Комбинированная опора

Авторы патента:

Попиков Александр Александрович (RU)

Спиридонов Максим Викторович (RU)

Савин Леонид Алексеевич (RU)

Сливинский Евгений Васильевич (RU)

Галичев Александр Сергеевич (RU)

F16C21/00 - Комбинации из подшипников скольжения с подшипниками качения (F16C 17/24,F16C 19/52 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2522746:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов) машины. Комбинированная осевая опора состоит из корпуса (1), закрепленного в нем упорного подшипника качения (2) с валом (3), а также упорного подшипника скольжения, выполненного в виде подпятника (4) с многоклиновой рабочей поверхностью. Подпятник (4) установлен в корпусе (1) с возможностью осевого перемещения на упругой, заполненной газом, с выпуклыми тонкостенными торцевыми поверхностями камере (5), на внутренней поверхности которой находится устройство для изменения величины давления. Технический результат: повышение ресурса и надежности системы "ротор-опоры" путем снижения общего уровня вибраций и динамических нагрузок в опорах роторных машин. За счет подбора вязкости газа и давления улучшаются демпфирующие свойства. 3 ил.

Известна комбинированная опора, которая является наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению, состоящая из размещенного в корпусе подшипника качения и упорного подшипника скольжения, выполненного в виде подпятника с многоклиновой поверхностью, установленного в корпусе с возможностью осевого перемещения на упругих демпфирующих элементах в виде пакета стальных колец профильного сечения (патент России №2323373, МПК F16C 21/00). Недостатком данной конструкции является возможность разрушения стальных колец при многократных пусках (остановов).

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении ресурса и надежности системы "ротор-опора" путем снижения общего уровня вибраций и динамических нагрузок в опорах роторных машин посредствам установки упругой, заполненной газом, цилиндрической камеры с выпуклыми тонкостенными торцевыми поверхностями.

Поставленная задача достигается тем, что комбинированная осевая опора содержит корпус и размещенные в нем подшипник качения и упорный подшипник скольжения, выполненный в виде подпятника с многоклиновой поверхностью.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена комбинированная опора и ее продольный разрез;

на фиг.2 - подпятник подшипника скольжения;

на фиг.3 - цилиндрическая тонкостенная камера.

Опора представляет собой комбинированную осевую гидродинамическую опору, состоящую из корпуса 1, закрепленного в нем упорного подшипника качения 2 с валом 3, а также подпятника 4, установленного в корпусе 1 с возможностью перемещения в осевом направлении, опирающегося на упругую, заполненную газом, цилиндрическую камеру 5 с выпуклыми тонкостенными торцевыми поверхностями. Конструкция опоры предполагает наличие гарантированного осевого зазора между торцом вала (пята подшипника скольжения) и подпятником подшипника скольжения.

Опора работает следующим образом.

При переходных режимах работы (пуск, останов), когда частота вращения ротора невелика, осевая нагрузка передается на корпус 1 через упорный подшипник качения 2. При увеличении частоты вращения вала в смазочном слое рабочего зазора подшипника скольжения, образованного торцом вала (пята подшипника скольжения) и профильной поверхностью подпятника 4, возникает избыточное давление, при достижении достаточного значения которого вал всплывает. Нагрузка на корпус передается одновременно через подшипник скольжения и подшипник качения. При переходных режимах и действиях возмущающих сил подпятник 4 подшипника скольжения имеет возможность возвратно-поступательного смещения в осевом направлении за счет упругой, заполненной газом, цилиндрической камеры 5 с выпуклыми тонкостенными торцевыми поверхностями, установленной в корпусе 1. Тем самым улучшаются условия работы подшипника качения и увеличивается долговечность опоры в целом.

На фигуре 3 изображена модификация цилиндрической тонкостенной камеры, отличающаяся от первоначальной, устройством для изменения величины давления, которая состоит из приваренного к стенкам камеры корпуса и клапана 6.

Данная конструкция опоры позволит увеличить надежность и долговечность опорного узла путем снижения общего уровня вибраций и динамических нагрузок в опорах роторных машин. За счет устройства для изменения величины давления увеличиваются демпфирующие свойства.

Комбинированная осевая опора, содержащая корпус с размещенными в нем подшипником качения и упорным подшипником скольжения, выполненным в виде подпятника с многоклиновой рабочей поверхностью, отличающаяся тем, что подпятник установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения на упругой, заполненной газом, с выпуклыми тонкостенными торцевыми поверхностями камере, на внутренней поверхности которой находится устройство для изменения величины давления.

Похожие патенты:

Комбинированная опора // 2509928

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстроходных роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов).

Комбайн проходческий // 2498063

Изобретение относится к области горного машиностроения и может быть использовано в конструкциях горных машин. Технический результат направлен на уменьшение габаритов и увеличение ресурса работы комбайна проходческого.

Реверсивная комбинированная опора // 2490523

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности, возможности многократных пусков (остановов) и возможности реверсивности движения.

