РАДИАЛЬНАЯ ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК F16C32/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях промышленности в качестве радиальной опоры роторной машины, работающей в экстремальных условиях: при больших расцентровках, в агрессивных средах, при высоких или низких давлениях и температурах.

Наиболее близкой к изобретению является радиальная опора скольжения, содержащая две цилиндрические концентрично расположенные с зазором между собой втулки, во внутренней из которых выполнены каналы с дроссельными элементами для подвода смазки.

Недостаток известной конструкции заключается в том, что она применима лишь в машинах с легкими роторами. Для повышения грузоподъемности опоры с жесткими рабочими поверхностями необходимо увеличивать ее размеры, что сопряжено с увеличением рабочего зазора. Возникающие при работе крупногабаритной опоры силовые и температурные деформации рабочих поверхностей ухудшают ее характеристики: грузоподъемность и жесткость уменьшаются, расход смазки увеличивается.

Техническим результатом является создание радиальной опоры скольжения, имеющей большую грузоподъемность, малый расход смазки, способность к самоустановке.

На чертеже изображен общий вид радиальной опоры скольжения.

Опора содержит неподвижную цилиндрическую втулку 1, которая установлена в статоре машины, и подвижную цилиндрическую втулку 2, соединенную с ротором. Между втулками имеется зазор 3 для заполнения смазкой. Во внутренней втулке выполнены каналы 4 с дроссельными элементами 5 для подвода смазки в рабочий зазор 3.

К неподвижной втулке 1 с наружной стороны прикреплено гибкое опорное средство 6, представляющее собой две одинаковые кольцевые мембраны из гибкого материала, по боковым кромкам соединенные со втулкой и расположенные симметрично относительно плоскости, проходящей через середину опоры перпендикулярно ее оси. В мембранах имеются отверстия для прохода смазки в рабочий зазор опоры.

На неподвижную втулку 1 насажено кольцо 7 из антифрикционного материала для предотвращения касания опорных поверхностей втулки 2 и мембраны 6 при отсутствии смазки в опоре, т.е. в нерабочем состоянии.

При работе опоры смазка (газ или жидкость) от источника питания поступает через каналы 4 и дроссельные элементы 5 в проточную камеру 8, образованную мембраной при ее прогибе и наружной поверхностью втулки 1, затем через отверстия 9 в мембране попадает в проточную область 3, образованную мембраной и втулкой 2, а затем выходит в окружающую среду. Область 3 представляет собой газовую или жидкостную подушку, давление в которой вследствие ее большой толщины не зависит от окружающей координаты.

При подаче смазки мембрана деформируется под действием разности давлений, подобно тому, как деформируется мембрана аэростатической платформы. Между мембраной и подвижной цилиндрической втулкой образуется зона повышенного давления, обычно называемая подушкой. Если радиальная нагрузка на опору отсутствует (например, в машинах с вертикальным расположением вала), то осевая протяженность (ширина) подушки постоянна вдоль окружной координаты. Если же на опору действует радиальная нагрузка, то ширина подушки в нагруженной части возрастает пропорционально нагрузке.

После образования подушки втулка 2, жестко соединенная с ротором, самоустанавливается.

Истечение смазки из подушки в окружающую среду регулируется местным зазором между втулкой 2 и мембраной в месте ее наибольшего прогиба. Этот зазор благодаря гибкости мембраны сводит до минимума расход смазки. При увеличении нагрузки на вал втулка 2 смещается в направлении действия нагрузки, при этом форма мембраны изменяется так, что осевая протяженность подушки в нагруженной части увеличивается, а в ненагруженной - уменьшается. Тем самым обеспечивается увеличение грузоподьемности опоры и минимизация расхода смазки.

Таким образом, эффект изобретения заключается в возможности создания малорасходной самоустанавливающейся радиальной опоры скольжения, обладающей большой грузоподъемностью.

Использование: в машиностроении. Сущность: радиальная опора скольжения содержит неподвижную внутреннюю цилиндрическую втулку, которая установлена в статоре машины, и подвижную внешнюю цилиндрическую втулку, соединенную с ротором. Между втулками имеется рабочий зазор для заполнения смазкой. Во внутренней части неподвижной втулки выполнены каналы с дроссельными элементами для подвода смазки в рабочий зазор. К неподвижной втулке с наружной стороны прикреплено гибкое опорное средство, представляющее собой две одинаковые кольцевые мембраны из гибкого материала, по боковым кромкам соединенные со втулкой и расположенные симметрично относительно плоскости, проходящей через середину опоры перпендикулярно ее оси. В мембранах имеются отверстия для прохода смазки в рабочий зазор опоры. На неподвижную втулку для предотвращения касания опорных поверхностей втулки и мембраны при отсутствии смазки в опоре, т.е. в нерабочем состоянии, насажено кольцо из антифрикционного материала. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Радиальная опора скольжения, содержащая две цилиндрические концентрично расположенные с зазором между собой втулки, во внутренней из которых выполнены каналы с дроссельными элементами для подвода смазки, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения расхода смазки, повышения грузоподъемности опоры и обеспечения ее самоустановки, она снабжена прикрепленным к наружной поверхности внутренней втулки гибким опорным средством переменной осевой протяженности в виде двух кольцевых с отверстиями для прохода смазки в рабочий зазор опоры мембран, симметрично расположенных относительно проходящей через середину опоры перпендикулярно ее оси плоскости, при этом осевая протяженность каждой мембраны в зоне опоры по направлению действия радиальной нагрузки больше осевой протяженности в ненагруженной зоне опоры на величину, пропорциональную радиальной нагрузке. 2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения повреждений гибкого опорного средства, она снабжена смонтированным в средней части рабочей поверхности внутренней втулки кольцом из антифрикционного материала.