Комбинированная опора

Авторы патента:

Галичев Александр Сергеевич (RU)

Тюрин Валентин Олегович (RU)

Поляков Роман Николаевич (RU)

Сытин Антон Валерьевич (RU)

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

Владельцы патента RU 2525497:

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 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.

Известна комбинированная опора, которая является наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению, содержащая корпус с концентрично размещенными в нем подшипником качения и подшипником скольжения, а также снабженная установленными в пазах на внутренней поверхности вала совместно с упругими элементами подвижными колодками с возможностью перемещения под действием центробежных сил (см. патент РФ №2073801, МПК⁶ F16 С21/00, опубл. 1997).

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в практически неограниченном увеличении частоты вращения ротора и улучшении его устойчивости, повышении долговечности опорного узла в целом при неизменных габаритах, расширении области применения данного типа опор, повышении надежности за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения на различных режимах работы.

Поставленная задача достигается тем, что в комбинированной опоре, содержащей корпус с концентрично размещенными в нем подшипником качения и подшипником скольжения, а также снабженной установленными в пазах на внутренней поверхности вала совместно с упругими элементами подвижными колодками с возможностью перемещения под действием центробежных сил, согласно изобретению, в корпусе опоры установлена буферная лента и опирающийся на нее упругий стальной лепесток, образующие с установленной на наружной поверхности вала антифрикционной втулкой радиальный лепестковый газодинамический подшипник скольжения, при этом на подшипнике качения установлено кольцо из фрикционного материала.

На фиг.1 изображена комбинированная опора, продольный разрез, на фиг.2 - то же, поперечный разрез.

Комбинированная опора содержит корпус 1, в котором установлены подшипник качения 2, вал 3 и размещенные в нем упругие элементы - тарельчатые пружины 4 и подвижные колодки с фрикционным напылением 5, круговой гофрированный элемент 6, упругий лепесток 7, кольцо из фрикционного материала 8, фиксирующая гайка 9, антифрикционная втулка 10.

Устройство работает следующим образом: при запуске машины вращение вала 3 и передача нагрузки на корпус 1 осуществляется через подшипник качения 2, на котором располагается кольцо из фрикционного материала 8. Фиксация вала в корпусе осуществляется с помощью прижимного механизма, который состоит из упругих элементов 4 и подвижных колодок 5.

С увеличением скорости вращения вала 3 колодки 5 под действием центробежных сил деформируют упругие элементы 4 и смещаются по пазу в радиальном направлении, освобождая подшипник качения 2, который с этого момента может вращаться в свободном режиме.

Далее передача нагрузки на корпус и поддержание вала в пространстве осуществляется за счет радиального лепесткового газодинамического подшипника скольжения, образующегося между стальным упругим лепестком и антифрикционной втулкой, установленной на наружной поверхности вала. При уменьшении скорости вращения все процессы происходят в обратном порядке.

При ударных нагрузках и неустойчивой работе подверженность опоры повреждениям снижается за счет дополнительной реакции со стороны буферной ленты.

Комбинированная опора, содержащая корпус с концентрично размещенными в нем подшипником качения и подшипником скольжения, а также снабженная установленными в пазах на внутренней поверхности вала совместно с упругими элементами подвижными колодками с возможностью перемещения под действием центробежных сил, отличающаяся тем, что в корпусе опоры установлена буферная лента и опирающийся на нее упругий стальной лепесток, образующие с установленной на наружной поверхности вала антифрикционной втулкой радиальный лепестковый газодинамический подшипник скольжения, при этом на подшипнике качения установлено кольцо из фрикционного материала.

Похожие патенты:

Комбинированная опора // 2522746

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.

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.

Комбинированная радиальная опора // 2626783

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в качестве опор высокоскоростных роторов машин и агрегатов, нагруженных радиальными нагрузками. Комбинированная радиальная опора содержит корпус (1) подшипника, в пазах которого установлены лепестки (2), охватывающие втулку (3), установленную на цапфе ротора (4). На внутренней поверхности цапфы ротора (4) выполнен кольцевой выступ (5), в торцевую поверхность которого упирается кольцо (6), установленное внутри цапфы ротора (4) и сопряженное с ее внутренней поверхностью. На кольце (6) шарнирно установлены рычаги (7), равномерно расположенные по окружности относительно оси вращения цапфы ротора (4), которые шарнирно связаны с ответными рычагами (8), шарнирно установленными на ответном кольце (9), расположенном внутри цапфы ротора (4) и сопряженном с ее внутренней поверхностью. В торцевую поверхность (10) ответного кольца (9) упирается подвижная втулка (11), поджатая с обратной стороны (12) осевой пружиной (13), ограниченной в осевом направлении гайкой (14), зафиксированной на наружной поверхности цапфы ротора (4). Внутренняя поверхность подвижной втулки (11) выполнена конической и контактирует с ответной конической поверхностью обоймы шарикоподшипника (15), внутреннее кольцо которого установлено на внутреннем корпусе (16), механически связанном крышкой (17) с корпусом (1) подшипника. Шарикоподшипник (15) закрыт уплотнениями (18), содержащими консистентную смазку. Технический результат: повышение ресурса опоры, снижение тепловыделения и обеспечение транспортировки турбомашины без повреждения лепесткового газодинамического подшипника. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.