Активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала

Авторы патента:

F16C32/06 - с подвижным элементом, поддерживаемым подушкой из текучей среды, созданной в основном иначе, чем за счет движения вала, например гидро- или аэростатические

B23Q1/38 - Детали, узлы и вспомогательные устройства для металлообрабатывающих станков, например устройства для копирования или управления (инструменты, применяемые в токарных или расточных станках B23B 27/00); станки вообще, отличающиеся конструкцией деталей или узлов; агрегатные станки или поточные линии, не ограничивающиеся выполнением какого-либо одного вида металлообработки

Владельцы патента RU 2648550:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный университет имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстровращающихся, высоконагруженных роторных машинах. Активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала содержит корпус, в котором выполнены радиально расположенные выходные отверстия, вал, взаимодействующий посредством масляного клина с радиально расположенными карманами, представляющими собой углубления, например, выполненные в виде отверстий, которые, в свою очередь, соединены через дроссели с подающей магистралью. Карманы выполнены на внутренней поверхности втулки подшипника скольжения, установленной в корпусе, в котором размещены датчики перемещений, связанные через систему управления с линейными приводами электромагнитного, пьезоэлектрического, гидравлического, пневматического, магнитострикционного или комбинированного принципа действия, изменяющими положение запорно-регулирующих элементов дросселей, смонтированных в корпусе гидростатической опоры и во втулке подшипника скольжения, в которой дополнительно выполнены выходные отверстия для сливных магистралей. Технический результат: улучшение динамических характеристик, повышение надежности и ресурса системы "ротор-опоры", избегание неблагоприятных режимов работы опоры, за счет применения программно-аппаратного комплекса, уменьшение масса-габаритов. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстровращающихся, высоконагруженных роторных машинах.

В качестве прототипа данного технического решения выбрана гидростатическая опора, содержащая корпус, выполненный в виде охватывающей шпиндель цилиндрической втулки, в которой выполнены, по крайней мере, три гидравлических радиально расположенных элемента, каждый из которых состоит из соосно расположенных подводящего отверстия, вихревого сопла и кармана, взаимодействующего со шпинделем посредством масляного клина, а также выполнены радиально расположенные выходные отверстия, выполненные в корпусе по числу, равному количеству гидравлических радиально расположенных элементов, при этом карманы представляют собой углубления, например, выполненные в виде отверстий круглой или некруглой формы, которые, в свою очередь, соединены через дроссель и фильтр с подающей магистралью (см. патент РФ №2471095, МПК F16С 32/06, B23Q 1/38, опубликовано 27.12.2012 г.).

Недостатком данной опоры является невозможность управления динамическими характеристиками опоры, что частично или полностью ограничивает возможность адаптироваться к изменяющимся параметрам работы роторной системы.

Техническая задача, которую решает данное изобретение - улучшение динамических характеристик, повышение надежности и ресурса системы "ротор-опоры", избегание неблагоприятных режимов работы опоры, за счет применения программно-аппаратного комплекса.

Поставленная задача достигается тем, что активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала содержит корпус, в котором выполнены радиально расположенные выходные отверстия, вал, взаимодействующий посредством масляного клина с радиально расположенными карманами, представляющими собой углубления, например, выполненные в виде отверстий, которые, в свою очередь, соединены через дроссели с подающей магистралью, согласно изобретению карманы выполнены на внутренней поверхности втулки подшипника скольжения, установленной в корпусе, в котором размещены датчики перемещений, связанные через систему управления с линейными приводами электромагнитного, пьезоэлектрического, гидравлического, пневматического, магнитострикционного или комбинированного принципа действия, изменяющими положение запорно-регулирующих элементов дросселей, смонтированных в корпусе гидростатической опоры и во втулке подшипника скольжения, в которой дополнительно выполнены выходные отверстия для сливных магистралей.

Технический результат применения данного устройства заключается в повышении надежности, долговечности, улучшении динамических характеристик системы "ротор-опоры", с возможностью раннего определения и прогнозирования нежелательных режимов работы, уменьшении масса-габаритов.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена гидростатическая опора, поперечный разрез; на фиг. 2 изображен программно-аппаратный комплекс; на фиг. 3 изображен дроссель, поперечный разрез.

Активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала (фиг. 1) содержит масляную ванну 1, в которой размещен насос 2, например центробежный, связанный через подающую магистраль 3 с программно-аппаратным комплексом 4. Смазочный материал помещен в масляную ванну 1. Питающие карманы 5 образованы на внутренней поверхности втулки 6 подшипника скольжения, установленного в корпусе 7. Карманы 5 взаимодействуют с валом 8 посредством масляного клина. В корпусе 7 и втулке 6 подшипника скольжения, в которой расположен вал 8, выполнены радиально расположенные выходные отверстия 9, связанные через сливные магистрали 10 с масляной ванной 1.

