Способ работы подшипникового узла и подшипниковый узел

Изобретения относятся к области машиностроения, преимущественно могут использоваться в машинах и аппаратах с вращающимися деталями. Способ работы подшипникового узла с внешним наддувом заключается в создании дополнительной электромагнитной силы, направленной на увеличение несущей способности подшипникового узла. При этом электромагнитная сила создается за счет взаимодействия магнитных полей соленоида и магнита, установленных в подшипниковом узле. Также предложен подшипниковый узел, который содержит вал, установленный в газостатическом подшипнике, камеру, находящуюся в корпусе подшипника, отверстия, выполненные во вкладышах подшипника. Узел также дополнительно содержит соленоид, установленный на валу, и магнит, по крайней мере, более одного, установленный между отверстиями вкладыша подшипника. Технический результат: усовершенствование подшипникового узла за счет изменения конструкции, позволяющей обеспечить меньшее изменение толщины газового слоя, что позволит увеличить несущую способность узла и повысить надежность его работы. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретения относятся к области машиностроения, преимущественно могут использоваться в машинах и аппаратах с вращающимися деталями.

Технический уровень заявляемого способа известен из способа работы подшипника с внешним наддувом (Грессен Н.С., Паулл Дж. Подшипники с газовой смазкой. М.: Мир, 1966). Работа подшипника осуществляется следующим образом. Газ подается в расположенную в корпусе камеру под давление Р₀, проходит через два ряда отверстий, или сопел, в зазор между шипом и подшипником и течет по направлению к концам подшипников, где он выходит в окружающую атмосферу, давление которой Р_а. Проходящий через каждое отверстие газ испытывает действие двух последовательно соединенных аэродинамических соединений, а именно сопротивления самого отверстия и участка в зазоре между валом и корпусом подшипника. Если вал перемещается под действием приложенной нагрузки, аэродинамическое сопротивление зазора повышается, поскольку сам зазор становится меньше, при этом возникает восстанавливающая сила, за счет которой и осуществляется работа подшипника с внешним наддувом.

Недостатком известного способа является низкая несущая способность подшипника, не обеспечивающая оптимальных режимов и параметров работы устройства.

Этот недостаток устраняется предлагаемым способом, который заключается в создании дополнительной электромагнитной силы, увеличивающей несущую способность газостатического подшипника. Электромагнитная сила возникает в магнитном поле, которое образуется за счет взаимодействия магнитных полей соленоида и магнита, установленных в подшипниковом узле.

Для осуществления заявляемого способа предлагается подшипниковый узел, уровень техники которого также известен из известного источника (Грессен Н.С., Паулл Дж. Подшипники с газовой смазкой. М.: Мир, 1966). Известный подшипниковый узел состоит из вала (шип), подшипника, камеры, находящейся в корпусе подшипника, и ряда отверстий или сопел, выполненных в корпусе подшипника.

Недостатком известного устройства является недостаточная несущая способность подшипника, которая снижает несущую способность всего подшипникового узла.

В основу заявляемого устройства поставлена задача усовершенствования газостатического узла за счет изменения конструкции, позволяющей обеспечить меньшее изменение толщины газового слоя, что позволит увеличить несущую способность узла и повысить надежность его работы.

Указанный технический результат достигается подшипниковым узлом, содержащим вал, установленный в газостатическом подшипнике, камеру, находящуюся в корпусе подшипника, отверстия, выполненные во вкладышах подшипника, соленоид, установленный на валу, и магнит, по крайней мере, более одного, установленный между отверстиями вкладыша подшипника.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид газостатического узла, на фиг.2 - вид газостатического узла в разрезе по стрелке А.

Подшипниковый узел содержит вал 1, установленный в корпусе газостатического подшипника 2, во вкладышах 3 подшипника выполнены отверстия 4, обеспечивающие поступление смазочного материала из камеры 5 в зазор. На валу установлен соленоид 6, а между отверстиями вкладышей установлены магниты 7, по крайней мере, более одного.

Подшипниковый узел работает следующим образом.

Через подводящую магистраль смазочный материал (газ, воздух) под давлением поступает через отверстия в камеру подшипника и оттуда через питающие отверстия в зазор между вкладышем и валом (шипом). Разница давлений в нагруженной и ненагруженной частях вала создает несущую способность смазочного слоя, находящегося в зазоре.

Одновременно магнитный поток, создаваемый соленоидом, передается по валу в зону расположения магнита. Взаимодействие магнитных полей соленоида и магнита создает электромагнитную силу, центрирующую вал в опоре, и, как следствие, повышает несущую способность всего подшипникового узла.

1. Способ работы подшипникового узла с внешним наддувом, отличающийся тем, что дополнительно создается электромагнитная сила, направленная на увеличение несущей способности подшипникового узла, при этом электромагнитная сила создается за счет взаимодействия магнитных полей соленоида и магнита, установленных в подшипниковом узле.

2. Подшипниковый узел, содержащий вал, установленный в газостатическом подшипнике, камеру, находящуюся в корпусе подшипника, отверстия, выполненные во вкладышах подшипника, отличающийся тем, что дополнительно содержит соленоид, установленный на валу, и магнит, по крайней мере, более одного, установленный между отверстиями вкладыша подшипника.