Ось машины // 2428593

Изобретение относится к области машиностроения. .

Подшипниковый узел // 2423627

Изобретение относится к машиностроению, а именно к комбинированным подшипниковым узлам, предназначенным для использования, например, в авиационных агрегатах. .

Комбинированный по виду трения радиальный шарнирно-сферический модуль пинуса (варианты) // 2416042

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к подшипникам, используемым в опорах различных устройств и механизмов. .

Адаптивная комбинированная опора // 2395733

Комбинированная гибридная опора // 2346192

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к изготовлению роторно-опорных узлов. .

Конический подшипник скольжения // 2336441

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве опор валов машин и механизмов, нагруженных радиальными и осевыми нагрузками и повышающих надежность и долговечность машин.

Управляемая комбинированная опора // 2336440

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к изготовлению роторно-опорных узлов, состоящих из комбинации подшипника скольжения и подшипника качения и повышающих надежность и долговечность роторных машин.

Комбинированная опора // 2525497

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов) машины. Комбинированная опора состоит из корпуса (1), в котором установлены подшипник качения (2) и вал (3), на внутренней поверхности которого имеются пазы, в которых установлены колодки (5) и упругие элементы (4), которые служат элементами установки и крепления вала (3) на наружном кольце подшипника качения (2) в моменты пусков и остановов. На наружное кольцо подшипника качения (2) одето кольцо (8) из фрикционного материала, также в корпусе (1) установлены круговой гофрированный элемент (6) и упругий лепесток (7), образующие с антифрикционной втулкой (10), расположенной на наружной поверхности вала (3), радиальный лепестковый газодинамический подшипник скольжения, работающий на основном режиме функционирования агрегата. Технический результат: увеличение частоты вращения ротора и улучшение его устойчивости, повышение долговечности опорного узла в целом при неизменных габаритах, расширение области применения данного типа опор и повышение надежности за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения на различных режимах работы. 1 ил.

Комбинированная опора // 2558161

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов) машины. Комбинированная опора содержит внешнее кольцо (1), внутреннее кольцо (2) и тела качения (3), образующие подшипник качения, вал (4). В подшипнике качения концентрично размещен лепестковый газодинамический подшипник. Опора снабжена установленными в пазах на внутренней поверхности внутреннего кольца (2) креплениями (5) лепестков (6) с упругими элементами переключения (7) с возможностью перемещения под действием центробежных сил. Технический результат: увеличение частоты вращения ротора и улучшение его устойчивости, повышение долговечности опорного узла в целом при неизменных габаритах, расширение области применения данного типа опор, повышение надежности за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и лепесткового газодинамического подшипника на различных режимах работы. 4 ил.

Комбинировання опора // 2561199

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов) машины. Комбинированная опора содержит корпус, размещенные в нем подшипник качения и подшипник скольжения, причем в качестве одной из опорных поверхностей подшипника скольжения на основных режимах работы и установочных элементов в периоды пусков-остановов закреплены упругие металлические пластины, образующие клиновые зазоры. Упругие металлические пластины размещены во втулке, установленной во внутреннем кольце подшипника качения, и образуют клиновые зазоры с валом. На корпусе по окружности закреплены электромагнитные катушки, подключенные к источнику питания. Технический результат: повышение ресурса и надежности системы "ротор-опоры" за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения и активного управления их характеристиками на различных режимах работы роторной машины. 2 ил.

Комбинированная опора // 2561429

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстроходных роторных машинах. Комбинированная опора, содержит корпус с установленными в нем подшипником скольжения, подшипником качения, внутренняя обойма которого установлена неподвижно, с концентрично расположенной в подшипнике скольжения шейкой вала, а также подвижные колодки, закрепленные с возможностью перемещения в пазах. Пазы находятся на внутренней поверхности корпуса, подшипник качения установлен концентрично на валу, при этом внутренняя обойма подшипника качения установлена на валу неподвижно, подвижные колодки установлены с возможностью перемещения под действием поперечных деформаций пьезоэлементов пьезоэлектрического привода, установленного в пазах корпуса и подключенного к источнику напряжения. Технический результат: повышение надежности системы ротор-опора, улучшение динамических характеристик опоры на режимах пуск - останов, обеспечение вращения ротора на пусковых режимах с использованием подшипника качения с выведением его из работы с помощью изменения приложенного к пьезоэлементам напряжения на заданных частотах вращения. 4 ил.

Комбинированная опора // 2581792

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов) машины. Комбинированная опора содержит корпус и размещенные в нем подшипник качения и подшипник скольжения, выполненный в виде втулки с металлическими пластинами. В качестве одной из опорных поверхностей подшипника скольжения на основных режимах работы и установочных элементов в периоды пусков-остановов закреплены упругие металлические пластины, образующие клиновые зазоры с валом, а в корпусе по окружности закреплены электромагнитные катушки, подключенные к источнику питания, к которому присоединены пьезоактуаторы, прижимаемые пружинами. Технический результат: повышение ресурса и надежности системы "ротор - опоры" за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения и активного управления их характеристиками на различных режимах работы роторной машины. 3 ил.