Программно-аппаратный комплекс 4 (фиг. 2) состоит из регулируемых дросселей 11, соединенных с линейными приводами 12 электромагнитного, пьезоэлектрического, гидравлического, пневматического, магнитострикционного или комбинированного принципа действия, связанными через систему 13 управления с датчиками 14 перемещения, установленными в корпусе 7.

Дроссель 11 (фиг. 3) состоит из корпуса 15, смонтированного во втулке 6 подшипника скольжения и корпусе 7, и имеющего выпускной коллектор 16, соединенный с карманом 5, входной коллектор 17, связанный с подающей магистралью 3, и запорно-регулирующий элемент 18, связанный с линейным приводом 12.

Устройство работает следующим образом.

Смазочный материал из масляной ванны 1 нагнетается насосом 2 в подающую магистраль 3, из которой попадает через дроссели 11 в питающие карманы 5. В зазоре между втулкой 6 подшипника скольжения и валом 8 возникает реакция смазочного слоя, под действием которой вал 8 отрывается от втулки 6. Смазочный материал из данного зазора вытесняется через выходные отверстия 9, сливные магистрали 10 в масляную ванну 1. Текущее положение вала 8 фиксируется датчиками 14 перемещения, сигналы с которых поступают в систему 13 управления, которая на основании обработки полученных сигналов управляет каждым линейным приводом 12, который перемещает в осевом направлении запорно-регулирующий элемент 18, тем самым изменяя сопротивление потока смазочного материала в каждом дросселе 11, в результате чего происходит изменение давления во втулке 6 подшипника скольжения, что приводит к контролируемому изменению положения вала 8.

Активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала, содержащая корпус, в котором выполнены радиально расположенные выходные отверстия, вал, взаимодействующий посредством масляного клина с радиально расположенными карманами, представляющими собой углубления, например, выполненные в виде отверстий, которые, в свою очередь, соединены через дроссели с подающей магистралью, отличающаяся тем, что карманы выполнены на внутренней поверхности втулки подшипника скольжения, установленной в корпусе, в котором размещены датчики перемещений, связанные через систему управления с линейными приводами электромагнитного, пьезоэлектрического, гидравлического, пневматического, магнитострикционного или комбинированного принципа действия, изменяющими положение запорно-регулирующих элементов дросселей, смонтированных в корпусе гидростатической опоры и во втулке подшипника скольжения, в которой дополнительно выполнены выходные отверстия для сливных магистралей.

Варианты осуществления данного изобретения относятся в общем к подшипникам жидкостного трения, применяемым в промышленном оборудовании различных типов, включая, например, виткообразователи прокатных станов.

Подшипник // 2633037

Изобретение относится к подшипнику (опоре). Подшипник (1) включает в себя сердечник (2) и окружающую его оболочку (3).

Подшипник газостатический // 2630271

Изобретение относится к деталям машин, а именно, к конструкциям радиальных и упорных газостатических подшипников, предназначенных для использования, в частности, в высокоскоростных роторных системах, например, компрессоров, турбин, электрогенераторов.

Комбинированная радиальная опора // 2626783

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в качестве опор высокоскоростных роторов машин и агрегатов, нагруженных радиальными нагрузками.

Опорный сегментный подшипник скольжения // 2619408

Изобретение относится к области турбо- и компрессоростроения, в частности к устройству опорных сегментных подшипников скольжения, используемых для роторов высокооборотных машин.

Втулка гибридного гидродинамического и гидростатического подшипника и система смазки для прокатной клети // 2617802

Изобретение относится к гибридным гидродинамическим и гидростатическим жидкостным подшипникам. Втулка гибридного гидродинамического и гидростатического жидкостного подшипника прокатной клети для опоры шейки валка содержит кольцевую оболочку, имеющую внутреннюю поверхность для размещения с возможностью вращения шейки валка прокатной клети, множество выемок гидростатического вкладыша подшипника, образованных на упомянутой внутренней поверхности, и по меньшей мере один отдельный изолированный канал для смазки.

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.

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.

Аксиальная опора ведущего вала // 2599143

Изобретение относится к опорным устройствам вала, а именно к опорным устройствам с подвижными элементами, поддерживаемым подушкой из текучей среды, и предназначено для восприятия нагрузки опорных валов погружных скважинных насосов различных типов с приводом от погружного электродвигателя.

