ПОДПЯТНИК ГИДРОГЕНЕРАТОРА Российский патент 2004 года по МПК F03B11/06 F16C17/08 H02K5/00 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструктивным элементам гидрогенераторов, а именно подпятникам, а более конкретно к опорным элементам подпятника.

Известны устройства, в которых подпятник состоит из корпуса, диска, втулки, сегментов, опор, вкладышей опорного болта и опорного болта, при этом диск жестко соединен с втулкой и опирается на сегмент. Сегмент лежит на опоре, опирающейся на сферическую поверхность вкладыша опорного болта, который сочленяется с корпусом, на котором установлены упоры [1].

При работе гидрогенератора под воздействием вращающихся частей возникают усилия, стремящиеся переместить сегмент подпятника как в тангенциальном, так и в радиальном направлениях, что может привести к перераспределению нагрузки по площади сегмента, уменьшению толщины масляной пленки, ее прорыву и как следствие этих процессов к перегреву трущихся поверхностей сегмента и диска и выходу сегмента из строя.

Для обеспечения фиксации сегмента подпятника в постоянном положении и компенсации усилий, способных переместить сегмент под воздействием усилий вращающихся частей гидрогенератора, в известных конструкциях подпятников радиальный и тангенциальный упоры имеют жесткое крепление. Необходимым условием качественного функционирования подпятника является образование устойчивой масляной пленки между трущимися поверхностями, которые в течение эксплуатации подвержены механическому износу. Для обеспечения образования устойчивой масляной пленки опора должна иметь возможность смещаться относительно центра сегмента в тангенциальном направлении по направлению вращения и в радиальном направлении от оси вращения.

От величины смещения (эксцентриситета) зависят параметры масляной пленки и как следствие надежность работы подпятника. С учетом того, что оптимальное значение эксцентриситета для подпятников гидрогенераторов, как правило, определяется экспериментальным путем [2, с.181], такое определение оптимального значения эксцентриситета при жесткой конструкции радиального упора в известных устройствах является трудоемким, так как требует проведения операций по доработке радиальных упоров или сегментов подпятника.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является устройство - "Подпятник" [2].

Известный подпятник гидрогенератора включает корпус, диск, жестко соединенный с втулкой, опирающейся на сегмент. Сегмент лежит на эластичной опоре, выполненной в форме тарелки, а опора лежит на сферической поверхности вкладыша опорного болта, который сочленен с корпусом, корпус снабжен тангенциальным и радиальным упорами, при этом тангенциальный упор жестко скреплен с корпусом, а радиальный упор выполнен в виде планки, которая скреплена болтом с тангенциальным упором.

Данное устройство обеспечивает фиксацию сегмента подпятника в постоянном положении и представляет собой конструкцию подпятников с жестким креплением радиального упора, что исключает возможность изменять радиальный эксцентриситет для получения масляной пленки с оптимальными параметрами между трущимися поверхностями подпятника.

Задачей настоящего предложения является увеличение надежности и долговечности подпятника путем изменения параметров (равномерности растекания) масляной пленки между трущимися поверхностями посредством регулирования радиального эксцентриситета с одновременным снижением трудоемкости работ по определению оптимального значения радиального эксцентриситета подпятника в процессе его эксплуатации.

Поставленная задача достигается тем, что в подпятнике гидрогенератора, состоящем из корпуса, втулки, жестко соединенной с диском, опирающимся на сегмент, сегмент установлен на эластичную опору, лежащую на сферической поверхности вкладыша опорного болта. Корпус жестко соединен с тангенциальным упором, а радиальный упор выполнен в форме планки и соединен с тангенциальным упором крепежным элементом, планка имеет скос, плоскость которого сопрягается с сегментом, при этом скос выполнен под углом к направлению движения планки, планка также имеет отверстие в форме эллипса.

При работе гидрогенератора вращающиеся элементы создают усилия, сдвигающие сегмент подпятника как в радиальном, так и в тангенциальном направлениях. Тангенциальный и радиальный упоры служат для ограничения перемещений сегмента относительно опоры, причем величина радиального и тангенциального эксцентриситета определяется взаимным расположением опоры сегмента и упоров. Изменение радиального эксцентриситета позволяет обеспечить более равномерное растекание масляной пленки, что осуществляется за счет изменения расстояния от геометрического центра сегмента до оси опоры путем смещения сегмента в радиальном направлении. Для реализации указанного эффекта в радиальном упоре, выполненном в виде планки со скосом, имеется отверстие в форме эллипса для крепежного элемента, например винтового элемента. При перемещении радиального упора в ту или иную сторону сегмент также перемещается либо по направлению к оси вращения, либо в противоположном направлении за счет скоса. Таким образом меняется расстояние от центра сегмента до оси опоры, т.е. меняется радиальный эксцентриситет, что обеспечивает регулирование параметров масляной пленки между трущимися поверхностями подпятника.

