Опорная подушка, имеющая шарнирную пяту с регулируемым смещением
В заявленном изобретении предложены усовершенствованные подшипниковые системы и способы регулирования смещений шарнирной пяты в подшипниковых системах. Эти усовершенствованные подшипниковые системы и способы обеспечивают возможность регулирования шарнирной пяты со смещением. При этом, если вставка (100) для подушки с регулируемым смещением установлена одним образом, обеспечивается одно смещение шарнирной пяты. Смещение шарнирной пяты может быть отрегулировано и задано другим образом путем извлечения указанной вставки для подушки с регулируемым смещением, поворота указанной вставки на 180 градусов и повторной установки указанной вставки для подушки с регулируемым смещением в опорной подушке. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] Область техники. Изобретения, раскрытые и описанные в данном документе, в целом относятся к подшипниковым системам и связанным с ними способам, в частности, к подшипниковым системам с регулируемыми смещениями и соответствующим способам.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0002] В самом разном вращающемся оборудовании используется по меньшей мере один узел вращения для несения нагрузок и для облегчения вращательного движения. Например, центробежные компрессоры можно рассматривать как узлы вращения, в которых используются подшипниковые системы для несения нагрузки указанных центробежных компрессоров и для облегчения вращательного движения.
[0003] Если вращающаяся машина, например, центробежный компрессор, испытывает нарушение динамической устойчивости ротора на испытательном стенде или при эксплуатации, либо отклонение температуры подшипников, то на сегодняшний день данную проблему решают путем замены опорной подушки другой опорной подушкой, причем каждая из упомянутых подушек имеет различное смещение шарнирной пяты.
[0004] Например, при испытании машины, такой как центробежный компрессор, в ней могут возникать проблемы, связанные с температурой или устойчивостью подшипников, которые могут быть решены путем изменения смещения подушки. Как правило, пользователю необходимо покупать два отдельных набора опорных подушек, например, один набор со смещением шарнирной пяты 50% и другой набор со смещением шарнирной пяты 55%, или обрабатывать резанием длину для создания нового смещения.
[0005] Изобретения, раскрытые и описанные в данном документе, направлены на создание усовершенствованных подшипниковых систем с регулируемыми смещениями шарнирной пяты и способов регулирования смещений шарнирной пяты.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, предложено устройство для регулирования смещения подшипникового узла, причем длина устройства превышает ширину устройства, превышающую высоту устройства, и само устройство имеет по существу плоскую нижнюю поверхность, формирующую длину и ширину указанного устройства, верхнюю поверхность, выполненную параллельно указанной по существу плоской нижней поверхности, и сферическое гнездо, сформированное на верхней поверхности, причем указанное сферическое гнездо по существу отцентровано по оси, проходящей по длине устройства, и смещено по оси, проходящей по ширине устройства.
[0007] Предложенное устройство может дополнительно иметь фаску, выполненную на верхней поверхности, причем данная фаска по существу отцентрована по оси, проходящей по длине устройства, и сформирована на кромке верхней поверхности, при этом указанная кромка выполнена параллельной оси, проходящей по ширине устройства, и максимально удалена от сферического гнезда. Предложенное устройство может быть дополнительно выполнено с возможностью вставки в подушку подшипникового узла с первой ориентацией и второй ориентацией, причем первая ориентация повернута на 180 градусов относительно второй ориентации. Предложенное устройство может быть дополнительно выполнено с возможностью изменения смещения шарнирной пяты в подшипниковом узле с величины 50% на величину 55%. Предложенное устройство может быть дополнительно выполнено с возможностью изменения смещения шарнирной пяты в подшипниковом узле с величины 55% на величину 60%. Предложенное устройство может быть изготовлено из бронзы или стали.
[0008] В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предложен способ регулирования подшипникового узла, имеющего подушки и вставку для подушки с регулируемым смещением, установленную внутри одной из указанных подушек, причем в указанном способе извлекают из подушки указанную вставку, поворачивают указанную вставку на 180 градусов относительно первоначального положения данной вставки, и устанавливают указанную вставку в подушку, с ориентацией, отличающейся на 180 градусов от первоначального положения вставки до поворота.
