Подшипниковый узел гребного вала Советский патент 1984 года по МПК B63H23/36 

Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым подшипниковым узлам гребных валов.

Известен подшипниковый узел гребного вала, содержаглий охватывающую последний концентрически расположенную внутри дейдвуднон трубы втулку со сквозным продольным пазом на наружной поверхности, упруго деформирующуюся в поперечном направлении в зоне паза, ширина которого болыие радиуса втулки, а его глубина больше величины деформации втулки в вертикальной плоскости, проходящей через центральную ось втулки 1.

Недостатком известного устройства является то, что радиальная жесткость втулки в районе паза по ее длине одинакопа, при этом из-за консольного расположения гребного нагрузка, вызванная массой гребного винта и вала, у кормового торца втулки будет больше, чем у иосопого. Хотя деформация втулки у кормового то)ца будет больше чем у носового, ее величины педостаточно для равномерного нагружения втулки по длине, поэтому большие контактные напряжения между палом и втулкой в ее кормовой части приведут к износу поверхностей вала и втулки и с(жратят срок службы узла.

Целью изобретения является гювыщение долговечности узла.

Эта цель достигается те.м, что в подшипниковом узли гребного вала, содержащем охватывающую последний концентрически расположенную внутри дейдвудной трубы втулку со сквозным продольным пазом на наружной поверхности, упруго деформирующуюся п поперечном направлении в-зоне паза, ширина которого больше радиуса втулки, а его глубина больше величины деформации втулки в вертикальной плоскости, проходящей через центральную ось втулки, на дне паза выполнены две канавки, расположенные симметрично середине паза, толпхина втулки в районе паза по ее длине переменна, при этом наибольшая толщина находится у носового торца втулки.

На фиг. 1 изображеп подшипниковый узел гребного вала, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Подшипниковый узел гребного вала содержит охватываюплую гребной вал 1 (фиг. 1) и KOinieHTpff4eeKH расположенную внутри дейдвудмой трубы 2 втулку 3, которая имеет кормовой 4, обращенной к гребному винту 5, и носовой 6 торцы. Наружная поверхность втулки 3 снабжена сквозным продольным пазом 7 глубиной Л (равной, например, 5 мм для капролоповой втулки с внутренним диаметром 230 мм), на дне которого выполнены канавкн 8 (фиг. 2) с диаметром, например, 3 мм, расположенные симметрично середине паза, относительно вертикальной . плоскости 9, проходящей через

центра. ось втулки 3, т.е. I CJ. При этом угловая мера дуги втулки 3 по направляющей 10 от оси 9 до оси канавки 8 составляет (например, для судов типа «БК-1201) li - R, где R - внутренний радиус втулки 3, а ширина паза 7 -- Ось каждой канавки 8 проходит через равнодействующую давлений Р в слое смазки в зоне трения вала I и втулки 3 при номинальной работе узла (например, для судна типа «БК - 1201 номинальная частота вращения вала 1 равна 300 об/мин). Толщина втулки 3 в paAofie пйза 7 по ее д,тине переменна, при этом толщина Ьг втулки 3 у носового 6 торца больше толщины h, втулки 3 у ее кормового 4 торца. При этом минимальную толщину вплки 3 в районе пазя 7 необходимо выбирать таким образом, чтобы втулка 3 могла ynpyio деформироват1 ся в поперечном направлении после достил ения предельно допустимого износа внутренней поверхности вту,1К1 3 (папри.мер, для капролонового вкладыша с В1-;утренним диаметром 230мм для судов типа «БК--1201 толщина равна 17 мм), а минима,пьная тлубина л паза 7 больше величины деформации втулки 3 в вертикально плоскости 9.

Устрс;йство работает следующим образом .

Под воздействием нагрузки, вызванной массой гребного вала 1 и винта 5, 3 в районе паза 7 упруго деформируется в радиальном направлении. Из-за переменной толщины втулки 3 (фиг. 1) или ширины паза 7 (фиг. 2), а также канавок 8 указанная деформация втулки 3 будет пропорциональна действующей нагрузке, т.е. чем больи1е нагрузка, тем больше деформация втулки 3, прп этом внутренняя поверхность втулки 3 повторит форму изгиба гребного вала 1 как по длине втулки 3, так и по направляющей 10, что уменьшит угол наклона вала 1, увеличит площадь контакта вала 1 и втулки 3, уменьшит удельную нагрузку, а следовательно, и износ вала I и втулки 3 и увеличит срок работы узла.

В случае использования на судах винта регулируемого njara. при котором вал 1 вращается в одну сторону как при переднем, так и при заднем ходе судна, достаточно выпо,1нение одной канавки 8, ось которой проходит через равнодействующую давлений в слое смазки Р.

При вращении гребного вала 1 во втулке 3 между ними возникает слой с.%5азочной жидкости (например, воды для капролоиовой втулки 1), который предохраняет гребной вал 1 от контакта со втулкой 3, увеличивая срок службы подшипникового узла. При этом татщина смазочного слоя зависит от многих параметров, в т.ч. от величины и характера нагружения, деформации внутренней поверхности втулки 3 в зоне ее контакта с гребным валом 1. В зависимости от упругих свойств контактирующих мятериялов и их формы уменьшение радиальной жесткости втулки 3 в указанной зоне, в основном у торца 4, приведет к увеличению толщины смазочного слоя и. слеловательно, к повышению долговечности подшипникового узла гребного вала I в 2 раза.

Технические преимущества изобретения заключаются в следующем: втулки R районе паза или ширина паза по длине втулки переменны, а на дне паза выпплfieHbi канавки, расположенные симметрично середины паза. Кроме того, сохраняется эффективность работы у.зла за весь период 9кс11Л атании.

ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ ТРЕБНОГО ВАЛА, содержащий o.xfsaTbiBaioiJiyio последний концентрически расположенную внутри дейдвудной трубы втулку со скво.чным продольным пазом на наружной поверхности, npyro деформирующуюся в ноне)ечном нанравленип в зоне паза, ширина KOTOpoio бо,1ыне радиуса втулки, а его г,)ииа Г)о,1ьи1е величины деформации втулки 13 вертикальной плоскости, проходящеГ че|Н3 центральную ось втулки, отличающийся тем, что, с не,1ью повьпнения долговечности узла, на дне паза вьнюлнены две каiiaBKii, расположенные симметрично середине нйза, толщина втулки в районе паза но ее длине переме Н а, при этом нанбо,1ьтая то.пнина находится у носового торна втулки. (Л Фиг.1

Фиг. г