ЛЕПЕСТКОВЫЙ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК С АКТИВНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ Российский патент 2015 года по МПК F16C17/12 F16C27/02 F16C32/06 

Описание патента на изобретение RU2568005C1

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в качестве опор высокоскоростных роторов машин и агрегатов, нагруженных радиальными нагрузками, в системах кондиционирования воздуха кабин летательных аппаратов, а также систем турбонаддува в современном автомобилестроении.

Известен лепестковый газодинамический подшипник с полуактивным демпфированием, который является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, содержащий корпус, в который вставлены пьезоэлементы, на которые опирается тонкий лепесток (см. патент US №6527446 B2, МПК F16С 17/12 опубл. 2003).

Недостатком является понижение надежности и долговечности подшипникового узла, ресурса работы и устойчивости движения из-за прямого воздействия пьезоэлементов на тонкий лепесток.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в улучшении динамики системы «ротор-опора», в повышении надежности и долговечности подшипникового узла, ресурса работы, устойчивости движения и подавлении биений валов и роторов.

Поставленная задача достигается тем, что в лепестковом газодинамическом подшипнике с активным управлением содержится корпус, в который вставлены от 16 до 24 пьезоактуаторов, расположенных равномерно по окружности корпуса согласно изобретению, на которые опирается круговой гофрированный элемент, на который, в свою очередь, опирается тонкий лепесток, а также позволяющих снимать данные о положении вала и деформациях опорной поверхности и варьировать жесткостью опорной поверхности.

Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности подшипникового узла, ресурса работы, устойчивости движения и подавлении биений валов и роторов за счет пьезоактуаторов, с помощью которых можно управлять жесткостью опорной поверхности.

На фиг. 1 изображен лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением, поперечный разрез, на фиг. 2 - то же, продольный разрез. На фиг. 3 изображен увеличенный вид пьезоактуатора при наличии электрического напряжения, на фиг. 4 - увеличенный вид пьезоактуатора при отсутствии электрического напряжения.

Предлагаемый лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением представляет собой опору скольжения и состоит из корпуса 1, выполненного в виде втулки с радиальными отверстиями 2, в которые вкручены пьезоактуаторы 3, состоящие из гайки 4 с отверстиями 5 для проводов, в которую вставлены пьезоэлементы 6 и штифты 7. Втулка имеет продольные пазы 8, в которые вставлены подвижные элементы 9, воздействующие на круговой гофрированный элемент 10, на который опирается тонкий лепесток 11, охватывающий вал 12.

Устройство работает следующим образом.

При наличии электрического напряжения на проводах пьезоактуаторов 3 пьезоэлементы 6 увеличиваются в размерах, подвижные элементы 9 занимают положение под гофрами кругового гофрированного элемента 10. Во время работы подвижные элементы 9 воспринимают нагрузки, действующие на гофры кругового гофрированного элемента 10, и передают их через штифты 7 на пьезоэлементы 6, которые под действием нагрузки выдают ток в сеть. Прогибы каждого отдельного гофра кругового гофрированного элемента 10 прямо пропорциональны изменению величины силы тока в цепи, что позволяет регистрировать прогибы, а путем увеличения подводимого тока воздействовать на жесткость кругового гофрированного элемента 10 и всего подшипника в целом.

При отсутствии тока в цепи пьезоэлементы 6 имеют минимальные размеры, и подвижные элементы 9 не участвуют в работе подшипника, который функционирует как лепестковый газодинамический подшипник.