[0009] Кроме того, подушка с регулируемым смещением, используемая в предложенном способе, может быть выполнена вытянутой. Кроме того, вставка для подушки с регулируемым смещением, используемая в предложенном способе, может содержать сферическое гнездо, сформированное на верхней поверхности, причем указанное сферическое гнездо по существу отцентровано по оси, проходящей по длине указанной вставки, и смещено по оси, проходящей по ширине указанной вставки, при этом указанная длина является более длинной, чем указанная ширина. Кроме того, подушка с регулируемым смещением, используемая в предложенном способе, может иметь разгрузочную фаску, выполненную на верхней поверхности, причем верхняя поверхность выполнена так, что она противоположна поверхности, устанавливаемой в подушке, при этом указанная фаска по существу отцентрована по оси, проходящей по длине вставки для подушки с регулируемым смещением, и сформирована на кромке верхней поверхности, причем указанная кромка выполнена параллельной оси, проходящей по ширине указанной вставки, и максимально удалена от сферического гнезда. Предложенный способ может содержать дополнительный этап, на котором регулируют смещение шарнирной пяты. Предложенный способ может содержать этап, на котором регулируют смещение шарнирной пяты с величины 49-51% на величину 54-56%.
[0010] В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предложен подшипниковый узел для поддержания элемента, выполненного с возможностью вращения, причем указанный подшипниковый узел содержит корпус подшипника, имеющий внутреннюю поверхность, подушки, установленные на внутренней поверхности корпуса подшипника, причем каждая из подушек имеет ответное отверстие, и вставку для подушки с регулируемым смещением, установленную в ответном отверстии в одной из указанных подушек, при этом указанная вставка выполнена вытянутой.
[0011] Кроме того, вставка для подушки с регулируемым смещением подшипникового узла может содержать сферическое гнездо, сформированное на верхней поверхности, противоположной поверхности, устанавливаемой в ответном отверстии, причем сферическое гнездо по существу отцентровано по оси, проходящей по длине указанной вставки, и смещено по оси, проходящей по ширине указанной вставки. Кроме того, вставка для подушки с регулируемым смещением в подшипниковом узле может иметь фаску, выполненную на верхней поверхности указанной вставки, причем верхняя поверхность выполнена так, что она противоположна поверхности, устанавливаемой в ответном отверстии, при этом указанная фаска по существу отцентрована по оси, проходящей по длине указанной вставки, и сформирована на кромке верхней поверхности, причем указанная кромка выполнена параллельной оси, проходящей по ширине указанной вставки, и максимально удалена от сферического гнезда. Кроме того, указанная вставка в подшипниковом узле может быть выполнена с возможностью изменения смещения шарнирной пяты в подшипниковом узле. Более того, указанная вставка в подшипниковом узле может быть выполнена с возможностью изменения смещения шарнирной пяты в подшипниковом узле с величины 50% на величину 55%. Подшипниковый узел может дополнительно содержать опорный подшипник. Указанная вставка в подшипниковом узле может быть изготовлена из бронзы или стали.
[0012] Вышеприведенное описание сущности предложенных изобретений не ограничивает и никаким образом не влияет на объем правовой охраны, определенный в независимых пунктах прилагаемой формулы изобретения, и никакие формулировки из раздела «Раскрытие изобретения» не должны рассматриваться в качестве определений терминов или выражений, используемых в пунктах формулы, или в качестве отрицания или опровержения заявленного объема правовой охраны.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0013] Перечисленные далее чертежи составляют часть данного описания и включены в него для дополнительной иллюстрации определенных аспектов предложенного изобретения. Предложенное изобретение станет более понятным со ссылкой по меньшей мере на один из указанных чертежей в сочетании с подробным описанием конкретных вариантов выполнения, представленным в данном документе.
[0014] На фиг. 1А изображен вид в аксонометрии одного из многих возможных вариантов выполнения вставки для подушки с регулируемым смещением в соответствии с некоторыми принципами предложенного изобретения.
[0015] На фиг. 1B изображен вид сверху варианта выполнения, показанного на фиг. 1А.
[0016] На фиг. 1C изображен вид сбоку варианта выполнения, показанного на фиг. 1А.
[0017] На фиг. 1D изображен еще один вид сбоку варианта выполнения, показанного на фиг. 1А.
[0018] На фиг. 2А изображен вид в аксонометрии одного из многих возможных вариантов выполнения вставки для подушки с регулируемым смещением, установленной в опорной подушке со смещением 55%, в соответствии с некоторыми принципами предложенного изобретения.
[0019] На фиг. 2В изображен вид сверху варианта выполнения, показанного на фиг. 2А.
[0020] На фиг. 3А изображен вид в аксонометрии одного из многих возможных вариантов выполнения вставки для подушки с регулируемым смещением, установленной в опорной подушке со смещением 50%, в соответствии с некоторыми принципами предложенного изобретения.
[0021] На фиг. 3В изображен вид сверху варианта выполнения, показанного на фиг. 3А.
