Реверсивный подшипник скольжения (варианты)

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к самоустанавливающимся колодочным подшипникам, и может быть использовано в конструкциях быстроходных компрессоров, газовых и паровых турбин, насосов и других роторных машинах. По первому варианту выполнения реверсивный подшипник скольжения содержит корпус с каналами подведения смазки и сливной полостью, вал, охваченный колодками, каждая из которых имеет радиальное отверстие в центральной части ее рабочей поверхности, карманы, фиксирующие винты со сферическими головками, маслосъемные скребки, установленные в межколодочном пространстве. С двух сторон каждого кармана симметрично выполнены два дополнительных кармана, а с двух сторон радиального отверстия колодки - два дополнительных радиальных отверстия. По второму варианту выполнения реверсивный подшипник скольжения содержит корпус с каналами подведения смазки и сливной полостью, вал, охваченный колодками, каждая из которых имеет радиальное отверстие в центральной части ее рабочей поверхности, карманы, фиксирующие винты со сферическими головками, маслосъемные скребки, установленные в межколодочном пространстве. По меньшей мере, в одной колодке выполнен дополнительно второй карман и второе радиальное отверстие. Обеспечивается высокая несущая способность реверсивного подшипника скольжения. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к самоустанавливающимся колодочным подшипникам, и может быть использовано в конструкциях быстроходных компрессоров, газовых и паровых турбин, насосов и других роторных машинах.

Известны конструкции подшипников скольжения с самоустанавливающимися колодками на гидростатическом подвесе, имеющие один центральный или смещенный в направлении вращения гидростатический карман.

Подшипники скольжения с колодками с центральным карманом являются реверсивными и могут работать при вращении вала как по часовой, так и против часовой стрелки, но их недостаток - это малая несущая способность, а также нестабильная работа, обусловленная невертикальной траекторией движения вала в подшипнике. Избежать этих недостатков позволяют колодки с гидростатическим карманом, смещенным в направлении вращения.

Известен подшипниковый узел, содержащий корпус с каналами подведения смазки и сливной полостью, вал, охваченный самоустанавливающимися колодками, каждая из которых имеет радиальное отверстие, выполненное в центральной части ее рабочей поверхности, и распределительные канавки, выполненные во входной и выходной кромках, центральные карманы, выполненные на внутренней поверхности корпуса, фиксирующие винты, маслосъемные скребки, установленные в межколодочном пространстве [UA №74963 С2, F16C 32/00, 2004].

Недостатком такой конструкции является нереверсивность, при которой работа подшипника в обратном направлении невозможна, потому что в этом случае нет возможности появления гидродинамической несущей пленки.

В основу изобретения поставлена задача создать реверсивный подшипник скольжения с высокой несущей способностью.

Поставленная задача решается тем, что в реверсивном подшипнике скольжения, содержащем корпус с каналами подведения смазки и сливной полостью, вал, охваченный самоустанавливающимися колодками, каждая из которых имеет радиальное отверстие, и распределительные канавки, гидростатические карманы, фиксирующие винты со сферическими головками, маслосъемные скребки из износостойкого материала, установленные в межколодочном пространстве, согласно изобретению с двух сторон каждого гидростатического кармана симметрично выполнены два дополнительных гидростатических кармана, а с двух сторон радиального отверстия самоустанавливающейся колодки - два дополнительных радиальных отверстия.

Во втором варианте выполнения поставленная задача решается тем, что в реверсивном подшипнике скольжения, содержащем корпус с каналами подведения смазки и сливной полостью, вал, охваченный самоустанавливающимися колодками, каждая из которых имеет радиальное отверстие, гидростатические карманы, фиксирующие винты со сферическими головками, маслосъемные скребки из износостойкого материала, установленные в межколодочном пространстве, согласно изобретению, по меньшей мере, в одной самоустанавливающейся колодке выполнен дополнительно второй гидростатический карман и второе радиальное отверстие, причем как гидростатические карманы, так и радиальные отверстия размещены симметрично.

В обоих вариантах гидростатические карманы могут быть выполнены на опорной поверхности самоустанавливающихся колодок или на внутренней поверхности корпуса подшипника.

Маслосъемные скребки выполнены реверсивными.

Реверсивный подшипник имеет по два фиксирующих винта со сферической головкой.

Выполнение с двух сторон каждого гидростатического кармана симметрично двух дополнительных гидростатических карманов или выполнение, по меньшей мере, в одной самоустанавливающейся колодке двух гидростатических карманов способствует повышению несущей способности реверсивного подшипника.

Выполнение маслосъемных скребков реверсивными улучшает охлаждение благодаря уменьшению теплопереноса с колодки на колодку.

Вследствие того, что реверсивный подшипник имеет по два фиксирующих винта со сферической головкой, предупреждается смещение самоустанавливающейся колодки при вращении как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки.

Изобретение поясняется чертежами.

