Подшипник скольжения реверсивного ротора Советский патент 1986 года по МПК F16C17/06 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях подшипниковых узлов турбин, насосов гидроагрегатов и других машин, смазка которых осу- ществляется из маслованны.

Целью.изобретения является повышение надежности и несущей способности.

На фиг. 1 показан подшипник, вид в плане; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема работы подшипника; на фиг. 4 - то же, вариант.

Подшипник скольжения содержит подвижный элемент 1 в виде упорного диска или вала, который опирается на сегменты 2 (изображено по одному сегменту в обоих вариантах схемы работы подшипника). На сегментах 2 в виде трапецеидальной накладки закреплен антифрикционный слой 3, на поверхности трения которого выполнены канавки 4 и 5. На торце сегмента 2 в области его боковых граней уста новлены напорные патрубки 6 и 7, входные отверстия которых направлены тангенциально подвижному элемент 1 и в противоположные стороны. Пат- рубки 6 и 7 соединены с глухими ка- налами 8 и 9 корпуса сегмента 2. Каналы 8 и ,9 выполнены вдоль образующих (боковых граней сегмента) и параллельно поверхности трения, при этом они через отверстия 10 гидрав- лически связаны с канавками 4 и 5,

В маслованне подшипника (не показаны) имеет место тангенциальный поток 11 смазки, которьй образуется в результате увлечения смазки подвиж- ным элементом 1 при его вращении.

На фиг, 3 и 4 приняты следующие обозначения; Р - распределение гидродинамических давлений в области трения сегмента (штриховая линия - до применения предлагаемого подшипнка, сплошная - при его применении изобретения); Р - давление на вход в сегмент как следствие кинетическо

напора тангенциального потока смазки.

Стрелки на подвижном элементе по- казьшают направление его движения в рассматриваемом случае.

ВСД - область повьшгенных давлений, характеризующая дополнительную несу- щую способность сегмента , R - равнодействующая дополнительной несущей способности, численно равная площади

5 0 c

о

0

5

5

области повышенных давлений ВСД; с. - расстояние равнодействующей R (центра тяжести плоской фигуры ВСД) до оси, проходящей через центральную опору сегмента.

Подшипник скольжения работает следующим образом.

При вращении подвижного элемента 1 последний, увлекая смазку маслов н- ны, создает тенгенциальный поток 11 смазки. Давление тангенциального потока смазки от кинематического напора в маслованне определяется уравнением Р , где J , V, g - соответственно плотность смазки, скорость тангенциального потока и ускорение свободного падения.

При рассмотрении движения элемента 1 подшипника (фиг. 3) слева направо поток 11 смазки входит через входное приемное отверстие патрубка 6 в канал 8 сегмента 2. Из канала 8 через отверстие 10 смазка поступает в канавку 4 и находится там под кинетическим давлением Р , В результате этого давления Р в клиновидном зазоре нарастает не от нуля, как в обычном подшипнике (штриховая линия), а от некоторого Р. , зависимого от величины кинематического напора.

На внешних кромках сегменты в левой его половине (фиг. 1 и 3) в канавке 4 также давление смазки равно не нулю, как в обычной схеме, а Р . Несущую способность подшипника возрастает на величину Р, равную ппоща- ди области повьш1енных давлений ВСД. Вектор дополнительной несущей способности R создает момент относительно центральной опоры на плече . Под действием этого момента сегмент разворачивается на больший угол, что является причиной для повьшгения несущей способности сегмента. С другой стороны, кинетический поток 11 (фиг. 3), омывая патрубок 7, создает в нем разряжение. В результате этого смазка интенсивно откачивается из канавки 5 через отверстие 10 и патрубок 7 в маслованну. При этом гидродинамическое давление Р в областях, примыкаюш 1х к канавке 5, уменьшается.

Таким образом, в результате напорного эффекта левого патрубка 6 и отсасьгоающего действия правого патрубка 7 степень нессиметрии эпюры давления Р в клиновом зазоре сегмента относительно вертикальной оси.

проходящей через центральную опору сегмента, увеличивается, что являет ся следствием повышенного углового положения сегмента.

Наибольшая несущая способность сегмента достигается при отношении толщины смазки на входе к ее толщине на выходе, равном 2-3 (параметр К 2-3). Сегментные подшипники с центральной опорой обычного исполне ния (на фиг. 3 и 4 штриховая линия) работают при параметре К 1,05 - 1,10. В зависимости от давления Р параметр К можно увеличить до 1,2- 1,5, что равнозначно повьш1ению несу щей способности сегмента на 15-45%.

При наличии перемычки, образован ной поверхностью трения и расположенной на оси симметрии сегмента (фиг. 1), канавки 4 и 5 отделены

2492154

друг от друга. В результате этого эффекта напорного действия поток смазки в канавке 4 удается отделить от отсасывающего действия того же е потока в канавке 5.

Предлагаемый подшипник отличается высокой надежностью, так как используется естественная энергия ки- 10 нетического тангенциального потока

смазки в маслованне подшипника. Благодаря этому достигается подача смазки под давлением в одну половину сегмента и отсасывание ее из второй. Последнее обстоятельство позволяет получить моменты, наклоняющие сегменты на центральной опоре на больший угол, в результате чего повышается несущая способность подшип- 2Q ника.

15

.2

фид,3

Редактор А.Ворович

Составитель В.Городничев

Техред И.Попович Корректор В.Бутяга

Заказ 4214/34

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

фиг А