Подшипниковый узел гребного вала Советский патент 1984 года по МПК B63H23/26 

Изобретение относится к судострое нию, в частности к судовым подшипниковым узлам гребного вала. Известен подшипниковый узел гребного вала, содержащий втулку с вкладьпием, установленную в корпусе судна внутри котооой проходит гребной вал :с винтом, при этом во вкладыше выпол нено основное сквозное отверстие, сообщающееся с заборным пространстBOM lj . Однако известный узел характеризуется недостаточной подачей охлаждающей воды в зону трения через отверстия, при прекращении принудитель ной прокачки воды, так как отверстие дает возможность сообщать с забортным пространством только кормовую часть вкладьша и не гарантирует движение охлаждающей воды в конфузорном зазоре вкладыша по его длине, что приводит к изменению теплового режима, снижению толщины смазочного слоя, подплавлению или обугливанию вкладыша, интенсивному его износу и уменьшению срока службы узла (например, повышение температуры в зоне трения с 30 до 60 G приводит к умень шению толщины смазочного слоя в 1,47 раза). Кроме того, расположение отверсти в зоне трения не способствует увеличению надежности узла, а наоборот, снижает его грузоподъемность. В то ж время радиальное расположение отверс тия малоэффективно, так как не используется эффект набегающего потока воды вдоль корпуса судна, а наличие кольцевой выточки на наружной поверх ности вкладыша приводит к нарушению сплошности потока через отверстие, создавая тем самым дополнительное гидравлическое согфотивление потоку. При этом абразивные частицы накапли ваются в выточке, перекрывают сквоз ное отверстие, что вызывает прекращение подачи воды в зону трения и уменьшению срока службы узла. Использование известного узла для судов,не имеющих принудительной прокачки вкладыша водой (например, в кронштейнах гребных валов), неэффективно, так как вероятность перекрытия конфузорного зазора на обоих торцах вкладыша примерно одинакова и поэтому наличие отверстия только у кормового торца не гарантирует безаварийную работу подшипникового узла Целью изобретения является повышение срока службы подшипникового узла. Поставленная цель достигается тем, что в подшипниковом узле гребного вала, содержащем втулку с вкладьш ем, установленную в корпусе судна, внутри которой проходит гребной вал с винтом, при этом во вкладьш1е вьшолнено основное сквозное отверстие, сообщающееся с забортным пространством, в носовой части вкладЬшза выполнено по меньшей мере одно дополнительное сквозное отверстие, сообщающееся с забортным пространством, при этом каждая из осей основного и дополнительного отверстий составляет с внутренней поверхностью вкладьш1а острый угол и вершины этих углов направлены друг к другу, а отверстия расположены вне сектора вкладьш1а, цент-, ральный угол которого больше величины 11/6, расположенного симметрично вектору.весовой нагрузки гребного вала. Кроме того, в средней части вкладьшга выполнено второе дополнительное отверстие. На фиг.1 схематически представлен подшипниковый узел гребного вала, выполненный согласно формуле изобретения, продольный разрез;на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - подшипниковый узел гребного вала, выполненный согласно его модификации, продольный разрез. Подшипниковый узел гребного вала содержит втулку 1 с вкладьш1ем 2, установленную в корпусе судна 3, внутри вкладыша 2 проходит гребной вал 4 с винтом 5. У кормового торца 6 вкладыша 2 через корпус 3, втулку 1 и вкладьш1 2 выполнено основное сквозное отверстие 7 (например, при диаметре вала 300 мм диаметр отверстия равен 20 мм), сообщающиеся с забортным пространством (на фиг.1 не показано), и дополнительное сквозное отверстие 8, расположенное у носового торца 9 вкладьш1а, при этом каждая из осей 10 и 11 соответственно отверстий 7 и 8 составляет с внутренней поверхностью 12 вкладьш1а 2 (проекция) указанной поверхности 12 на фиг.2) острый угол ОС.1 и Qi.2 соответственно для отверстий 7 и 8 с образующей 13 поверхности 1 2 .(например, 30°). Вершины углов и uL2 направлены друг к другу, а отверстия 7 и 8 расположены вне сектора вкладьша 2, центральный угол которого ф больше величины , расположенного симметрично вектору Р весовой нагрузки гребного вала 4, при этом отверстия 7 и 8 сообщают нерабочую часть 14 вкладыша 2 (конфузорный зазор) с забортным пространством.

В модификации изобретения (фиг.З) второе дополнительное сквозное отверстие 15 расположено в средней части вкладыша 2 и его ось 16 находится под углом об 2 с образующей 13 и отверстие 15 сообщает нерабочую часть 14 вкладьш1а 2 с забортным пространством. Расположение отверстия 15 выбирается в зависимости от места нахождения застойной зоны.

Подшипниковый узел гребного вала работает следующим образом.

При нормальной работе подшипникового узла гребного вала смазка и охлаждение вкладьш1а 2 и вала 4 осуществляется с помощью принудительной прокачки (встроенное дейдвудное устройство) или естественной прокачки (кронштейн гребного вала), создающие

движение охлаждающей жидкости в нерабочей части 14 вдоль вкладьш1а 2 от торца 9 к торцу 6, при этом количество охлаждающей жидкости увеличивается за счет жидкости, поступающей через отверстие 8 при движении судна вперед или через отверстие 7 -при движении судна задним ходом. В случа перекрытия зазора у торца 6 или 9, или одновременно у обоих торцов 6 и 9, движение охлаждающей жидкости в части 14 осуществляется через отверстия 7 и 8, при этом нагнетание дидкости происходит через отверстие 8, а отсасьгаание жидкости через отверстие 7 при переднем ходе судна, а при заднем ходе судна через отверстие 7 происходит нагнетание, а через отверстие 8 - отсасывание жидкости.

Образование застойных зон в части 14 по длине вкладьш1а 2 разрушается дополнительным потоком жидкости через отверстие 15.

Таким образом, при использовании изобретения увеличивается срок слзгжбы подшипникового узла.

t. ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ ГРЕБНОГО ВАЛА, содержащий втулку с вкладьпием, установленную в корпусе судна, внутри которой проходит гребной вал с винтом, при этом во вкладыше выполнено основное сквозное отверстие, сообщающееся с забортным пространством, отличающийся тем. что, с целью увеличения срока службы узла, в носовой части вкладьппа выполнено по меньшей мере одно дополнитель ное сквозное отверстие, сообщающееся с забортным пространством, при этом каждая из осей основного и дополнительного отверстий составляет с внутренней поверхностью вкладыша острый угол и вершины этих углов направлены друг к другу, а отверстия расположены вне сектора вкладьша, центральный угол которого больше величины , расположенного симметрично вектору весовой нагрузки гребного вала. 2. Подшипниковый узел по п. 1, отличающейся тем, что в средней части вкладыша выполнено (Л второе дополнительное отверстие. г/./

.Z

WZ/ZA

VX J4 Ч У

; X N, , У/ ХЛ/ - У-Ч

К79СКХХ/9ЯААХХХХХ V ч j

J5

Риг.5