Подшипниковый узел вертикального вала Советский патент 1986 года по МПК F16C33/66 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к подшипниковым узлам вертикальных валов.

Цель изобретения - повьппение надежности и долговечности.

На фиг.1 схематически изображен подшипниковый узел, продольный разрез; на фиг.2 - узел I на фиг.1 регулируемый дроссель, продольный разрез; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг,4 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.З - узел II на фиг.4.

Подшипниковый узел вертикального вала содержит смонтированные в кор- пусе 1 на валу 2 последовательно один над другим подшипники 3 качения и автоматическую си стему смазки, имеющую вьтолненный в валу 1 центральный канал 4, всасывающее устройство, отводящие радиальные отверстия 5 в верхней части вала и масло- сборную ванну 6 в нижней части корпуса 1, вьтолненного с дополнительной полостью 7, размещенной в зоне выхода отводящих отверстий 5, а система смазки снабжена размещенньп и в отводящих отверстиях 5 центробежными втулками 8, установленньм в дополнительной полости 7 под центробежными втулками 8 наклонным фильтром 9, а также перепускными сообщающимися каналами 10 и регулируемым дросселем 11, смонтированным над подшипником 3. Всасывающее устройство системы смазки выполнено на нижнем конце вала 1 в виде наклонных радиальных пазов 12s нагнетательными лопатками 13, выполненными с кривошипной заборной частью.

Каждый регулируемый дроссель 11 снабжен механизмом перемещения, выполненным в виде силового цилиндра 14, зубчатых реек 15, шестерен 16 и направляющего резьбового элемента 7, размещенного в вьшолненном в корпусе дросселя 1 ступенчатом осевом отверстии 18 и взаимодействующего с одной стороны с дросселирующим элементом 19V а с другой - с корпусом 20, связанным с шестерней 16 через зубчатую рейку 15 со штоком 21 силового цилиндра 14. В корпусе 20 вьтолнено сквозное радиальное отверстие 22, сообщающее дополнительную полость 7 узла с полостью 23 дросселя 11, снабженного упругой втулкой 24 и кольцом 25, установлен

5

0

5

НЫМЗ- между корпусом 20 дросселя 1 1 и шестерней 16.

Подшипниковый узел работает от. привода (не показан) после заливки жидким маслом через пробку 26 всей системы. При вращении вала 2, центральный канал 4 со стороны центробежных втулок 8 разрежается, а со стороны всасывающих пазов 12 происходит подача масла. С центробежной силой масло разбрызгивается из центрального канала 4 через центробежные втулки 8. Для уменьшения центробежной силы во всасывающих пазах 12 они смещены в сторону противоположную вращению вала 2 относительно центрального канала 4 и наклонены. Наклон всасывающих пазов 12 улучшает прочностные характеристики вала I.

Всасывание происходит вследствие вращения нагнетательных лопаток 13, криволинейная, заборная часть которых соединена со всасывающими пазами 12, а сами нагнетательные лопатки 13 выступают над пазами 12 с канавками, откуда захватывается масло и направляется в центральный канал 4. При этом масло в слое раздела рассекается заостренной частью нагнетательной 0 лопатки 13, служащей началом криволинейной заборной части, оставляя без туре)улентности за собой слой, не входящий в зону всасывания. Одновременно с этим в месте перехода напорного потока из всасывающего паза 12 в центральный канал 4 уменьшается турбулентность потока масла за счет наклона всасывающих пазов 12. Таким образом нагнетательные лопатки 13 создают постоянный напорный поток во всасывающем отверстии и в центральном канале 8, откуда центробежные силы возвращают его для рециркуляции в зону подшипника 3 качения.

После выхода из центробежных втулок 8 масло, пройдя через фильтры 9, поступает в дополнительную полость. По перепускным каналам 10 масло поступает в маслосборную ванну 6, и таким образом происходит постоянная рециркуляция .

В кг1жд,ый подшипник 3 качения масло поступает из регулируемых дросселей 11, которые работают следующим 55 образом. От силового цилиндра 14 перемещаются в зависимости от режима работы пОрЦшипникового узла (от ско- рос :™, вращения вала) зубчатые рейки

5

0

5

0

15, находясь при этом в зацеплении с ведомыми шестернями 16 они вращают. направляющий резьбовой элемент 17, который в свою очередь, вращаясь в резьбовом гнезде неподвижного корпуса 20, обеспечивает таким образом нужный зазор дросселирующего элемента 19, через который проходит определенное количество масла для смазки подшипников 3 качения в соответствии с режимом вращения вертикального вала 2. .

Подшипниковый узел в результате принудительной рециркуляции масла через центральный канал вала не требует насосов на слив и отвода от него к потре.бителям (к подшипникам) ,. а так же систем трубок, что недопустимо в подпшпниковых узлах с повьщген- ной надежностью, например в вертикальных подшипниковых узлах вертолетов. Вместе с тем каналы и канавки образуют в корпусе подшипникового узла рубашку, в которой рециркулирующее масло охлаждается. Фильтр, размещенный с возможностью ревизии и его замены, обеспечивает нужную чистоту масла, а отработанное масло не пос

lynaer в следующий подшипник, а., минуя маслянные полости, проходит в маслосборник и далее на фильтр.

Регулируемые дроссели производят смазку подшипников качения в автоматическом режиме в соответствии с режимом вращения вертикального вала. Так например, при начале работы, подается обильная смазка, при холостом вращении умеренная смазка и при рабочем режиме масло подается автоматически, из условий нагрузки и числа оборотов рала и может доводиться до капельной, не допуская при этом перегрев подшипников качения.

Предлагаемый подшипниковый узел позволяет в зависимости от типа подшипника и его размеров производить

его смазку, т.е., если верхняя часть вала конструктивно имеет больший размер по отношению к нижней -части, то соответственно установленные и разные подшипники качения смазывают-

ся разным количеством смазки. Вследствие такого выполнения подшипникового узла обеспечивается повьш1ение надежности и долговечности.

гб

- f5

ри.Г

фиг. 2

фил. 3

Редактор С.Лисина

фиг.У

Составитель Г.; Кузнецова

Техред И.ГайДош Корректор В.Синицкая

Заказ 4105/35 . Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4