УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМАЗКИ ОТДЕЛЬНОГО КОМПОНЕНТА СБОРОЧНОГО УЗЛА Российский патент 2009 года по МПК F02C7/06 F16N17/02 

Настоящее изобретение относится к устройству для смазки отдельного компонента сборочного узла.

Уровень техники изобретения

В некоторых случаях доступ к нуждающемуся в смазке компоненту узла бывает затруднен, и подающие смазку каналы не могут непосредственно достичь данного компонента, или же они занимают слишком много места вокруг данного компонента и связанных с ним деталей.

Эту проблему иногда можно решить за счет расположения каналов для подачи смазки через детали, находящиеся поблизости от данного компонента, но такое решение не всегда применимо на практике, в особенности, когда эти смазочные каналы должны проходить через движущиеся детали.

Еще одно известное решение данной проблемы заключается в формировании распределяющей смазку камеры в детали, которая расположена вблизи от нужного компонента, и соединения этой камеры посредством одного или нескольких пунктов к устройству подачи смазки и посредством одного или нескольких других пунктов к устройству для доставки смазки к данному компоненту.

По причинам материальных затрат эта камера может быть образована кольцевым желобком или уступом, выполненным механической обработкой, на поверхности данной детали и герметично закрыта при помощи металлического листа, который закрывает данный желобок или уступ и приваривается к поверхности данной детали.

Это решение применялось, в частности, для смазки подшипника для направления втулки, присоединенной к вращающемуся валу турбины низкого давления в турбореактивном двигателе, при этом данная распределяющая смазку камера образована кольцевым желобком, выполненным в цилиндрической поверхности детали, служащей для поддержки внешней дорожки качения данного подшипника.

Такое конструктивное решение решает проблему экономии места, но все равно имеет определенные недостатки:

- кольцевой желобок, образующий распределительную камеру, выполняется на опорной детали с помощью фрезерования, что может быть весьма трудно и неудобно;

- желобок покрыт металлическим листом, приваренным на всем протяжении своих кромок к обеим сторонам данного кольцевого желобка, что представляет собой долгую и трудную для выполнения операцию;

- закрытый таким образом желобок не может быть снова открыт; и

- данное решение не может быть осуществлено с материалами, которые трудно поддаются сварке или пайке.

Цели и сущность изобретения

Особая цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить простое, эффективное и недорогое решение перечисленных выше проблем.

Настоящее изобретение предоставляет устройство для смазки отдельного компонента, которое не имеет перечисленных выше недостатков существующих устройств.

С этой целью настоящее изобретение предоставляет устройство для смазки отдельного компонента в сборочном узле, при этом данное устройство включает в себя камеру для распределения смазки (распределительную камеру), расположенную вблизи данного компонента, устройство подачи для снабжения упомянутой камеры смазкой и устройство, соединяющее камеру и устройство для доставки смазки к компоненту, причем упомянутая камера образована кольцевым уступом в кольце, установленном на одной из деталей сборочного узла, при этом уступ автоматически закрывается соответствующей поверхностью детали, когда на ней установлено данное кольцо, причем каналы образованы в упомянутой детали, выходят на упомянутую поверхность и формируют устройство для снабжения уступа смазкой и/или устройство для соединения уступа с упомянутым устройством для доставки смазки к компоненту.

Настоящее изобретение имеет преимущество, заключающееся в том, что распределительная камера сформирована не в сплошной детали, которую необходимо впоследствии закрывать, используя для этого металлический лист, а в кольце, которое само установлено нажимом или посадкой с натягом на указанную деталь. Таким образом, исключается сложная и дорогостоящая механическая обработка сплошной детали. Кроме того, камера автоматически закрывается с помощью кольца, смонтированного на данной детали посредством кольца, которое включает в себя уступ, имеющий участок, прижатый к соответствующей поверхности детали, так что нет необходимости прибегать к сварке или каким-то другим способом закреплять закрывающий металлический лист на данном на кольце.

Данное кольцо удерживается на своем месте на данной детали простым способом, находясь между опорой, сформированной на этой детали, и арматурой, которая прикреплена к данной детали разъемным или съемным образом, например винтовым креплением.