[0022] На фиг. 4А изображен вид в аксонометрии в разрезе одного из многих возможных вариантов выполнения вставки для подушки с регулируемым смещением в опорном подшипнике со смещением 55%, в соответствии с некоторыми принципами предложенного изобретения.
[0023] На фиг. 4В изображен вид сбоку варианта выполнения, показанного на фиг. 4А.
[0024] На фиг. 5А изображен вид в аксонометрии в разрезе одного из многих возможных вариантов выполнения вставки для подушки с регулируемым смещением в опорном подшипнике со смещением 50%, в соответствии с некоторыми принципами предложенного изобретения.
[0025] На фиг. 5В изображен вид сбоку варианта выполнения, показанного на фиг. 5А.
[0026] На фиг. 6 изображена блок-схема, иллюстрирующая один из многих возможных вариантов выполнения предложенного способа регулирования смещений шарнирной пяты, в соответствии с некоторым принципами предложенного изобретения.
[0027] На фиг. 7 изображен вид в аксонометрии одного из многих возможных вариантов выполнения вставки для подушки с регулируемым смещением, в соответствии с некоторыми принципами предложенного изобретения.
[0028] Несмотря на то, что раскрытые в данном документе изобретения могут иметь различные модификации и альтернативные формы, только небольшое количество конкретных вариантов выполнения показано на чертежах для примера и описано далее более подробно. Чертежи и подробные описание данных конкретных вариантов выполнения никоим образом не ограничивают охват или объем охраны изобретения или независимых пунктов прилагаемой формулы изобретения. Напротив, чертежи и подробные письменные описания предоставлены для пояснения идей изобретения среднему специалисту в рассматриваемой области техники и для обеспечения возможности реализации и использования идей предложенного изобретения таким специалистом.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0029] Вышеописанные чертежи и приведенное далее описание конкретных конструкций и функций представлены без ограничения объема предложенного изобретения, созданного заявителями, или объема правовой охраны, определенного в независимых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Напротив, чертежи и описание предоставлены для разъяснения любому специалисту в рассматриваемой области техники особенностей реализации и использования предложенных изобретений, для которых испрашивается защита патентом. Для квалифицированных специалистов в рассматриваемой области техники очевидно, что для ясности и понимания описаны или показаны не все признаки коммерческого варианта выполнения предложенных изобретений. Для квалифицированных специалистов в данной области техники также очевидно, что для разработки действительного коммерческого варианта выполнения, включающего аспекты предложенных изобретений, потребуются многочисленные ориентированные на реализацию решения для достижения окончательной цели разработчика, направленной на коммерческий вариант выполнения. Подобные ориентированные на реализацию решения могут содержать, но не ограничиваться указанным, соответствие связанным с системой, бизнесом, правительством или другим ограничениям, которые могут варьироваться в зависимости от конкретного воплощения, места и времени. Если усилия разработчика могут быть усложнены и затратными по времени в абсолютном смысле, то такие усилия, тем не менее, будут обычной рабочей процедурой для квалифицированных специалистов в рассматриваемой области техники, обладающих преимуществом из предложенного изобретения. Следует понять, что изобретения, раскрытые и описанные в данном документе, могут иметь многочисленные и различные модификации и альтернативные формы. Наконец, использование, например, но без ограничения указанным, терминов в единственном числе не должно рассматриваться как ограничение количества единиц. Кроме того, термины, обозначающие соотношение, например, но не ограничиваясь перечисленным, "верхний", "донный", "левый", "правый", "верхний", "нижний", "вниз", "вверх", "боковой", и другие подобные термины используются в данном описании для ясности с конкретной ссылкой на чертежи и не ограничивают объем правовой охраны предложенного изобретения или прилагаемой формулы изобретения.
Отдельные варианты выполнения предложенного изобретения могут быть описаны далее со ссылкой на блок-схемы и/или иллюстрации выполнения способов. В ряде альтернативных реализаций функции/ действия/конструкции, отмеченные на чертежах, могут отличаться от порядка, отмеченного на блок-схемах и/или иллюстрациях выполнения. Например, две операции, изображенные как выполняемые одна за другой, в действительности могут быть выполнены по существу одновременно, или данные операции могут быть выполнены в обратном порядке в зависимости от используемых функциональности/действий/конструкции.