Предлагаемая конструкция подпятника с радиальным упором, выполненным в виде планки со скосом и имеющим отверстие в форме эллипса под крепежный элемент, например, в виде винтового элемента, соединяющего тангенциальный упор с радиальным, с возможностью перемещения планки в горизонтальной плоскости, обеспечивает смещение сегмента относительно опоры, что позволяет более равномерно распределять масляную пленку по поверхности сегмента по сравнению с известными устройствами, имеющими конструкцию с жестким креплением радиального упора подпятника.

Новым в заявляемом изобретении является выполнение планки (радиальный упор) со скосом, плоскость которой сопрягается с сегментом, при этом скос выполнен под углом к направлению движения планки, и в планке выполнено отверстие в виде эллипса.

Данная совокупность новых признаков предлагаемого устройства не выявлена из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен продольный разрез подпятника. На фиг.2 изображен радиальный упор.

Подпятник состоит из корпуса 1, втулки 2, жестко соединенной с диском 3, опирающимся на сегмент 4, который в свою очередь установлен на эластичную опору 5, лежащую на сферической поверхности вкладыша 6 опорного болта 7, корпус жестко соединен с тангенциальным упором 8, радиальный упор 9 выполнен в форме планки и соединен с тангенциальным упором 8 крепежным элементом 10, планка - радиальный упор 9 - имеет скос 11, плоскость которого сопрягается с сегментом 4, при этом скос выполнен под углом к направлению движения планки, планка также имеет отверстие в форме эллипса 12.

Изменение радиального эксцентриситета и тем самым изменение параметров масляной пленки осуществляется изменением расстояния от геометрического центра сегмента 4 до оси опоры 5 путем смещения сегмента 4 в радиальном направлении. Для этого в радиальном упоре 9, выполненном в виде планки, имеется отверстие 12 в форме эллипса для винтового элемента 10, который устанавливается в тангенциальном упоре 8 и служит для крепления радиального упора 9 к тангенциальному упору 8, а радиальный упор 9 и сегмент 4 подпятника сопрягается по плоскости, располагающейся под углом к направлению движения упора 9, что обеспечивается скосом.

При перемещении радиального упора 9 в ту или иную сторону сегмент 4 также перемещается либо по направлению к оси вращения, либо в противоположном направлении. Таким образом, меняется расстояние от центра сегмента 4 до оси опоры 5, т.е. меняется радиальный эксцентриситет, что обеспечивает регулирование параметров масляной пленки между трущимися поверхностями подпятника.

В предлагаемом устройстве радиальный упор выполнен в виде планки со скосом, имеющей отверстие в форме эллипса и крепящейся к тангенциальному упору посредством, например, винтового элемента, с возможностью передвигаться в горизонтальной плоскости для регулирования положения сегмента подпятника относительно его опоры для получения оптимальных параметров масляной пленки. Такая конструкция проста в изготовлении, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности "промышленная применимость".

Источники информации:
1. Патент РФ 1524131.

2. Александров Е.А. Подпятники гидрогенераторов. - М.: Энергия, 1975, с. 35 и 36, с.290.

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к конструктивным элементам гидрогенераторов, а именно подпятникам. Подпятник гидрогенератора состоит из корпуса, втулки, жестко соединенной с диском, опирающимся на сегмент, который, в свою очередь, установлен на эластичную опору, лежащую на сферической поверхности вкладыша опорного болта. При этом корпус жестко соединен с тангенциальным упором, на котором установлен радиальный упор, выполненный в форме планки. Планка имеет скос, плоскость которого сопрягается с сегментом, при этом скос выполнен под углом к направлению движения планки, и в планке выполнено отверстие в виде эллипса. Технический результат - увеличение надежности и долговечности подпятника. 2 ил.

Подпятник гидрогенератора, состоящий из корпуса, втулки, жестко соединенной с диском, опирающимся на сегмент, который, в свою очередь, установлен на эластичную опору, лежащую на сферической поверхности вкладыша опорного болта, при этом корпус жестко соединен с тангенциальным упором, на котором установлен радиальный упор, выполненный в форме планки, отличающийся тем, что планка имеет скос, плоскость которого сопрягается с сегментом, при этом скос выполнен под углом к направлению движения планки, и в планке выполнено отверстие в виде эллипса.