Таким образом, кольцо соответствующего изобретению устройства может быть установлено на детали простым способом и удерживаться на своем месте при помощи разъемной или съемной арматуры.

В упомянутом выше примере с подшипником для направления втулки, прикрепленной к валу турбины низкого давления в турбореактивном двигателе, данная арматура может представлять собой ободок дорожки качения, как подробно описано ниже.

В предпочтительном варианте осуществления устройство имеет, по меньшей мере, две прокладки, которые размещены с обеих сторон данного кольцевого уступа и зажаты между кольцом и деталью, причем каждая прокладка предпочтительно размещена в кольцевом желобке указанного кольца.

Такое расположение обеспечивает хорошее уплотнение распределительной камеры, образованной уступом в кольце, причем такое уплотнение достигается простым и недорогим способом и не мешает легко производимому монтажу данного кольца на детали.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения кольцо устанавливается перемещением на осевом переходе, по меньшей мере, на одной цилиндрической опорной поверхности детали.

Предпочтительно, чтобы данное кольцо включало в себя кольцевой ободок на одном из своих осевых концов, причем на этом ободке должны иметься средства зацепления силовым инструментом для отсоединения данного кольца.

Такое устройство позволяет производить простое и быстрое отсоединение кольца, когда его осевым тяговым усилием просто снимают с данной детали.

Настоящее изобретение особенно, но не исключительно, применимо к подшипнику для направления втулки, прикрепленной к вращающемуся валу, относительно детали для поддержания кольца подшипника, причем вращающийся вал образован, например, валом турбины низкого давления в турбореактивном двигателе.

Краткое описание чертежей

Другие преимущества и отличия настоящего изобретения следуют из приведенного ниже описания, данного в виде неограничивающего примера, и со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - схематичный фрагментарный осевой разрез известного устройства для смазки подшипника для направления втулки, прикрепленной к валу турбины низкого давления турбореактивного двигателя;

Фиг.2 - схематичный осевой разрез смазочного устройства, соответствующего изобретению;

Фиг.3 - фрагмент фиг.2, выполненный в большем масштабе; и

Фиг.4 - другой схематичный осевой разрез устройства, показанного на фиг.2, причем плоскость этого разреза отличается от плоскости разреза на фиг.2.

Подробное описание изобретения

Первоначально ссылки относятся к фиг.1, где показана часть устройства для смазки подшипника для направления втулки, прикрепленной к валу турбины низкого давления турбореактивного двигателя, согласно известному уровню техники.

Втулка 2 центрируется и приводится во вращение с помощью подшипника 4, размещенного в отверстии цилиндрической опорной детали 6, которая сама размещена и закреплена в стационарной детали, например детали статора компрессора высокого давления в турбореактивном двигателе.

Подшипник 4 имеет множество вращающихся элементов, например шариков 8, которые удерживаются аксиально между двумя кольцевыми элементами 10 и которые катятся вдоль поверхности качения, заданной дорожками 12 и 14 качения подшипника, составляющими соответственно внутреннюю дорожку качения и внешнюю дорожку качения.

Радиально-внутренняя дорожка 12 качения подшипника прикреплена к втулке 2, а радиально-внешняя дорожка 14 качения подшипника установлена в отверстии опорной детали 6.

Радиально-внешняя дорожка 14 качения подшипника имеет осевое удлинение 16, проходящее вверх по потоку и заканчивающееся кольцевым ободом 18, проходящим радиально наружу и прижатым к радиальной торцевой поверхности опорной детали 6 для того, чтобы прикрепляться к этой детали подходящими средствами, например винтами.

Согласно уровню техники устройство для смазки подшипника 4 имеет кольцевую распределительную камеру, образованную кольцевой канавкой 20 во внутренней цилиндрической поверхности 22 расположенного выше по потоку участка детали 6, причем канавка 20 выполняется в этой цилиндрической поверхности 22 фрезерованием и закрывается подогнанной частью металлического листа 24, который приваривается к детали 6 непрерывно вдоль всей кромки в местах 26 и 28.

