ОПОРНЫЙ ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ С ИНДИВИДУАЛЬНОЙ СМАЗКОЙ Российский патент 2020 года по МПК F16C17/03 F16C33/10 

Изобретение относится к области машиностроения.

Известен подшипник с индивидуальной системой смазки (см. ОСТ 5.4104-80 "Подшипники скольжения, опорные самоустанавливающиеся промежуточных валов судовых валопроводов", стр. 4), выбранный в качестве прототипа.

Подшипник опорный, указанный в качестве прототипа, состоит из корпуса, сферического опорного вкладыша, двух картеров и двух маслоподающих устройств с индивидуальной замкнутой системой смазки.

Циркуляция смазывающей жидкости организована по круговому циклу из картеров, которые являются емкостями для залива необходимого количества смазывающей жидкости в подшипник. По системе каналов маслоподающего устройства жидкость направляется на внутреннюю рабочую поверхность опорного вкладыша.

Далее протечки по торцевым поверхностям опорного вкладыша собираются в картеры и снова направляются в зону трения. При этом наружная поверхность опорного вкладыша, имеющая сферическую форму, и сферическая расточка внутренних поверхностей корпуса и крышки позволяют опорному вкладышу самоустанавливаться, отслеживая перекосы промежуточного вала. Способность опорного вкладыша самоустанавливаться исключает возникновение на кромках внутренней рабочей поверхности вкладыша повышенной нагрузки (кромочный эффект), тем самым препятствуя повышенному тепловыделению.

Охлаждение подшипника осуществляется методом естественной конвекции через наружные поверхности картеров, корпуса и крышки.

Недостатками прототипа являются недостаточный объем картеров и маслоподающей системы, незначительный объем смазывающей жидкости, который способны вместить картера и постоянный контакт жидкости с вращающимися элементами маслоподающей системы подшипника, следствием чего является возникновение барботажа. В результате на работу подшипника накладывается ограничение по применению по окружной скорости вращения вала не более 6 м/с.

Задача, решаемая изобретением, - повышение надежности работы подшипника и увеличение допускаемых окружных скоростей вала до 14 м/с, без использования внешней системы циркуляционной смазки, устранение барботажа смазывающей жидкости при работе подшипника на высоких окружных скоростях и равномерное распределение масла по полостям при работе подшипника.

Указанная задача достигается за счет того, что в верхних картерах подшипника выполнены дополнительные полости для смазывающей жидкости. Расширенная полость одного картера верхнего (далее - маслоприемник) способна вместить весь объем смазывающей жидкости, заливаемый в подшипник. Одновременно с этим внутренний объем картера разделен перегородками на три полости. Система каналов и отверстий определенных размеров позволяет отделить при работе подшипника значительный объем смазывающей жидкости от вращающихся в центральной полости элементов маслоподающей системы. Смазывающая жидкость, особенно при работе подшипника на повышенных окружных скоростях, подается в полость маслоподачи дозировано вследствие использования запирающего эффекта, возникающего от вращения элементов маслоподающей системы (далее - маслоподающего колеса).

Смазывающая жидкость, попавшая в центральную полость картера, снимается маслосъемником оригинальной конструкции, имеющим плавные переходы направляющих, позволяющие уменьшить эффект вспенивания смазывающей жидкости при ударе, происходящем при снятии ее маслосъемником с маслоподающего колеса.

Обширный (спокойный) объем маслоприемника позволяет провести деаэрацию смазочной жидкости. Канал в верхней половине опорного вкладыша, соединяющий маслоприемники картеров, обеспечивает равномерное распределение смазочной жидкости по внутренним полостям подшипников.

Технический результат заключается в том, что в новой конструкции подшипника увеличены наружные поверхности картеров, увеличен объем смазывающей жидкости, используемой при работе, создана система деаэрации, что позволило обеспечить надежную работу подшипника с обеспечением допустимого теплового баланса в автономном режиме.

Изобретение поясняется чертежом: на фиг. 1 изображен общий вид опорного подшипника скольжения с индивидуальной смазкой.

Опорный подшипник скольжения с индивидуальной смазкой состоит из разъемного корпуса 1. В корпусе размещен разъемный самоустанавливающийся опорный вкладыш 2, состоящий из вкладыша верхнего и вкладыша нижнего с уложенным в него промежуточным валом с опорной шейкой 3. На диаметральные боковые поверхности вкладыша опорного с левой и с правой стороны установлены картера 4. Картера имеют горизонтальный разъем и состоят из картера верхнего 5 и картера нижнего 6. В центральной полости картеров расположены маслоподающие устройства, состоящие из маслоподающих колес (колец) 7 (по одному кольцу в каждом картере) и размещенных над ними в картерах верхних маслосъемников 8.

На наружных торцевых поверхностях картеров установлены крышки торцевые 9, включающие в свою конструкцию статические маслоотбойные кольца, которые в паре с маслоотбойными кольцами 10, установленными на опорную шейку вала, образуют лабиринтное уплотнение.