[0030] Авторы изобретения создали усовершенствованные подшипниковые системы и способы регулирования смещений шарнирной пяты, в том числе, в частности, опорную подушку с шарнирной пятой с регулируемым смещением и вставку для опорной подушки с регулируемым смещением. Эти усовершенствованные подшипниковые системы и способы обеспечивают возможность регулирования шарнирной пяты со смещением. При этом, если вставка для подушки с регулируемым смещением размещена одним образом, то задано одно смещение шарнирной пяты. Смещение шарнирной пяты может быть отрегулировано или изменено путем извлечения указанной вставки, поворота указанной вставки, обычно, на 180 градусов и повторного размещения указанной вставки в опорной подушке. Смещение шарнирной пяты может быть помечено, чтобы облегчать установку вставки в положение с правильным смещением. Указанные усовершенствованные подшипниковые системы и способы могут обеспечивать возможность изменений температуры подшипников, а также коэффициентов жесткости и демпфирования. Предложенные усовершенствованные подшипниковые системы и способы регулирования смещений шарнирной пяты могут быть использованы, например, в нефтегазовой промышленности, углеводородной промышленности, а также в других связанных промышленных областях.
[0031] На фиг. 1А, 1В, 1С и 1D изображены вид в аксонометрии, вид сверху и два вида сбоку одного из многих возможных вариантов выполнения вставки для подушки с регулируемым смещением в соответствии с некоторыми принципами предложенного изобретения. На фиг. 1B изображен вид сверху варианта выполнения вставки, показанного на фиг. 1А. На фиг. 1С изображен вид сбоку варианта выполнения вставки, показанного на фиг. 1А. На фиг. 1D изображен еще один вид сбоку варианта выполнения вставки, показанного на фиг. 1А.
[0032] Как изображено на фиг. 1А, 1В, 1С и 1D, вставка 100 для подушки (или шарнирной пяты) с регулируемым смещением выполнена со сферической формой и имеет нижнюю поверхность 125. В одном варианте выполнения предложенного изобретения нижняя поверхность 125 представляет собой по существу плоскую поверхность. На верхней поверхности вставки 100 выполнено гнездо 110. Гнездо 110 расположено по существу так, что оно отцентровано по одной оси верхней поверхности вставки 100 и расположено со смещением по второй оси верхней поверхности вставки 100. Гнездо 110 выполнено по существу сферическим. Также на верхней поверхности вставки 100 выполнена фаска 120. Фаска 120 может представлять собой разгрузочную фаску. При этом фаска 120 расположена на кромке (верхней поверхности вставки 100), максимально удаленной от гнезда 110.
[0033] Вставка 100 может иметь множество различных вариантов выполнения при условии обеспечения регулируемого смещения шарнирной пяты. Например, сферическое гнездо 110 может быть выполнено большим или меньшим, может быть выполнено с овальной формой или может быть расположено на другом расстоянии от центральной линии для обеспечения создания различных смещений шарнирной пяты. В другом примере фаска 120 может быть выполнена большей или меньшей, может быть не по центру или может иметь другие формы. Кроме того, в других вариантах выполнения фаска 120 может быть исключена. Тело вставки 100 может иметь другие формы при условии обеспечения возможности поворота данного тела на 180 градусов и сохранения надлежащей установки в подушке, как изображено на фиг. 2А, 2В, 3А, 4А, 4В, 5А и 5В.
[0034] Вставка 100 может быть использована в самых разных подшипниковых системах, в том числе, но без ограничения, в опорном подшипнике.
[0035] Вставка 100 позволяет получить два варианта смещения шарнирной пяты: 50% и 55%. Следует понимать, что могут быть использованы другие комбинации смещений шарнирной пяты. Например, могут быть использованы смещения шарнирной пяты 55% и 60% или 60% и 65%. Любая комбинация смещений шарнирной пяты, использованная до этого с известными двумя вставками для подушки с отдельным смещением, может быть использована для описанной в данном документе вставки для подушки с регулируемым смещением.
[0036] Вставка для подушки с регулируемым смещением может быть изготовлена из материалов, из которых ранее изготавливали вставки для опорных подушек, в том числе, например, из бронзы или стали. Указанная вставка может быть покрыта серебром для применения в среде кислых газов, в которой сталь без покрытия или материал вставки без покрытия реагировал бы с данным газом. Может возникнуть ситуация, когда шарнирная пята с регулируемым смещением должна быть покрыта серебром в случае, если подшипник применяется в среде кислых газов (H2N2). Покрытие серебром может предотвращать химическую реакцию между сталью и материалом бронзовой вставки.