Кольцевая канавка 20 соединена с устройством 30 подачи смазки посредством радиального канала 32, заканчивающегося в распределительной камере, и посредством осевого канала 34, проходящего через деталь 6 и соединенного с устройством 30 подачи посредством цилиндрической втулки 36, имеющей расположенный ниже по потоку конец, герметично установленный в цилиндрическом отверстии радиальной торцевой поверхности детали 6, и имеющей расположенный выше по потоку конец, герметично установленный в цилиндрическом отверстии устройства 30 подачи. Средний участок втулки 36 проходит через отверстие в кольцевом ободе 18 дорожки 14 качения.

Кольцевая канавка 20 детали 6 соединена с устройством для подачи смазки в подшипник 4 с помощью средств, которые подробно описаны ниже со ссылками на фиг.4.

В соответствующем изобретению смазочном устройстве канавка 20, выполненная механическим способом в детали 6 для формирования распределительной камеры, заменена кольцевым уступом в питающем кольце, установленным на детали 6.

В варианте осуществления, показанном на фиг.2-4, это кольцо 40 задействовано на осевом переходе от расположенного выше по потоку конца в отверстие детали 6 и прижимается к двум опорным цилиндрическим поверхностям 42 и 44 различного диаметра, которые соединены друг с другом, причем эти опорные поверхности 42 и 44 образованы на расположенном выше по потоку участке детали 6 вокруг осевого продолжения 16 внешней дорожки 14 качения.

Питающее кольцо 40 имеет расположенный ниже по потоку конец 46 для прижатия к заплечику 48 внутренней поверхности детали 6 и расположенный выше по потоку конец 50, образующий поверхность, на которую опирается цилиндрическое ребро 52 обода 18 внешней дорожки 14 качения.

Заплечик 48 и ребро 52 составляют устройство для предотвращения осевого перемещения питающего кольца 40 в отверстии детали 6, причем это устройство по существу образовано с помощью средств, имеющих ответные взаимодействующие формы.

Расположенный ниже по потоку участок кольца 40, прижатый к цилиндрической опорной поверхности 44 детали 6, имеет внешний кольцевой желобок для размещения прокладки 54, которая взаимодействует с цилиндрической опорной поверхностью 44. Расположенный выше по потоку участок кольца 40 также представляет собой внешний кольцевой желобок для размещения прокладки 56, прижатой к цилиндрической опорной поверхности 42 детали 6.

Кольцевой уступ 58 сформирован в питающем кольце 40 между выемками для упомянутых выше прокладок 54 и 56 и выходит на радиально-внешнюю поверхность кольца 40. Этот уступ 58 с внешней стороны покрыт и закрыт цилиндрической опорной поверхностью 42 детали 6. В детали 6 сформирован радиальный канал 32, идентичный описанному со ссылкой на фиг.1, который выходит на цилиндрическую опорную структуру 42 в уступе 58, чтобы присоединить его к устройству 30 подачи смазки.

На своем расположенном выше по потоку конце 50 кольцо 40 преимущественно имеет кольцевое ребро 60, проходящее внутрь и образующее средство зацепления для зацепления подходящим инструментом для отделения кольца 40 за счет приложения усилия вытягивания в направлении вверх по потоку.

Фиг.4 представляет другой разрез узла, изображенного на фиг.2, на котором демонстрируется устройство для доставки смазки в подшипник 4.

Это устройство включает в себя канал или трубку 62, изогнутую по существу в J-образную форму с одним концом 64, обращенным вниз по потоку, проходящим через отверстие в кольцевом ободе 18 дорожки 14 качения и установленным герметично в расположенном выше по потоку конце отверстия детали 6 для присоединения к уступу 58 кольца 40 посредством радиального канала 66 в детали 6.

Другой конец канала 62 наклонен вниз по потоку и к оси втулки 2 и включает в себя, по меньшей мере, одно смазочное выходное отверстие 68, радиально открытое к кольцевому элементу 70, который образует центростремительную выемку 72 и который прочно установлен на втулке 2 между внутренней дорожкой 12 качения подшипника 4 и кольцевым заплечиком втулки 2.

Центростремительная выемка 72 принимает смазочное вещество, выходящее из отверстия 68 канала 62, и доставляет его внутрь элемента 70 к расположенному выше по потоку концу осевого желобка 74, образованного во внутренней дорожке 12 качения, который соединен своим расположенным ниже по потоку концом с каналами, ведущими к вращающимся элементам подшипника 4.