В верхней части вкладыша 2 выполнено отверстие 11, которое соединено с помощью отверстий 12 с маслоподающими устройствами. В отверстия картеров 11 залита смазывающая жидкость.

В верхних картерах подшипника организованы дополнительные полости для смазывающей жидкости 13. Между картерами и нижними вкладышами организованы зазоры 14. В нижних картерах созданы камеры 15, отделенные стенками от маслоподающих устройств.

Для стока масла в нижней части картеров организован грязеотстойник 16. Кроме того в нижней части картеров созданы специальные камеры 17, которые заполняет масло.

Заявленное устройство - опорный подшипник скольжения с индивидуальной смазкой работает следующим образом. В полости картеров залита смазывающая жидкость. При вращении вала 3 смазывающая жидкость забирается маслоподающими колесами (кольцами) 7, снимается с них маслосъемниками 8 и по отверстиям 12 поступает в отверстие 11 вкладыша 2. Поступающая из картеров 4 в верхний вкладыш 2 смазывающая жидкость возвращается в картеры по диаметральному зазору между валом 3 и вкладышем 2.

Из дополнительных полостей для смазывающей жидкости 13 в верхних картерах подшипника масло попадает в зону трения - попадает в каналы и растекается по расточке между валом и вкладышами. Затем за счет организации зазора между картерами и нижним вкладышем 14 масло стекает в камеры 15 в нижних картерах, отделенные стенками от маслоподающих устройств, Далее масло стекает в грязеотстойник 16 и заполняет камеры 17 в нижней части картеров. Из грязеотстойника масло небольшими дозами через калиброванное фасонное отверстие 18 попадает в зону 19, в которой вращается маслоподающее кольцо.

В конструкции опорного подшипника скольжения с индивидуальной смазкой торцевые лабиринтовые уплотнения, состоящие из лабиринтовых козырьков, размещенных на торцевых поверхностях картеров и маслоотбойных колец с лабиринтовыми козырьками, расположенными на торцах подшипника, выполнены отдельным узлом, элементы лабиринтового уплотнения отделены от маслоподающего кольца.

Увеличение теплоотвода из зоны трения с одновременным увеличением поверхности конвективного теплообмена и периода циркуляции смазывающей жидкости по подшипнику за счет организации в картерах подшипника дополнительных емкостей позволяет увеличить допускаемую окружную скорость вращения вала свыше 14 м/с, без подключения внешней циркуляционной системы смазки, включающей в себя насосы, цистерны, маслоохладители.

Изобретение предназначено для опорных подшипников скольжения судовых валопроводов. Опорный подшипник скольжения с индивидуальной смазкой содержит корпус, выполненный разъемным из двух половин - нижней и верхней, опорный вкладыш, состоящий из нижнего и верхнего вкладыша, картеры и маслоподающие устройства. На диаметральные боковые поверхности вкладыша опорного, с левой и правой стороны, установлены картеры. Картеры имеют горизонтальный разъем и состоят из картера верхнего и картера нижнего. В центральной полости картеров расположены маслоподающие устройства, состоящие из маслоподающих колец и, размещенных над ними, верхних маслосъемников. В верхнем картере выполнены полости для смазывающей жидкости, в нижней части картеров организован грязеотстойник, из которого масло попадает в зону, в которой вращается маслоподающее кольцо. Торцевые лабиринтовые уплотнения состоят из лабиринтовых козырьков, размещенных на торцевых поверхностях картеров и маслоотбойных колец с лабиринтовыми козырьками. Технический результат: повышение надежности работы подшипника и увеличение допускаемых окружных скоростей вала до 14 м/с, без использования внешней системы циркуляционной смазки, устранение барботажа смазывающей жидкости при работе подшипника на высоких окружных скоростях и равномерное распределение масла по полостям при работе подшипника. 1 ил.

Опорный подшипник скольжения с индивидуальной смазкой, содержащий корпус, выполненный разъемным из двух половин - нижней и верхней, опорный вкладыш, состоящий из нижнего и верхнего вкладыша, картеры и маслоподающие устройства, отличающийся тем, что на диаметральные боковые поверхности вкладыша опорного с левой и правой стороны установлены картеры, картеры имеют горизонтальный разъем и состоят из картера верхнего и картера нижнего, в центральной полости картеров расположены маслоподающие устройства, состоящие из маслоподающих колец и, размещенных над ними в картерах, верхних маслосъемников, в верхнем картере выполнены дополнительные полости для смазывающей жидкости, способные принять весь объем масла, находящийся в подшипнике, отделенные стенками от маслоподающих колец, для стока масла в нижней части картеров организован грязеотстойник, из которого масло имеет возможность заполнить камеры в нижней части картера и небольшими дозами через калиброванное фасонное отверстие попадает в зону, в которой вращается маслоподающее кольцо, торцевые лабиринтовые уплотнения, состоящие из лабиринтовых козырьков, размещенных на торцевых поверхностях боковых картеров и маслоотбойных колец с лабиринтовыми козырьками, расположенными на торцах подшипника, выполнены отдельным узлом, элементы лабиринтового уплотнения отделены от маслоподающего кольца.