На Фиг.1 изображен реверсивный подшипник скольжения по первому варианту выполнения, поперечный разрез;

на Фиг.2 - реверсивный подшипник скольжения по второму варианту выполнения, поперечный разрез;

на Фиг.3 - разрез по А-А Фиг.1, Фиг.2;

на Фиг.4 - работа самоустанавливающихся колодок при вращении против часовой стрелки;

на Фиг.5 - работа самоустанавливающихся колодок при вращении по часовой стрелке.

Реверсивный подшипник скольжения содержит корпус 1 с каналами 2 подведения смазки и сливной полостью, вал 3, охваченный самоустанавливающимися колодками 4.

По первому варианту выполнения (Фиг.1) каждая из самоустанавливающихся колодок имеет радиальное отверстие 5 в центральной части ее рабочей поверхности, гидростатический карман 6 на опорной поверхности самоустанавливающихся колодок 4. С двух сторон каждого гидростатического кармана 6 симметрично выполнены два дополнительных кармана 7, 8, а с двух сторон радиального отверстия 5 самоустанавливающейся колодки 4 - два дополнительных радиальных отверстия 9, 10.

По второму варианту выполнения (Фиг.2) каждая из самоустанавливающихся колодок 4 имеет два гидростатических кармана 7, 8 и два радиальных отверстия 9, 10.

В обоих вариантах гидростатические карманы 6, 7, 8 могут быть также выполнены на внутренней поверхности корпуса 1 подшипника.

Реверсивный подшипник имеет по два фиксирующих винта 11 со сферическими головками, маслосъемные реверсивные скребки 12 из износостойкого материала, установленные в межколодочном пространстве 13.

Реверсивный подшипник работает следующим образом.

При вращении вала 3 смазка, поставляемая направленной маслоподачей, из системы маслоснабжения турбомашины по каналам 2 подведения смазки поступает к рабочим поверхностям самоустанавливающихся колодок 4.

При работе реверсивного подшипника каждая самоустанавливающаяся колодка 4 опирается на самогенерируемую гидростатическую пленку масла. Эта пленка образуется в результате отбора незначительной части (порядка 10%) гидродинамической пленки смазки на рабочей поверхности самоустанавливающейся колодки 4 с целью создания гидростатического давления в карманах 6, 7, 8. Реверсивность работы подшипника обеспечивается изменением давления в карманах 6, 7, 8. При вращении в направлении последовательности гидростатических карманов 7, 6, 8 гидростатическое давление в карманах возрастает в направлении последовательности гидростатических карманов 7, 6, 8. При вращении в направлении последовательности гидростатических карманов 8, 6, 7 гидростатическое давление в карманах возрастает в направлении последовательности гидростатических карманов 8, 6, 7. Такое распределение гидростатического давления обеспечивает формирование гидродинамического давления, обеспечивающего высокую несущую способность подшипника при вращении вала как в одну, так и другую сторону.

На Фиг.4 и Фиг.5 изображено распределение давления масляной пленки между валом 3 и самоустанавливающейся колодкой 4 при вращении подшипника против часовой стрелки и по часовой стрелке соответственно.

1. Реверсивный подшипник скольжения, содержащий корпус с каналами подведения смазки и сливной полостью, вал, охваченный самоустанавливающимися колодками, каждая из которых имеет радиальное отверстие в центральной части ее рабочей поверхности, гидростатические карманы, фиксирующие винты со сферическими головками, маслосъемные скребки из износостойкого материала, установленные в межколодочном пространстве, отличающийся тем, что с двух сторон каждого гидростатического кармана симметрично выполнены два дополнительных гидростатических кармана, а с двух сторон радиального отверстия самоустанавливающейся колодки - два дополнительных радиальных отверстия.

2. Реверсивный подшипник скольжения по п.1, отличающийся тем, что гидростатические карманы выполнены на опорной поверхности самоустанавливающихся колодок.

3. Реверсивный подшипник скольжения по п.1, отличающийся тем, что гидростатические карманы выполнены на внутренней поверхности корпуса подшипника.

4. Реверсивный подшипник скольжения по п.1, отличающийся тем, что маслосъемные скребки выполнены реверсивными.

5. Реверсивный подшипник скольжения по п.1, отличающийся тем, что он имеет по два фиксирующих винта со сферической головкой.

6. Реверсивный подшипник скольжения, содержащий корпус с каналами подведения смазки и сливной полостью, вал, охваченный самоустанавливающимися колодками, каждая из которых имеет радиальное отверстие в центральной части ее рабочей поверхности, гидростатические карманы, фиксирующие винты со сферическими головками, маслосъемные скребки из износостойкого материала, установленные в межколодочном пространстве, отличающийся тем, что, по меньшей мере, в одной самоустанавливающейся колодке выполнен дополнительно второй гидростатический карман и второе радиальное отверстие.

7. Реверсивный подшипник скольжения по п.6, отличающийся тем, что гидростатические карманы выполнены на опорной поверхности самоустанавливающихся колодок.

8. Реверсивный подшипник скольжения по п.6, отличающийся тем, что маслосъемные скребки выполнены реверсивными.

9. Реверсивный подшипник скольжения по п.6, отличающийся тем, что он имеет по два фиксирующих винта со сферической головкой.