Система смазки подшипников турбохолодильника Советский патент 1984 года по МПК F25B11/00 F01M1/08 F16N7/26 

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к турбохолодильным агрегатам для охлаждения .воздуха в системе кондиционирования летательных аппаратов. Турбохолодильные агрегаты являются высокооборотными машинами. Условия их работы все более усложняются - повышаются температуры рабочей среды и окружающего врздуха, растут давления и вибрационные перегрузки, увеличиваются скорости врацения f OTOpa, повышаются требования к долговечности и надежности работы агрегатов. Отказ в работе турбохолодильников может вызвать, в лучшем случае, прекращение полета летательного аппарата, а при некоторых системах может привести к созданию аварийной ситуации. ДолговечноЛь, и надежность работы высокооборотных турбохолодильных агрегатов находится в прямой зависимости от надежности работы подшипников и систем, обеспечиваюших их работу, т.е. от системы смазки .подшипников и их охлаждения. Большая скорость вращения выдвигает ряд специфических требований к системам и смазочным маериалам. Одно из основных требовааий к ним, помимо собственрю смазки трущихся поверхностей, т.е. уменьше|1ия трения, это обеспечение удовлетворительного отвода тепла от нагретых элементов подшипникового узла и обеспечение подачи оптимального количества масла на подшипники. 1ри излишней подаче масла из-за дополнительного трения между элементами шарикового подшипника и маслом выделяется тепло и температура на подшипниках может возрасти настолько, что произойдет преждевременный износ подшипника и его разруп ение. Недостаток подачи масла может привести к частично сухому трению в подшипнике, повышению его температуры и преждепременпому выходу из строя. Известны систем)) смазки содержащие вал, установленный н подшипниках качения, заключенных в корпус и фитили, подведенные к валу 1 . Недостатком известной системы являетсяч невозможность работы системы при высоких скоростях вращения вала,. . Известна также система смазки подшипников турбохолодильника, содержащая масляный картер, в котором размещен вал, несущий турбину и установленный в подшипниках, имеюпшх наружные и внутренние кольца и заключенных в корпус, маслоотводящие каналы, выполненные в корпусе подшипников, и установленные в нем кольца, снабженные жиклерами 2. Недостатком известной системы смазки является то, что эффективность охлаждения .подшипника мала, гак как нагретое масло. протекая по каналам, окружающим наружное кольцо подшипника, препятствует охлаждению подшипника холодным воздухом вокруг корпуса подшипников. Кроме этого, впры скивание жиклерами постоянного расхода MacTia в подшипники независимо от режима их работы вызывает переполнение подшипника маслом, и, как следствие, приводит к дополнительным энергетическим потерям, повып1екию температуры подшипникового узла и разложению масла. Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения подшипников. Поставленная цель достигается тем, что система смазки подшипников турбохолодильника содержит масляный картер, в котором размещен вал, несущий турбину и установленный в подшипниках, имеющих наружные и внутренние кольца и заключенных в корпус, маслоотводяшие каналы, выполненные в корпусе ПОДП1ИПНИКОВ, и установленные в нем кольца, снабженные жиклерами, причем в кольце, установленном в корпусе со стороны турбины, выполнена кольцевая камера, подсоединенная к маслоотводящим каналам посредством дополнительно выполненных в корпусе, подшипников проточек. На фиг. 1 изображен турбохолодильник; на фиг. 2 -- разрез А-А на фиг. 1. Турбохолодильник содержит помимо кожуха 1, турбинного колеса 2, вала 3, уста1 овленного на подшипниках 4, имеющих наружные кольца 5, заключенные в корпусе 6 с продольными каналами 7 вокруг наружного кольца подшипника, прижатое со стороны турбинного колеса к наружному кольцу подшипника кольцо 8, имеющее жиклеры 9. В кольце выполнена кольцевая камера 10, изолированная от полости турбинного колеса уплотнением 11, и канал 12 для подачи масла в корпусе. Кольцевая камера ограничена со стороны турбины перегородKOJ5 13 с размещенными в ней жиклерами. С противоположной стороны камера сообщается с внутренней полостью подшипника. На периферии камеры по окружности выполнены радиальные проточки 14 между выступами15 торца кольца, которые прилегают к наружному кольцу подщипника. Радиальные проточки сообщают камеру с продольными каналами корпуса. Кольцо 8, будучи прижато к наружному кольцу 5 подщипника, является неподвижным, что обеспечивает подачу в жиклеры 9 масла из канала 12. При работе турбохолодильника охлажденное масло для смазки впрыскивается из жиклеров 9 в камеру 10, откуда часть масла направляется во внутреннюю полость подщипника 4, где масло, смазывая рабочие поверхности подшипника, нагревается и вытекает с противоположной стороны подщипника. Другая часть масла, минуя

внутреннюю полость подшипника, направ ляется из камеры 10, омывая торец под-, шипника, через радиальные проточки 14 в продольные каналы 7, где отбирает тепло от наружного кольца 5 подшипника.

Наличие в маслопадающем кольце турбохолодильника камеры с радиальными проточками устраняет подачу из жиклеров избытка масла в подшипники при изменении режима их работы, что улучшает смазку подшипникового узла.

Соединение камеры с продольными канаК лами корпуса подшипников позволяет ио-, .пользовать избыток холодного масла, поступающего из жиклеров, для охлаждения под шипников. Располджение каналов вокруг наружного кольца подшипника повышает коэффициент теплопередачи и тем caMHiit способствует более эффективному охлаждению подшипников. В совокупности улучшение смазки и увеличение охлаждения подшипников повышает долговечность поД шипникового узла турбохолодильника.

СИСТЕМА СМАЗКИ ПОДШИПНИКОВ ТУРБОХОЛОДИЛЬНИКА, содержащая масляный картер, в котором размещен вал, несущий турбину и установленный в подщипниках, имеющих наружные и внутренние кольца и заключенных в корпус, маслоотводящие каналы, выполненные в корпусе подшипников, и установленные в нем кольца, снабженные жиклерами, ргличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения подшипников, в кольце, установленном в корпусе со стороны турбины, выполнена кольцевая . камера, подсоединенная к маслоотводящим каналам посредством дополнительно выполненных в корпусе подшипников проточек. сл оо to

1

9

фиг. 2