Похожие патенты RU2568005C1

название год авторы номер документа
ЛЕПЕСТКОВЫЙ МЕХАТРОННЫЙ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК 2019
  • Савин Леонид Алексеевич
  • Поляков Роман Николаевич
  • Сытин Антон Валерьевич
  • Родичев Алексей Юрьевич
  • Кузавка Александр Валерьевич
  • Тюрин Валентин Олегович
RU2708409C1
МНОГОЛЕПЕСТКОВЫЙ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК С АКТИВНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ 2014
  • Савин Леонид Алексеевич
  • Сытин Антон Валерьевич
  • Тюрин Валентин Олегович
  • Антонов Сергей Дмитриевич
RU2581101C1
МНОГОЛЕПЕСТКОВЫЙ МЕХАТРОННЫЙ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК 2019
  • Савин Леонид Алексеевич
  • Поляков Роман Николаевич
  • Сытин Антон Валерьевич
  • Родичев Алексей Юрьевич
  • Кузавка Александр Валерьевич
  • Тюрин Валентин Олегович
RU2708413C1
КОНИЧЕСКИЙ ЛЕПЕСТКОВЫЙ ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ 2010
  • Савин Леонид Алексеевич
  • Корнеев Андрей Юрьевич
  • Сытин Антон Валерьевич
  • Ярославцев Михаил Михайлович
RU2437005C2
КОМБИНИРОВАННЫЙ РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ЛЕПЕСТКОВЫЙ ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ 2011
  • Савин Леонид Алексеевич
  • Корнеев Андрей Юрьевич
  • Сытин Антон Валерьевич
  • Ярославцев Михаил Михайлович
  • Ладыгин Сергей Федорович
RU2489615C1
ЛЕПЕСТКОВЫЙ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК 1997
  • Ермилов Ю.И.
  • Равикович Ю.А.
RU2137954C1
КОМБИНИРОВАННЫЙ РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ЛЕПЕСТКОВЫЙ ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ 2015
  • Савин Леонид Алексеевич
  • Сытин Антон Валерьевич
  • Тюрин Валентин Олегович
  • Поляков Роман Николаевич
  • Корнеев Андрей Юрьевич
  • Бондаренко Максим Эдуардович
RU2605658C2
КОМБИНИРОВАННАЯ ОПОРА 2013
  • Поляков Роман Николаевич
  • Сытин Антон Валерьевич
  • Галичев Александр Сергеевич
  • Тюрин Валентин Олегович
RU2525497C1
Комбинированный радиальный подшипник с широким диапазоном рабочих скоростей и нагрузок (варианты) 2016
  • Шестаков Александр Леонидович
  • Карипов Рамзиль Салахович
  • Карипов Денис Рамзилевич
  • Левина Галина Абрамовна
RU2649280C1
УПОРНЫЙ ЛЕПЕСТКОВЫЙ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК 2018
  • Сытин Антон Валерьевич
  • Поляков Роман Николаевич
  • Кузавка Александр Валерьевич
  • Тюрин Валентин Олегович
RU2710091C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 568 005 C1

Реферат патента 2015 года ЛЕПЕСТКОВЫЙ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК С АКТИВНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к турбомашиностроению и может быть использовано в качестве опор высокоскоростных роторов машин и агрегатов, нагруженных радиальными нагрузками, в системах кондиционирования воздуха кабин летательных аппаратов, а также систем турбонаддува в современном автомобилестроении. Лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением содержит корпус (1), в который вставлены от 16 до 24 пьезоактуаторов (3), расположенных равномерно по окружности корпуса (1), на которые опирается круговой гофрированный элемент (10), на который, в свою очередь, опирается тонкий лепесток (11), охватывающий вал (12), а также позволяющих снимать данные о положении вала и деформациях опорной поверхности и варьировать жесткостью опорной поверхности. Технический результат: повышение надежности и долговечности подшипникового узла, ресурса работы, устойчивости движения и подавление биений валов и роторов за счет пьезоактуаторов, с помощью которых можно управлять жесткостью опорной поверхности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения RU 2 568 005 C1

1. Лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением, содержащий корпус, в который вставлены пьезоактуаторы, расположенные равномерно по окружности корпуса, и тонкий лепесток, отличающийся тем, что он дополнительно содержит круговой гофрированный элемент, опирающийся на пьезоактуаторы, и опирающийся на него тонкий лепесток.

2. Лепестковый газодинамический подшипник с активным управлением по п. 1, отличающийся тем, что он содержит от 16 до 24 пьезоактуаторов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2568005C1

US 4178046 A, 11.12.1979;SU 1555556 A1, 07.04.1990;RU 2079014 C1, 10.05.1997;RU 2309304 C1, 27.10.2007;WO 2005078294 A1, 25.08.2005

RU 2 568 005 C1

Авторы

Савин Леонид Алексевич

Сытин Антон Валерьевич

Шутин Денис Владимирович

Тюрин Валентин Олегович

Даты

2015-11-10Публикация

2014-06-04Подача