Комбинированная опора с упругими элементами // 2588281

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстровращающихся, высоконагруженных роторных машинах. Комбинированная опора содержит корпус и размещенные в нем последовательно на валу подшипник качения, наружное кольцо которого установлено в корпусе с использованием упругих колец таким образом, что подшипник качения может перемещаться относительно оси вала в радиальном направлении под действием внешних нагрузок, и подшипник скольжения. С увеличением частоты вращения вала в каналах подшипника скольжения появляется гидростатодинамическая реакция, уменьшающая нагрузку на подшипник качения, в результате чего происходит перераспределение внешней нагрузки между подшипником качения и подшипником скольжения. На внутренней поверхности корпуса установлены пьезоактуаторы, подключенные к источнику напряжения и способные в результате собственных деформаций перемещать подвижные колодки относительно оси вала в осевом направлении. Технический результат: повышение надежности, долговечности, улучшение динамических характеристик системы ротор - опора и уменьшение амплитуды колебаний ротора за счет включения, выключения упругих колец с помощью изменения напряжения, подаваемого на пьезоактуаторы. 2 ил.

Комбинированная опора // 2602515

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстровращающихся, высоконагруженных роторных машинах. Комбинированная опора содержит корпус и размещенные в нем подшипник скольжения и подшипник качения, расположенные параллельно относительно поверхности вала. Подшипник качения установлен на коническом участке вала через втулку с внутренней конической поверхностью с возможностью перемещения относительно вала в осевом направлении под действием линейных пьезоприводов, установленных в корпусе и подключенных к источникам питания. Технический результат: улучшение динамических характеристик, повышение надежности и ресурса системы "ротор - опоры" за счет включения, выключения подшипника качения из работы под действием линейных пьезоприводов. 2 ил.

Комбинированная опора // 2605228

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов) машины. Комбинированная опора содержит корпус и размещенные в нем подшипники качения и скольжения. Подшипник скольжения выполнен в виде втулки с металлическими пластинами, закрепленной на валу. В качестве установочных элементов в периоды пусков-остановов закреплены упругие металлические пластины, образующие клиновые зазоры. Упругие металлические пластины закреплены на втулке, установленной на валу, и образуют клиновые зазоры с наружной втулкой, установленной в подшипниках качения. В корпусе по окружности установлены электромагнитные катушки, подключенные к источнику питания, к которому подсоединены пьезоактуаторы, прижимаемые пружинами. Технический результат: повышение ресурса и надежности системы "ротор - опоры" за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения и активного управления их характеристиками на различных режимах работы роторной машины. 3 ил.

Комбинированный радиально-осевой газодинамический лепестковый подшипник скольжения // 2605658

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в качестве опор роторов высокоскоростных машин и агрегатов для обеспечения большей несущей способности при сохранении устойчивого положения ротора, нагруженного радиальными и осевыми нагрузками, при максимально высоких оборотах, а также в системах кондиционирования воздуха кабин летательных аппаратов, систем турбонадува в современном автомобилестроении и в микрогазотурбинных электроагрегатах. Комбинированный радиально-осевой газодинамический лепестковый подшипник скольжения содержит корпус (1), выполненный в виде втулки с внутренней цилиндрической поверхностью, в котором установлены вкладыши (2) с прикрепленными к ним лепестками (3). В конструкции предусмотрены коническая и цилиндрическая части вала (5) и подшипника (4) скольжения. Поверхность вала (5) между подшипником (6) качения и подшипником (4) скольжения образована шевронными канавками (7). Внутренняя поверхность корпуса (1) выполнена в виде трех участков с разными диаметрами. На наружной поверхности корпуса (1) выполнены отверстия (8) для подвода газа. Технический результат: повышение ресурса и надежности системы «ротор - опоры» путем разделения и дублирования функций подшипников качения и подшипников скольжения. 3 ил.

Комбинированная опора // 2605703

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторно-опорных узлах мало- и средненагруженных турбомашин, в высокочастотных бесконтактных электродвигателях, в турбогенераторах энергетических установок, в криогенных турбодетандерах установок разделения газовых смесей, в холодильных установках, а также в качестве опор, состоящих из комбинации подшипника скольжения и подшипника качения. Комбинированная опора содержит корпус (1) и вал (2), на котором закреплены подшипник (3) качения и газодинамический лепестковый подшипник скольжения с конической опорной поверхностью и подвижной конической втулкой (8). Газодинамический лепестковый подшипник скольжения содержит демпфирующие элементы (11), закрепленные точечной сваркой к креплениям лепестков (13), а также элементы переключения с центробежными грузами (7) и упругими пластинами (6), закрепленными винтами с подвижной конической втулкой (8) с возможностью обеспечения фрикционного контакта. Технический результат: повышение надежности и долговечности, упрощение конструкции, повышение быстроходности и существенное увеличение ресурса работы опоры. 2 ил.