[0037] На фиг. 2А, 2В, 3А, 3В, 4А, 4В, 5А и 5В изображены различные варианты выполнения вставки 100 в опорной подушке 155, причем на фиг. 4А, 4В, 5А и 5В изображен один из многих возможных вариантов выполнения вставки 100 и опорная подушка 155 в подшипниковом узле 130 опорного подшипника. Предложенное изобретение раскрыто в контексте опорной подушки, но тем не менее, ни применимость данного изобретения, ни пункты прилагаемой формулы изобретения, по которым испрашивается защита предложенного изобретения, не ограничивают конкретный тип опорной подушки или даже подшипника.
[0038] На фиг. 2А, 2В, 3А и 3В изображена вставка 100 в опорной подушке 155. На фиг. 2А и 2В изображены вид в аксонометрии и вид сверху одного из многих возможных вариантов выполнения вставки 100, установленной в опорной подушке 155 со смещением 55%, в соответствии с некоторыми принципами предложенного изобретения. На фиг. 3А и 3В изображены вид в аксонометрии и вид сверху одного из многих возможных вариантов выполнения вставки 100, установленной в опорной подушке 155 со смещением 50%, в соответствии с некоторыми принципами предложенного изобретения.
[0039] На фиг. 2А и 2В проиллюстрировано, как при установке вставки 100 одним образом происходит задание одного смещения шарнирной пяты, в данном случае величиной 55%. На фиг. 2В показано смещение, в данном случае величиной 55%, между центральной линией 175 подушки и центральной линией 180 сферического гнезда. Смещение шарнирной пяты в подшипнике может быть отрегулировано или изменено путем извлечения вставки 100, поворота данной вставки на 180 градусов и, как изображено на фиг. 3А и 3В, повторного размещения вставки 100 в опорной подушке 155, с созданием, таким образом, смещения 55%. На фиг. 2В показано смещение, в данном случае величиной 50%, с совпадением центральной линии 175 подушки и центральной линии 180 сферического гнезда. Описанные усовершенствованные подшипниковые системы и способы могут обеспечивать возможность изменений температуры подшипников, а также коэффициентов жесткости и демпфирования.
[0040] Вставка 100 может быть установлена таким образом, что данная вставка будет расположена по существу заподлицо с верхом опорной подушки 155, и может быть установлена таким образом, что вставка полностью содержится под верхней поверхностью опорной подушки 155 или может выступать за верхнюю поверхность опорной подушки 155. В альтернативных вариантах выполнения вставка 100 может быть установлена в опорной подушке 155 другим образом.
[0041] На фиг. 4А, 4В, 5А и 5В изображен один из многих возможных вариантов выполнения вставки 100 и опорная подушка 155 в подшипниковом узле 130 опорного подшипника. На фиг. 4А и 4В изображен вид в аксонометрии в разрезе и вид сбоку одного из многих возможных вариантов выполнения вставки для подушки с регулируемым смещением в опорном подшипнике со смещением 55% в соответствии с некоторыми принципами предложенного изобретения. На фиг. 5А и 5В изображены вид в аксонометрии в разрезе и вид сбоку одного из многих возможных вариантов выполнения вставки для подушки с регулируемым смещением в опорном подшипнике со смещением 50% в соответствии с некоторыми принципами предложенного изобретения.
[0042] В соответствии с фиг. 2А, 2В, 2С и 2D, вставка 100 установлена в опорной подушке 155. В варианте выполнения, изображенном на фиг. 4А, 4В, 5А и 5В, опорная подушка 155 содержит ответное отверстие 160 для установки вставки для подушки. Как правило, вставку 100 устанавливают в опорной подушке 155 или сопрягают с ней путем посадки или размещения указанной вставки в упомянутом ответном отверстии 160. Шарнирная пята 145 (изображенная в данном случае сферической, но могут быть использованы также другие формы) размещена с обеспечением контакта со вставкой 100 для подушки с регулируемым смещением или установлена в указанной вставке. Точкой контакта между шарнирной пятой 145 и вставкой 100 является гнездо 110. Шарнирную пяту 145 и гнездо 110 сопрягают для образования соединения между опорной подушкой 155 и корпусом 150 подшипника. Обычно шарнирная пята 150 изготовлена из стали, но может быть изготовлена из других подходящих материалов. Как правило, для выравнивания и соединения корпуса 150 подшипника с шарнирной пятой используют болт 135 шарнирной пяты. При этом болт 135 шарнирной пяты обычно представляет собой сферический болт. Подкладка 140 для регулирования зазора представляет собой полосу из материала, которая может быть использована для выравнивания, создания правильной подгонки или для обеспечения зазора между шарнирной пятой 145 и корпусом 150 подшипника. Кроме того, подкладка 140 для регулирования зазора может способствовать уменьшению износа.
