при- 35 чем горячая прессовая посадка простирается только по зоне наружной части 10 корпуса, однако с помощью отверстия в средней части 9 корпуса ограничивается кольцевое пространство для подачи смазки 40 к поверхностям скольжения подшипника.

Перемычки 5 и 8 образуют шарниры, которые принимают участие в перекосе упорного подшипника, не вызывая при этом достойной упоминания деформации <астей 45

9 и 10 корпуса.

При использовании более крупных и более тяжелых роторов и тем самым воспринимающих большую нагрузку подшипников, в которых опору расположенных между пере- 50 мычками 5 или 8 сегментов упорного подшипника недостаточно, чтобы предотвратить их недопустимую деформацию, могут использоваться представленные на фиг, 5 — 8 примеры. Их конструкция от 55 примеров выполнения с двумя перемычками 5 или 8 в обоих пазах 4 и 7 тем, что в их шлицевых плоскостях соответственно с четырьмя шлицами 11 и 12 имеется соответственно четыре перемычки 13 или,14.

Перемычки 13 между пазами 11 относительно перемычек 14 между пазами 12 смещены на угол 45 в направлении окружности относительно друг друга (см. фиг. 7 и 8); На фиг.

8 штрихпунктирными линиями изображен контур перемычки 13 с фиг. 7, который показывает угловое отношение к перемычкам 14.

С целью пояснения здесь выполнено следующее: в этом так называемом "четырехточечном варианте" опора в соответствии с этим осуществляется в каждом месте приложения сил четырехсегментного упорного подшипника. Таким образом, здесь силовой поток с помощью четырех опор направляется на эластичное пружинное кольцо 15 и отсюда вновь на уже отмеченные выше четыре смещенные на угол 45 опоры на крепежном фланце. Эта четырехточечная опора также работает без износа и пригодна предпочтительно для замены используемых в настоящее время опорных узлов. В этой связи необходимо обращать внимание на то, что прОмежуточное кольцо

15 нагружено только на изгиб, поскольку с целью минимального осевого деформирования возможна разработка осевой конструкции, Формула изобретения

1, Осевой опорный узел с компенсацией перЕкоса, содержащий цилиндрический корпус для установки радиального подшипника скольжения и сегментов упорного подшипника с крепежным фланцем для крепления цилиндрического корпуса в корпусе вала вращающейся машины и с пазами, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности путем обеспечения радиальной и осевой упругости узла, пазы выполнены на цилиндричесКоМ корпусе с образованием смежной с фланцем средней части и наружной части, в двух перпендикулярных продольной оси корпуса плоскостях, прерванными по периметру, переменного сечения и с расширенными основаниями в параллельном оси корпуса направлении, с образованием по меньшей мере по одной паре диаметрально противоположных перемычек, причем перемычки одной плоскости смещены относительно перемычек второй плоскости на половину углового расстояния двух находящихся в одной плоскости сме>кных перемычек.

2, Узел по и. 1, отличающийся тем, что в плоскостях расположения пазов имеется по одной паре перемычек, которые смещены одна относительно другой по окружности на угол 90 .

1806302

З.Узел поп.1, отличаю щийс ятем, что в плоскостях расположения пазов имеется по две пары перемычек, которые смещены по окружности одна относительно другой на угол 45".

1806302

14

12

12

Составитель В,Ситушкин

Редактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Е,Папп

Заказ 971 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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