Устройство для смазки подшипников роторной машины

Изобретение относится к области машиностроения и двигателестроения и может быть использовано в подшипниковых узлах с консистентной смазкой, например в опорах роторов турбомашин с консистентной смазкой. Устройство для смазки подшипников роторной машины включает подшипник, установленный внутренним кольцом на полый вал, а наружным кольцом контактирующий с корпусом, активаторы, симметрично установленные с двух сторон от подшипника. Между каждым активатором и подшипником имеется резервуар с консистентной смазкой. Каждый активатор содержит подвижную в осевом направлении втулку, которая зафиксирована в окружном направлении относительно неподвижной крышки корпуса направляющими штифтами, на которых установлены пружины, контактирующие с одной стороны с торцом неподвижной втулки, с другой стороны с подвижной втулкой. В неподвижной крышке корпуса расположен осевой активный магнит, контактирующий свободным торцом с подвижной втулкой, расположенной в свою очередь с минимальным зазором относительно вращающегося уплотнительного кольца, установленного на валу и контактирующего с внутренним кольцом подшипника. В корпусе между подвижной втулкой и уплотнительным кольцом установлена уплотнительная крышка. В полом валу и корпусе выполнены охлаждающие отверстия, сообщенные с воздушной полостью. Технический результат: повышение эксплуатационного ресурса подшипниковых узлов роторных машин с консистентной смазкой за счет повышения надежности, связанного со снижением тепловыделений между контактирующими элементами и за счет дополнительного охлаждения элементов конструкции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и двигателестроения, и может быть использовано в подшипниковых узлах с консистентной смазкой, например, в опорах роторах турбомашин с консистентной смазкой.

Известно устройство для смазки подшипника опоры вала, содержащей корпус, подшипник и вал, включающее основную полость смазки, образованную торцем подшипника и перегородкой, и полость охлаждения, расположенную между корпусом и валом, при этом полость охлаждения сообщена с полостями сброса отработавшего охладителя с одинаковым давлением среды (Патент РФ №85588; МПК F16C 37/00, опубл.10.08.2009 бюл. №22).

Недостатком описанной конструкции является малоэффективная смазка элементов подшипника за счет того, что нет механизма подачи консистентной смазки на подшипник, т.е. мала вероятность ее попадания в зоны контактов элементов подшипника. Это делает невозможным циркуляцию консистентной смазки внутри подшипника, что снижает эксплуатационный ресурс опоры в целом.

Наиболее близким является устройство для смазки подшипников роторной машины, включающее подшипник, установленный внутренним кольцом на полый вал, а наружным кольцом контактирующий с корпусом, активаторы, симметрично установленные с двух сторон от подшипника, между каждым активатором и подшипником имеется резервуар с консистентной смазкой (Авторское свидетельство №1428856 от 02.07.86, МПК F16C 33/66, опубл. 07.10.88 бюл. №37)

Недостатком описанной конструкции является невысокий эксплуатационный ресурс ввиду быстрого износа гибкой диафрагмы, а также повышенного тепловыделения при контакте с активатором, без возможности дополнительного охлаждения в области трения, что ограничивает частоту вращения вала и область ее применения.

Техническим результатом, достигаемым в заявленном изобретении, является повышение эксплуатационного ресурса подшипниковых узлов роторных машин с консистентной смазкой за счет повышения надежности, связанного со снижением тепловыделений между контактирующими элементами и за счет дополнительного охлаждения элементов конструкции.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для смазки подшипников роторной машины, включающем подшипник, установленный внутренним кольцом на полый вал, а наружным кольцом контактирующий с корпусом, активаторы, симметрично установленные с двух сторон от подшипника, между каждым активатором и подшипником имеется резервуар с консистентной смазкой, в отличие от известного каждый активатор содержит подвижную в осевом направлении втулку, которая зафиксирована в окружном направлении относительно неподвижной крышки корпуса направляющими штифтами, на которых установлены пружины, контактирующие с одной стороны с торцем неподвижной втулки, с другой стороны с подвижной втулкой, в неподвижной крышке корпуса расположен осевой активный магнит, контактирующий свободным торцем с подвижной втулкой, расположенной в свою очередь с минимальным зазором относительно вращающегося уплотнительного кольца, установленного на валу и контактирующего с внутренним кольцом подшипника, в корпусе между подвижной втулкой и уплотнительным кольцом установлена уплотнительная крышка, в полом валу и корпусе выполнены охлаждающие отверстия, сообщенные с воздушной полостью.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:

Фиг. 1 - Устройство для смазки подшипников с активным «левым» магнитом;

Фиг. 2 - Устройство для смазки подшипников с активным «правым» магнитом.

Устройство для смазки подшипников роторной машины включает подшипник 1 с наружным 2 и внутренним 3 кольцами (Фиг. 1, 2).

Внутреннее кольцо 3 установлено на полый вал 4, а наружное кольцо 2 контактирует с корпусом 5.

Устройство содержит активаторы, симметрично установленные с двух сторон от подшипника 1, между каждым активатором и подшипником имеется резервуар 6 с консистентной смазкой.