[0043] На фиг. 4А и 4В изображена вставка 100, размещенная таким образом, чтобы обеспечивалась возможность поворота 165 против часовой стрелки. При этом вставка 100 размещена так, чтобы вызывать смещение опорной подушки 155 вправо, как изображено на фиг. 4А и 4В. Как показано на фиг. 4А и 4В, смещение составляет 50% влево от оси 170 смещения и 50% вправо от оси 170 смещения. Возможны также другие варианты выполнения, в которых смещение влево от оси 170 смещения составляет 40%, и смещение вправо от оси 170 смещения составляет 60%. Возможна любая комбинация величин смещения в процентах при условии, что эта величина в процентах составляет не менее 50%.
[0044] На фиг. 5А и 5В изображена вставка 100, установленная таким образом, чтобы обеспечивать возможность поворота 165 в обе стороны. При этом вставка 100 размещена так, чтобы вызывать смещение опорной подушки 155 вправо, как изображено на фиг. 5А и 5В. Как показано на фиг. 5А и 5В, смещение составляет 50% влево от оси 170 смещения и 50% вправо от оси 170 смещения.
[0045] Путем изменения местоположения гнезда 110 во вставке 100 могут быть достигнуты другие смещения, углы и повороты. В каждом варианте выполнения вставки 100 предложены два различных смещения, что, таким образом, обеспечивает возможность изменений углов, поворотов, а также температуры подшипников и коэффициентов жесткости и демпфирования. Кроме того, может быть также изменена длина дуги подушки.
[0046] На фиг. 6 изображена блок-схема, иллюстрирующая один из многих возможных вариантов выполнения предложенного способа регулирования смещений шарнирной пяты, в соответствии с некоторым принципами предложенного изобретения. Предложенные усовершенствованные способы, относящиеся к подшипникам, обеспечивают возможность регулирования шарнирной пяты со смещением. При этом, если вставка для подушки с регулируемым смещением размещена одним образом, то задано одно смещение шарнирной пяты. Усовершенствованный способ для регулируемости шарнирной пяты со смещением, относящийся к подшипникам, проиллюстрирован на фиг. 6. Данный способ описывает регулирование смещения подшипника путем снятия, поворота и повторной установки вставки для регулируемой подушки. На этапе 210 вставку для подушки с регулируемым смещением снимают или извлекают из подушки подшипникового узла. На этапе 220 указанную вставку поворачивают на 180 градусом из начальных положений данной вставки и устанавливают в подушке в ориентации, отличающейся на 180 градусов от первоначального положения вставки до поворота. Описанные усовершенствованные способы, относящиеся к подшипникам, могут обеспечивать возможность изменений температуры подшипников, а также коэффициентов жесткости и демпфирования. Как вариант, в отдельной подшипниковой системе могут быть изменены вставки для подушки с регулируемым смещением для дополнительного регулирования смещения. Это, в свою очередь, может обеспечить возможность улучшения рабочих условий для подшипниковой системы или обеспечивать возможность изменения температуры подшипников, а также коэффициентов жесткости и демпфирования подшипниковой системы.
[0047] На фиг. 7 изображен вид в аксонометрии одного из многих возможных вариантов выполнения вставки 100 в соответствии с некоторыми принципами предложенного изобретения. Как показано на фиг. 7, вставка 100 имеет по существу прямоугольную форму, причем углы прямоугольника срезаны. В других альтернативных вариантах выполнения вставка 100 может иметь прямоугольную, овальную или вытянутую форму.
[0048] Далее приведены примеры, демонстрирующие предпочтительные варианты выполнения предложенных изобретений. Для специалистов в рассматриваемой области техники станет понятно, что технологии, описанные в нижеприведенных примерах, представляют собой технологии, которые созданы авторами настоящего изобретения и которые хорошо подходят для практической реализации предложенных изобретений, поэтому они могут рассматриваться как предпочтительные варианты для практической реализации предложенных изобретений. Однако, из рассмотрения данного описания специалистам в рассматриваемой области техники будет очевидно, что в описанные конкретные варианты выполнения может быть внесено множество изменений с получением, в соответствии с такими изменениями, аналогичного или одинакового результата в границах объема правовой охраны предложенных изобретений.