Сегмент опоры скольжения // 2595237

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено во всех отраслях промышленности в качестве главного элемента как осевых, так и радиальных опор скольжения, работающих с принудительной подачей смазки.

Способ управления выходными характеристиками ротора в виде его несущей способности и жесткости // 2641942

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков, насосах и компрессорах. Способ включает установку ротора в упорных подшипниках, размещенных на его переднем и заднем концах, и в размещенных со стороны упорных подшипников соответственно газостатическом подшипнике и коническом газостатическом подшипнике с конусностью 0,5-20%, образованном конической частью ротора и коническим вкладышем, которые устанавливают с радиальным зазором между собой.

Техническое решение для комплектующих систем линейного перемещения в автоматизированных системах управления // 2639413

Универсальный профиль включает две боковые и торцевую стенки, образующие П-образную полость, внутри которой на боковых стенках профиля в области стыков боковых и торцевых стенок симметрично выполнены две канавки с сечениями дугообразной формы с переходом одного конца дуги в элемент трапецеидальной незамкнутой формы.

Станок с числовым программным управлением // 2638469

Изобретение относится к области станкостроения. Станок содержит первый опорный элемент, установленный на основной раме с возможностью горизонтального перемещения по первому, второму и третьему горизонтальным направляющим рельсам, установленным на основной раме.

Устройство для закрепления тонкостенной нежесткой детали при обработке // 2620524

Изобретение относится к области обработки тонкостенных нежестких деталей и может быть использовано для закрепления таких деталей при обработке. Устройство содержит опорный стол, выполненный в виде прямоугольной рамы, содержащей параллельные продольные направляющие, связанные системой поперечных ребер, и опирающиеся на нее держатели обрабатываемой детали, которые выполнены в виде жестких полых стоек, установленных вертикально на ребрах с возможностью плотного надевания и снятия.

Устройство для закрепления тонкостенной нежесткой детали при обработке // 2620523

Изобретение относится к области обработки тонкостенных нежестких деталей и может быть использовано для закрепления таких деталей при обработке. Устройство содержит опорный стол, выполненный в виде прямоугольной рамы, содержащей параллельные продольные направляющие, связанные системой поперечных продольных связей, и опирающиеся на них держатели для обрабатываемой детали, которые установлены на раме с возможностью съемной фиксации перпендикулярно плоскости рамы.

Станция для обработки конструктивных элементов воздушного судна // 2617468

Изобретение относится к области обработки крупногабаритных конструктивных деталей, в частности к устройствам для установки и позиционирования таких деталей, например в виде конструктивных элементов воздушного судна.

Шлифовальный станок с поворотной опорой узла шлифовального шпинделя и способ поворота шлифовального шпинделя в шлифовальном станке // 2605399

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано, например, в конструкциях шлифовальных станков. На приемном элементе (21) шлифовального станка, например на шлифовальной бабке, установлен узел (10, 27, 55) шлифовального шпинделя с возможностью поворота вокруг оси (26) поворота.

Устройство для сборки двигателя и способ сборки и контроля такого сборочного устройства // 2601524

Изобретение может быть использовано при сборке двигателя на сборочной линии. На горизонтальном основании (2) установлено первое средство (3) вращения относительно первой оси вращения (Z).

Люнет // 2594767

Изобретение относится к области станкостроения. Люнет для центрирования вращательно-симметричной обрабатываемой детали в пространстве состоит из двух расположенных на расстоянии друг от друга и жестко связанных друг с другом половин корпуса.

Люнет // 2594571

Изобретение относится к люнетам для центрирования обрабатываемых деталей. Люнет содержит две половины корпуса, пластинчатую центральную деталь, два направляющих паза, расположенных крестообразно относительно друг друга и под углом относительно направления движения центральной детали, два внешних рычага и средний рычаг, закрепленный на центральной детали между внешними рычагами.

Виброизолирующая система для станка // 2649484

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования. Система содержит основание, виброизоляторы с разной жесткостью, демпфирующий элемент пакетного типа, платформу для размещения на одном из ее концов виброизолируемого станка, рычаг, установленный на основании. Два виброизолятора расположены вертикально между платформой и основанием, один виброизолятор расположен вертикально между свободным концом платформы и рычагом, и по крайней мере два виброизолятора закреплены в горизонтальной плоскости между рычагом и двумя противоположными сторонами свободного конца платформы, а демпфирующий элемент установлен вертикально между основанием и концом платформы со стороны установки станка. Использование изобретения позволяет повысить эффективность виброизоляции в резонансном режиме. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.