Каждый активатор содержит подвижную в осевом направлении втулку 7, которая зафиксирована в окружном направлении относительно неподвижной крышки 8 корпуса 5 направляющими штифтами 9, на которых установлены пружины 10, контактирующие с нижним торцем 11 неподвижной крышки 8 и подвижной втулкой 7 (Фиг. 1, 2).

В неподвижной крышке 8 корпуса 5 установлен осевой активный магнит 12, контактирующий свободным торцем с подвижной втулкой 7. Подвижная втулка 7, в свою очередь, расположена с минимальным зазором относительно вращающегося уплотнительного кольца 13, установленного на валу 4 и контактирующего с внутренним кольцом 3 подшипника 1. А внешний диаметр подвижной втулки 7 контактирует с уплотнительной крышкой 14, установленной в корпусе 5 и контактирующей с наружным кольцом 2 подшипника 1.

В полом валу 4 и корпусе 5 выполнены охлаждающие отверстия 15, сообщенные с воздушной полостью 16.

Устройство работает следующим образом.

При сборке подшипникового узла заполняются консистентной смазкой резервуары 6 для смазки и подшипник 1.

Охлаждение наружного 2 и внутреннего 3 колец подшипника 1 осуществляется воздухом, проходящим через отверстия 15 вала 4, корпуса 5 и уплотнительной крышки 14 и сбрасывается в полость 16 (Фиг. 1, 2).

Уменьшение объема резервуара 6 способствует подаче консистентной смазки в подшипник 1, например, в сепаратор 17, внутренняя часть которого захватывает смазку и подает ее на тела качения 18 и кольца 2, 3 подшипника 1. Уменьшение объема происходит за счет отключения активатора, то есть отключения активного магнита 12 с последующим смещением за счет пружин 10 по направляющим штифтам 9 подвижной втулки 7. Для того чтобы излишки смазки не покидали пределы объема через минимальный зазор между подвижной втулкой 7 и вращающимся уплотнительным кольцом 13 другой активатор работает на увеличение объема со смазкой. То есть активный магнит 12 работает, и подвижная втулка 7 находится на максимальном удалении от подшипника 1.

Таким образом, происходит перераспределение смазки из одной полости в другую относительно подшипника 1. Такое перераспределение происходит через определенные промежутки времени, связанные с конкретным назначением опоры и ресурсом.

Применение данной конструкции позволяет повысить эксплуатационный ресурс подшипников роторных машин с консистентной смазкой за счет повышения надежности работы, а также расширить эксплуатационные возможности путем применения конструкции на высокооборотных опорах ротора в области авиации.

Благодаря тому, что в устройстве для смазки подшипников роторной машины, включающем подшипник, установленный внутренним кольцом на полый вал, а наружным кольцом контактирующий с корпусом, активаторы, симметрично установленные с двух сторон от подшипника, между каждым активатором и подшипником имеется резервуар с консистентной смазкой, в отличие от известного каждый активатор содержит подвижную в осевом направлении втулку, которая зафиксирована в окружном направлении относительно неподвижной крышки корпуса направляющими штифтами, на которых установлены пружины, контактирующие с одной стороны с торцем неподвижной втулки, с другой стороны с подвижной втулкой, в неподвижной крышке корпуса расположен осевой активный магнит, контактирующий свободным торцем с подвижной втулкой, расположенной в свою очередь с минимальным зазором относительно вращающегося уплотнительного кольца, установленного на валу и контактирующего с внутренним кольцом подшипника, в полом валу и корпусе выполнены охлаждающие отверстия, сообщенные с воздушной полостью, в корпусе между подвижной втулкой и уплотнительным кольцом установлена уплотнительная крышка, достигается повышение эксплуатационного ресурса подшипниковых узлов роторных машин с консистентной смазкой за счет повышения надежности, связанного со снижением тепловыделений между контактирующими элементами и за счет дополнительного охлаждения элементов конструкции.

1. Устройство для смазки подшипников роторной машины, включающее подшипник, установленный внутренним кольцом на полый вал, а наружным кольцом контактирующий с корпусом, активаторы, симметрично установленные с двух сторон от подшипника, между каждым активатором и подшипником имеется резервуар с консистентной смазкой, отличающееся тем, что каждый активатор содержит подвижную в осевом направлении втулку, которая зафиксирована в окружном направлении относительно неподвижной крышки корпуса направляющими штифтами, на которых установлены пружины, контактирующие с одной стороны с торцом неподвижной втулки, с другой стороны с подвижной втулкой, в неподвижной крышке корпуса расположен осевой активный магнит, контактирующий свободным торцом с подвижной втулкой, расположенной в свою очередь с минимальным зазором относительно вращающегося уплотнительного кольца, установленного на валу и контактирующего с внутренним кольцом подшипника, в корпусе между подвижной втулкой и уплотнительным кольцом установлена уплотнительная крышка.

2. Устройство для смазки подшипников роторной машины по п. 1, отличающееся тем, что в полом валу и корпусе выполнены охлаждающие отверстия, сообщенные с воздушной полостью.