ПРИМЕРЫ
[0049] Пример 1. В другом примере, если вращающаяся турбомашина, например, центробежный компрессор, испытывает нарушение динамической устойчивости ротора на испытательном стенде или при эксплуатации, либо имеют место высокие температуры подшипников, то данная проблема может быть решена путем извлечения вставки для подушки с регулируемым смещением в задней части опорных подушек и изменения смещения шарнирной пяты. Вставка для опорной подушки с регулируемым смещением может экономить время и деньги путем устранения необходимости доставлять опорные подшипники обратно производителю, а также снижать издержки, связанные с необходимостью закупать запасной набор опорных подушек. Регулируемое смещение в задней части опорной подушки обеспечивает возможность регулирования шарнирной пяты со смещением, и поэтому клиенты могут производить замены в производственных условиях.
Данное преимущество достигнуто благодаря использованию предложенной вставки. При установке такой вставки одним образом данная вставка обеспечивает заданное смещение шарнирной пяты. Смещение шарнирной пяты может быть изменено путем извлечения вставки для подушки с регулируемым смещением, поворота данной вставки на 180 градусов и повторной установки данной вставки в опорной подушке. Это обеспечивает возможность изменения температуры подшипников, а также коэффициентов жесткости и демпфирования, что, в свою очередь, обеспечивает более устойчивую работу машины или понижение температуры подшипников. Для производителя оригинального оборудования предложенная вставка для опорной подушки с регулируемым смещением может создавать гибкость в оптимизации смещения шарнирной пяты для наилучшей рабочей эффективности оборудования.
[0050] Пример 2. В еще одном примере, для высокоскоростной, легконагруженной машины, в которой имеют место неустойчивые колебания подушки при ненагруженных подушках и для которой необходима шарнирная пята со смещением 50% при нагруженных подушках из соображений жесткости и демпфирования, обеспечивается возможность регулирования ненагруженных подушек со смещением шарнирную пяты 55%, что принудительно приводит к созданию более толстого масляного клина между валом и ненагруженными подушками, тем самым успокаивая неустойчивые колебания подушки.
[0051] Пример 3. В еще одном примере, при необходимости регулировок для максимального увеличения динамики ротора, например, в связи с тем, что результаты испытаний с одной шарнирной пятой со смещением не являются оптимальными, и результаты испытаний могут быть улучшены путем использования шарнирной пяты с другим смещением, смещение может быть отрегулировано без подготовки, "на ходу". Использование описанных в данном документе усовершенствованных подшипниковых систем и способов регулирования смещений шарнирной пяты в подшипниковых системах позволяет избежать демонтажа подшипников из машины и замены этих подшипников новыми опорными подшипниками с другим смещением или возврата подшипника изготовителю для укорочения длины дуги подушки для изменения, тем самым, эффективного смещения опорной подушки. Регулирование смещения шарнирной пяты при помощи новых подушек или возврат подушек для обработки резанием может быть дорогостоящим с точки зрения перевозки и вызывать издержки и задержку во времени для повторного запуска оборудования.
[0052] Пример 4. Раскрытые в данном документе усовершенствованные подшипниковые системы и способы регулирования смещений шарнирной пяты в подшипниковых системах могут обеспечивать гибкость при переоснащении существующего оборудования для нового использования при более высоких скоростях и нагрузках. Например, если отсутствует первоначальная информация о динамике ротора, то возможность регулирования смещения шарнирной пяты обеспечивает повышенную гибкость и управление температурой и коэффициентами жесткости и демпфирования.
[0053] Кроме того, различные способы и варианты выполнения способов изготовления и сборки системы, а также технические требования к месторасположению могут быть введены в комбинации друг с другом для производства вариаций раскрытых способов и вариантов выполнения. Элементы, упомянутые в данном описании в единственном числе, могут представлять собой множество таких элементов, и наоборот.
[0054] Порядок этапов может быть сформирован в различных последовательностях, если это не ограничено отдельно. Описываемые в данном документе различные этапы могут быть скомбинированы с другими этапами, выполняемыми между указанными этапами, и/или разделены на группы этапов. Аналогичным образом, элементы описаны функционально и могут быть реализованы в вариантах выполнения в виде отдельных компонентов, либо могут быть скомбинированы в компоненты, имеющие ряд функций.
[0055] Предложенные изобретения описаны в контексте предпочтительных и других вариантов выполнения, причем описан не каждый вариант выполнения предложенного изобретения. Поэтому для средних специалистов в рассматриваемой области техники очевидны модификации и изменения, которые могут быть внесены в описанные варианты выполнения. Раскрытые и нераскрытые варианты выполнения не ограничивают или не сужают объем правовой охраны или применимость предложенного изобретения в соответствии с замыслом заявителей предложенного изобретения. Напротив, в соответствии с патентным законодательством заявители предложенного изобретения подразумевают полную защиту всех подобных модификаций и улучшений, входящих в объем правовой охраны или в серию эквивалентов, определенный/ определенную в пунктах прилагаемой формулы изобретения.