Когда турбореактивный двигатель работает, смазка может непрерывно подаваться к уступу 58 в кольце 40 с помощью устройства 30. Эта смазка проходит через устройство 30 подачи, втулку 36, каналы 34 и 32 и кольцевой уступ 58 кольца 40. Оттуда смазка проходит через канал 66, отверстие детали 6 и затем канал 62, чтобы далее выйти из отверстия 68 и попасть в центростремительную выемку 72, которая доставляет эту смазку к осевому желобку 74 внутренней дорожки 12 качения подшипника 4.

С кольцевым уступом 58 кольца 40 может быть соединено множество каналов или трубок 62, в этом случае они должны быть равномерно распределены по окружности опорной детали 6.

Питающее кольцо 40 предпочтительно выполняется из легкого металла, такого как титан или алюминий. Кольцевой уступ 58 выполняется в указанном кольце 40 любым подходящим способом, например токарной обработкой.

Устройство предназначено для смазки отдельного компонента сборочного узла. Устройство содержит распределительную камеру, расположенную вблизи компонента и образованную кольцевым уступом в кольце, установленном на одну из деталей сборочного узла, причем уступ автоматически закрывается, когда кольцо установлено с помощью соответствующей поверхности детали, на которую выходят каналы, выполненные в детали и обеспечивающие уступ смазочным материалом и/или присоединяющие уступ к устройству для доставки смазочного материала к компоненту. Технический результат - повышение надежности. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для смазки отдельного компонента сборочного узла, содержащее распределительную камеру, расположенную вблизи компонента, устройство подачи для обеспечения распределительной камеры смазкой и устройство, соединяющее распределительную камеру с устройством доставки смазки к компоненту, причем распределительная камера образована кольцевым уступом в кольце, установленном на одну из деталей сборочного узла, при этом уступ автоматически закрывается соответствующей поверхностью упомянутой детали, когда на ней установлено кольцо, причем каналы образованы в упомянутой детали, выходят на упомянутую поверхность и формируют устройство для обеспечения уступа смазкой и/или устройство соединения уступа с упомянутым устройством для доставки смазки к компоненту.

2. Устройство по п.1, включающее в себя средства для предотвращения перемещения кольца на указанной детали.

3. Устройство по п.2, в котором средства для предотвращения перемещения имеют ответные взаимодействующие формы.

4. Устройство по п.1, в котором кольцо предотвращено от перемещения на детали между опорой, сформированной на детали, и арматурой, которая прикреплена к детали так, что ее можно убрать или отсоединить, например, посредством винтового крепления.

5. Устройство по п.1, включающее в себя, по меньшей мере, одну прокладку, зажатую между кольцом и деталью, вдоль кольцевого уступа.

6. Устройство по п.5, включающее в себя, по меньшей мере, две прокладки, которые размещены на каждой стороне кольцевого уступа и зажаты между кольцом и деталью.

7. Устройство по п.5, в котором одна или каждая прокладка расположена в кольцевом желобке кольца.

8. Устройство по п.1, в котором кольцо установлено таким образом, что оно может перемещаться на осевом переходе, по меньшей мере, на одной цилиндрической опорной поверхности детали.

9. Устройство по п.1, в котором деталь имеет две цилиндрические опорные поверхности различных диаметров, которые соединены друг с другом и с которыми контактирует кольцо.

10. Устройство по п.1, в котором кольцо выполнено из легкого металла, в частности из титана или алюминия.

11. Устройство по п.1, в котором уступ выполнен в кольце токарной обработкой.

12. Устройство по п.1, в котором кольцо включает в себя кольцевой ободок на одном из своих осевых концов, причем этот кольцевой ободок образует средства зацепления для зацепления силовым инструментом для отсоединения кольца.

13. Устройство по п.1, в котором компонентом для смазки является подшипник для направления втулки, прикрепленной к вращающемуся валу, а деталь является опорной деталью для поддержки дорожки качения подшипника.

14. Устройство по п.13, в котором вращающийся вал является валом турбины низкого давления.