Подшипниковый узел с магнитной смазкой Советский патент 1985 года по МПК F16C32/04 

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к узлам трения с подшипниками скольжения в устройствах и механизмах вакуумной, элект.ровакуумной и другой техники. Необходимым условием нбрмальной работы узлов трения с магййтной смаз кой является циркуляция сыазки в зазоре между сопряженными деталями: валом и подшипником. При отсутствии циркуляции смазки вдо.ь зазора на поверхностях трения образуются кольцевые дорожки сухого трения. Интенсивность изнашивания узла трения в этих условиях нежелательно возрастает, надежность и долговечность умень шаются. Кроме того, отсутствие цир.куляции смазки за пределами рабочего зазора между сопряженными деталями не позволяет производить ее регенерацию: очистку от продуктов износа и охлаждение, вследствии чего интенсив ность изнашивания трущихся поверхнос тей довольно высокая. Известен узел трения, содержащий опорную часть в виде подшипника из антифрикционного материала, .расположенного .в нем вращающегося вала с дисками из немагнитного материала-, установленными с обеих сторон опорной части, в которых размещены посто янные магниты. Узел трения обеспечивает циркуляцию магнитной смазки в зазоре 1 . Недостатками, данного узла являются циркуляция смазки в зазоре со сто роны, противоположной зоне контакта вала с подшипником, и невозможность циркуляции смазки за пределами рабочего зазора. Известен также подшипниковый узел с магнитной смазкой, содержащий цапфу вала, смонтированную в корпусе втулку, между которыми размещена магнитная жидкая смазкд,а также пары постоянных магнитов, расположенных в цапфе вала и у торцов втулки, одна пара магнитов имеет противоположное направление намагниченности, а другая - одинаковое направление намагниченности 2.. Недостат1сом этого подшипникового узла является невозможность;; организации циркуляции магнитной жидкой смазки за пределами рабочего зазора и соответственно невозможность включения в подшипниковый узел средства регенерации магнитной жидкой смазки 11 осуществляющего ее очистку и охлаждение. Кроме того, подшипниковый узел интенсивно изнашивается, надежность и долговечность его снижаются. Цель изобретения - повышение надежности подшипникового узла. Поставленная цель достигается тем, что подшипниковый узел с магнитной смазкой,содержащий цапфу вала., смонтированную в корпусе втулку, между которыми размещена магнитная жидкая смазка, а также пары постоянных взаимодействующих магнитов, расположенных в цапфе вала и у торцов втулки, причем одна пара магнитов имеет противоположное направление намагниченности, а другая - одинаковое, снабжен дополнительными магнитами, расположенными в средней части втулки, взаимодействующими с магнитами, расположенными в средней части цапфы вала в окружном направлении по винтовой линии с чередующейся намагниченностью и противоположно направленной по отношению к взаимодействующим с ними магнитам втулки, -а также средством регенерации магнитной жидкой смазки, соединенным посредством каналов с магнитами, расположенными у торцов втулки. На чертеже схематически изображен подшипниковый узел. Узел имеет цапфу вала 1, расположенную во втулке 2 из немагнитного антифрикционного материала, установленной в корпусе 3. В углублениях цапфы вала 1 размещены постоянные магниты 4 - 8. Во втулке подшипника 2 размещены постоянные магниты 9-13. В зазоре находится магнитная жидкая смазка 14. Постоянные магниты в углублениях цапфы вала 1 и отверстиях втулки 2 удалены своими наружными поверхностями от рабочих поверхностей цапфы вала и втулки на расстояние зазора для образования кармана с запасом магнитной жидкой смазки. При этом магниты цапфы вала и втулки, находящиеся один против другого, ориентированы попарно 5-10, 6-11, 7-12 разноименными полюсами один к другому. Крайние магниты .4 и 9 уста- . новлены разноименными полюсами один к другому, а крайние магниты 8 и 13 одноименными. Полости во втулке 2, в которых установлены крайние магниты 9 и 13, соединены между собой каналами 15 и 16, сообщающимися между

собой через узел регенерации 17 магнитной ,жидкой смазки. Каналы 15 и 16 и узел регенера1:ри 17 заполнены магнитной жидкой смазкой 14.

В процессе работы подшипникового узла магнитная смазка 14 стягивается магнитным полем в зону наибольшей его напряженности, т.е. в зону действия двух.постоянных магнитов, расположенных один против другого разноименньми полюсами. Например, в позиции взаимного положения вала 1 и втулки 2 магнитная жидкая смазка 14 стягивается в зону действия магнитов 5 и 10.

При дальнейшем повороте вала магнит 5 смещен от магнита 10, а магнит 6 приближается к магниту 11. Магнитная смазка 14 перемещается в зону наибольшей напряженности, т.е. в зазор между магнитами 6 и 11. Далее при повороте вала сближаются магниты 7 и 12, магнитная смазка 14 смещается в зазор между ними. Затем при удалении магнита 7 от магнита 12 магнитная смазка смещается к крайнему магниту 13 и располагается между его полюсами. При повороте вала до положения крайних магнитов 4 и 8 на.против магнитов 9 и 13 напряженность магнитного поля между магнитами 4 и 9 становится наибольшей, а напряженность магнитного поля между магнитами 8 и 13 - наименьшей. Поскольку каналы 15 и 16 заполнены магнитной смазкой, последняя смешается в полость к магниту 9. Магнитная смазка из канала 16 проходит через узел регенерации 1.7, охлаждается в нем, очищается от продуктов износа и поступает в .канал 15, а затем к магниту 9 и далее в-зазор между цапфой.

вала втулкой 2.

Такое попедэменное действие пар магнитов обеспечивает регулярную циркуляцию магнитной смазки как в рабочем зазоре между цапфой вала 1 и

втулкой 2, так и за пределами этого зазора через узел регенерации смазки.

Узел регенерации смазки 17 содержит, например, фильтр для очистки

смазки от продуктов износа и механических примесей и холодильник в виде змйевика с теплоносителем для охлаждения магнитной смазки.

Магнитная смазка, охлажденная и

очищенная от продуктов износа, надежно удерживается в рабочем зазоре, циркулируя в нем, обеспечивает смазывание рабочих поверхностей подшипникового узла,

За счет циркуляции смазки,,ее

очистки и охлаждения уменьшается ин- - тенсивность изнашивания подшипникового узла и увеличивается его надежность.

ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ С МАГНИТНОЙ СМАЗКОЙ, содержащий цапфу вала, смонтированную в корпусе втулку, между которыми размещена магнитная смазка, а также пары постоянных взаимодействующих магнитов, расположенных в цапфе вала и у торцов втулки, одна пара магнитов имеет противоположное направление намагниченности, а другая - одинаковое направление намагниченности, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен дополнительными магнитами, расположенными в средней части втулки, взаимодействующими с магнитами, расположенными в средней части цапфы вала в окружном направлении по винтовой линии с чередующейся намагниченностью и противоположно направленной по отношению к взаимодействующим с ними магнитам втулки, а также средством регенерации магнитной жидкой смазки, соеди(Л ненным посредством каналов с магнитами, расположенными у торцов втулки.