1. Вставка для подушки с регулируемым смещением для регулирования смещения подшипникового узла, причем длина вставки превышает ее ширину, которая превышает высоту вставки, при этом вставка имеет
по существу плоскую нижнюю поверхность, формирующую длину и ширину указанной вставки,
верхнюю поверхность, параллельную указанной по существу плоской нижней поверхности, и
сферическое гнездо, сформированное на верхней поверхности, причем указанное сферическое гнездо по существу отцентровано по оси, проходящей по длине вставки, и расположено со смещением по оси, проходящей по ширине вставки,
при этом вставка для подушки с регулируемым смещением выполнена с возможностью вставления в подушку подшипникового узла с первой ориентацией и второй ориентацией, причем первая ориентация, обеспечивающая первое смещение, повернута на 180 градусов относительно второй ориентации, обеспечивающей второе смещение.
2. Вставка по п. 1, дополнительно имеющая фаску, выполненную на верхней поверхности, причем указанная фаска по существу отцентрована по оси, проходящей по длине вставки, и сформирована на кромке верхней поверхности, при этом указанная кромка выполнена параллельной оси, проходящей по ширине вставки, и максимально удалена от сферического гнезда.
3. Вставка по п. 1, которая выполнена с возможностью изменения смещения шарнирной пяты в подшипниковом узле с величины 50% смещения шарнирной пяты на величину 55%.
4. Вставка по п. 2, которая выполнена с возможностью изменения смещения шарнирной пяты в подшипниковом узле с величины 55% смещения шарнирной пяты на величину 60%.
5. Вставка по п. 1, которая изготовлена из бронзы или стали.
6. Способ регулирования подшипникового узла, имеющего подушки и вставку для подушки с регулируемым смещением по п.1, установленную внутри одной из указанных подушек, причем в указанном способе:
извлекают из подушки указанную вставку,
поворачивают указанную вставку на 180 градусов относительно ее первоначального положения и
устанавливают указанную вставку с подушкой с ориентацией, отличающейся на 180 градусов от первоначального положения вставки до поворота.
7. Способ по п. 6, в котором подушка с регулируемым смещением выполнена вытянутой.
8. Способ по п. 6, в котором подушка с регулируемым смещением имеет разгрузочную фаску, выполненную на верхней поверхности, причем верхняя поверхность противоположна поверхности, устанавливаемой в подушке, а указанная фаска по существу отцентрована по оси, проходящей по длине указанной вставки, и сформирована на кромке верхней поверхности, причем указанная кромка выполнена параллельной оси, проходящей по ширине указанной вставки, и максимально удалена от сферического гнезда.
9. Способ по п. 6, в котором дополнительно регулируют смещение шарнирной пяты.
10. Способ по п. 9, в котором при регулировании смещения шарнирной пяты регулируют смещение шарнирной пяты с величины 49-51% на величину 54-56%.
11. Подшипниковый узел для поддержания элемента, выполненного с возможностью вращения, содержащий
корпус подшипника, имеющий внутреннюю поверхность,
подушки, которые установлены на внутренней поверхности корпуса подшипника и каждая из которых имеет ответное отверстие, и
вставку для подушки с регулируемым смещением по п.1, установленную в указанном ответном отверстии в одной из указанных подушек, при этом указанная вставка выполнена вытянутой.
12. Подшипниковый узел по п. 11, в котором вставка для подушки с регулируемым смещением имеет сферическое гнездо, сформированное на верхней поверхности, противоположной поверхности, установленной в ответном отверстии.
13. Подшипниковый узел по п. 11, в котором указанная вставка имеет фаску, выполненную на ее верхней поверхности, причем верхняя поверхность расположена противоположно поверхности, установленной в ответном отверстии, при этом указанная фаска по существу отцентрована по оси, проходящей по длине указанной вставки, и сформирована на кромке верхней поверхности, причем указанная кромка выполнена параллельной оси, проходящей по ширине указанной вставки, и максимально удалена от сферического гнезда.
14. Подшипниковый узел по п. 11, в котором указанная вставка выполнена с возможностью изменения смещения шарнирной пяты подшипникового узла.
15. Подшипниковый узел по п. 11, в котором указанная вставка выполнена с возможностью изменения смещения шарнирной пяты в подшипниковом узле с величины 50% на величину 55%.
16. Подшипниковый узел по п. 11, который содержит опорный подшипник.
17. Подшипниковый узел по п. 11, в котором указанная вставка изготовлена из бронзы или стали.
