Подшипник скольжения с магнитопорошковой системой смазки
Владельцы патента RU 2385424:
Учреждение Российской Академии наук Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (RU)
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам скольжения, и может быть использовано в металлургической, химической, энергетической и других отраслях промышленности в условиях повышенных температур. Подшипник скольжения с магнитопорошковой системой смазки содержит вал из магнитопроводящего материала, диамагнитную втулку с полостями для магнитопорошковой смазки и узел для рыхления смазки. На внутренней поверхности втулки по краям каждой полости со стороны вала выполнены прямолинейные скосы под углом к внутренней поверхности втулки, обеспечивающие доставку магнитопорошковой смазки в контакт между втулкой и валом. Узел для рыхления смазки выполнен в виде расположенного в каждой полости втулки стержня, один конец каждого из которых жестко закреплен на поверхности втулки, а на свободном конце закреплены ребра для рыхления смазки. Наружная поверхность вала снабжена выступом с возможностью его взаимодействия при вращении вала со свободным концом каждого стержня узла для рыхления смазки. Технический результат: повышение ресурса подшипника и надежности его работы. 6 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам скольжения, и может быть использовано в металлургической, химической, энергетической и других отраслях промышленности в условиях повышенных температур.
Известна конструкция подшипника скольжения с магнитопорошковой системой смазки, содержащая вал из магнитопроводящего материала и диамагнитную втулку с полостями для магнитоактивной порошкообразной твердой смазки (Дроздов Ю.Н., Павлов В.Г., Трушин В.В. «Подшипник скольжения с магнитным способом подачи твердой смазки» - Машиностроение, №6, 1976 г.).
Недостатком данного подшипника скольжения является относительно низкий ресурс работы, обусловленный неустойчивым попаданием смазочного материала в зоны контакта трибосопряжения и недостаточная надежность работы после длительного перерыва его работы.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является подшипник скольжения, представляющий собой опору скольжения и содержащий вал из магнитопроводящего материала, диамагнитную втулку с полостями для магнитоактивной порошковой смазки и узел для рыхления смазки (А.С. СССР №1147106 по кл. F16C 17/18 от 22.11.1984 г.).
Недостатками данного подшипника являются относительно низкие ресурс его работы и надежность работы, обусловленные неустойчивой подачей смазочного материала в зону контакта, и недостаточная эффективность работы узла рыхления смазки, приводящая к потере подвижности магнитопорошковой твердой смазки после длительного перерыва работы подшипника.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении ресурса и надежности его работы.
Поставленная задача решается за счет того, что в подшипнике скольжения с магнитопорошковой системой смазки, содержащем вал из магнитопроводящего материала, диамагнитную втулку с полостями для магнитопорошковой смазки и узел для рыхления смазки, на внутренней поверхности втулки по краям каждой полости со стороны вала выполнены прямолинейные скосы под углом к внутренней поверхности втулки, обеспечивающие доставку магнитопорошковой смазки в контакт между втулкой и валом, а узел для рыхления смазки выполнен в виде расположенного в каждой полости втулки стержня, один конец каждого из которых жестко закреплен на поверхности втулки, а на свободном конце закреплены ребра для рыхления смазки, при этом наружная поверхность вала снабжена выступом с возможностью его взаимодействия при вращении вала со свободным концом каждого стержня узла для рыхления смазки.
На фиг.1 представлен подшипник скольжения с магнитопорошковой системой смазки (сечение В-В на фиг.1).
На фиг.2 - представлен подшипник скольжения с магнитопорошковой системой смазки (сечение Г-Г на фиг.1).
На фиг.3 представлена рабочая поверхность вала.
На фиг.4 сечение А-А на фиг.3
На фиг.5 представлен узел для рыхления смазки.
На фиг.6 - узел Б на фиг.1.
Подшипник скольжения с магнитопорошковой системой смазки содержит выполненные из диамагнитного материала втулку 1, крышки 2, вал 3, ось 4 и кольца 5 и 6. Внутри вала располагается постоянный магнит 7, штифты 8 из ферромагнитного материала. На внутренней поверхности втулки 1 выполнены полости 9 для закладки магнитопорошковой смазки, в каждой из которых размещен стержень 10 из диамагнитного материала, жестко закрепленный на внешней поверхности втулки, а на свободном конце стержня закреплены ребра 11, служащие для рыхления магнитопорошковой смазки. На наружной поверхности вала 3 выполнен выступ 12 с возможностью его взаимодействия при вращении вала со свободными концами стержней 10. На рабочей поверхности вала 3 выполнены наклонные канавки 13 и глухие отверстия 14, предназначенные для формирования неоднородного магнитного поля вблизи рабочей поверхности вала 3, способствующего удержанию магнитопорошковой смазки на поверхности вала и транспортировки ее в зону контакта вала и втулки.
На внутренней поверхности втулки 1 по краям полостей 9 выполнены прямолинейные скосы 15 под углом α≅5-15° при начальном зазоре h=2-5 мм (фиг.6) к внутренней поверхности втулки, обеспечивающем доставку магнитопорошковой смазки в контакт между втулкой и валом.
Подшипник скольжения работает следующим образом. В полости 9 втулки 2 вводится магнитопорошковая смазка, после чего торцы подшипника закрываются крышками 2. При вращении вала магнитопорошковая смазка притягивается магнитным полем из полостей 9 к рабочим поверхностям вала 3 и транспортируется в зоны контакта вала с втулкой. Наличие скосов 15, выполненных под углом, обеспечивает доставку порошкообразной смазки в контакт между сопряженными валом и втулкой.
Одновременно при вращении вала выступ 12 последовательно механически взаимодействует с концами стержней 10, обеспечивая его вибрацию и поддерживая магнитопорошковую смазку в виде сыпучего состояния, сохраняя ее подвижность.
Повышение ресурса подшипника достигается реализацией внутри подшипника двух процессов - уменьшением толщины поверхностной смазочной пленки вследствие ее износа и восстановлением ее первоначальной толщины за счет непрерывной подачи смазки в контакт между сопряженными элементами подшипника скольжения.
Подшипник скольжения с магнитопорошковой системой смазки, содержащий вал из магнитопроводящего материала, диамагнитную втулку с полостями для магнитопорошковой смазки и узел для рыхления смазки, отличающийся тем, что на внутренней поверхности втулки по краям каждой полости со стороны вала выполнены прямолинейные скосы под углом к внутренней поверхности втулки, обеспечивающие доставку магнитопорошковой смазки в контакт между втулкой и валом, а узел для рыхления смазки выполнен в виде расположенного в каждой полости втулки стержня, один конец каждого из которых жестко закреплен на поверхности втулки, а на свободном конце закреплены ребра для рыхления смазки, при этом наружная поверхность вала снабжена выступом с возможностью его взаимодействия при вращении вала со свободным концом каждого стержня узла для рыхления смазки.
