Гидростатическая опора Советский патент 1987 года по МПК F16C32/06 

Изобретение относится к машиног строению и может быть использовано для снижения уровня вибрации турбо- машин в широком диапазоне частот.

Целью изобретения является повышение надежности работы опоры.

На фиг.1 представлена опора в аксонометрическом изображении; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.З - развертка конической подвижной втулки; на фиг.4 - положение, при котором с плоскостью питающих отверстий совмещаются плоскость радиальных (Зтверстий ;на фиг.З - промежуточное положение, при котором плоскосфь питающих отверстий нахо- дится между плоскостями отверстий i и i + 1; на фиг.6 - положение,при котором с плоскостью питающих отверстий совмещается плоскость i+1; на фиг.7 - амплитудно-частотные ха- рактеристики работы гидростатической опоры.

Гидростатическая опора состоит из корпуса 1, охватьшающего цапфу вала 2, вкладыша 3 с несущими карманами 4 и питающими отверстиями 5. Гидростатическая опора содержит такi+2,...) плоскости радиальных отверстий 8 с плоскостью питающих отверстий 5, радиальные отверс 1- тия 8 соответствуют четным (j,,. питающим отверстиям 5, а в каждом нечетном ее положении отверстия 8 с ответствуют нечетным (j + 1,j+3 ,...) питающим отверстиям 5. Выбор угла к

10 нусности подвижной конкгческой втулки 7 определяет длину питающего отверстия 5 подшипника, которая в ка дом положении складьшается из толщи вкладьшга 3 и подвижной приводной

15 конической втулки 7.

Гидростатическая опора работает следующим образом.

В исходном, например, четном положении (.фиг.4) подвижной коническо

20 втулки 7 рабочая среда под давление Pf,, через отверстия в плоскости i и четные питающие отверстия 5 пода ется в несуише карманы 4 и через радиальньш зазор между валом 2 и

25 вкладьш1ем 3 опоры поступают на слив При перемещении приводной подвижной конической втулки 7 питающие отверс тия 5 j ,j+2,... постепенно перекрываются, а питающие отверстия 5 jtl.

же кольцевую камеру 6 подвода, сооб- 30 j+3,... совмещаются с радиальными

отверстиями 8 в нечетной плоскости 1+1 (фиг.5). В этом промежуточном положении рабочая среда подается через все 2п питающих отверстия 5 35 (как четные, так и нечетные). При дальнейшем перемещении подвижной приводной конической втулки 7 четные питающие отверстия j,j+2,... перекрьгоаются полностью и рабочая

щающуюся с источником питания рабочей средой под давлением, и средство регулирования жесткости опоры в виде смонтированной в кольцевой камере 6 подвода и охватьшающей питающие отверстия 5 подвижной приводной втулки 7 с радиальными отверстиями 8.и с конической наружной поверхностью. Радиальные отверстия 8, диаметр которых равен диаметру питающих отверс- 40 среда подается только через питаютий 5 вкладьш1а 3, расположены равномерно п-рядами в окружном и т-ряда- ми в продольном направлениях. Радиальные отверстия 8 в продольных рядах размещены одно от другого на расстоянии, равном их диаметру, при этом радиальные отверстия 8 одного продольного ряда смещены вдоль оси втулки относительно отверстий соседнего продольного ряда.

Подвижная приводная втушса 7 установлена с возможностью осевого пере мещения. Привод 9 подвижной втулки 7 вьшолнен гидравлическим.

При осевом перемещении подвижной конической втулки 7 в каждом четном ее положении, т.е. при совмещении каждой четной (ij

449762

i+2,...) плоскости радиальных отверстий 8 с плоскостью питающих отверстий 5, радиальные отверс- 1- тия 8 соответствуют четным (j,,..) питающим отверстиям 5, а в каждом нечетном ее положении отверстия 8 соответствуют нечетным (j + 1,j+3 ,...) питающим отверстиям 5. Выбор угла ко10 нусности подвижной конкгческой втулки 7 определяет длину питающего отверстия 5 подшипника, которая в каждом положении складьшается из толщин вкладьшга 3 и подвижной приводной

15 конической втулки 7.

Гидростатическая опора работает следующим образом.

В исходном, например, четном по- ложении (.фиг.4) подвижной конической

20 втулки 7 рабочая среда под давлением Pf,, через отверстия в плоскости i и четные питающие отверстия 5 подается в несуише карманы 4 и через радиальньш зазор между валом 2 и

25 вкладьш1ем 3 опоры поступают на слив. При перемещении приводной подвижной конической втулки 7 питающие отверстия 5 j ,j+2,... постепенно перекрываются, а питающие отверстия 5 jtl.

щие отверстия 5 (нечетные) j+1, .j+3,... и радиальные отверстия в нечетной плоскости сечения i+1 подвижной конической-втулки 7 (фиг.6).

45 Таким образом осуществляется непре- рьюная подача рабочей среды в несущие карманы 4 опоры при перемещении подвижной конической втулки 7 из одного положения в другое.

50

При раскрутке ротора в исходном положении5 когда рабочая среда подается через отверстия в четной i-й плоскости подвижной конической втул55 ки 7, длина питающих дросселей обеспечивает жесткость подшипника, KOTOрой соответствует i-я амплитудно-частотная характеристика ( A4XJ системы ротор-опоры (фиг.7). При достижеНИИ частоты вращения ротора со подвижная коническая втулка 7 начинает перемещаться влево в осевом направлении (фиг.1) и рабочая среда подается через отверстия в промежуточных

положениях втулки 7 i+l, i+2

Положение, когда рабочая среда подается через отверстия в плоскости т, соответствует окончанию переходного процесса на частоте вращения to. Жесткость подшипника соответствует при этом т-й АЧХ системы (фиг.7). Таким образом, ротор при раскрутке проходит критические частоты враще- ния с меньшей амплитудой вибрации по сравнению с роторной системой на нерегулируемых гидростатических подшипниках, что повьшает надежность работы роторной системы. .

Формула изобретения

Гидростатическая опора по авт, св.№ 1280223, отличающая- с я тем, что, с целью повышения надежности работы, подвижная приводная втулка выполнена с конической наружной поверхностью, радиальные отверстия выполнены с диаметром, равным диаметру питающих отверстий вкладыша, и расположены равномерно рядами в окружном и продольном направлениях причем радиальные отверстия в продолных рядах размещены на расстоянии друг от друга, равном их диаметру, и радиальные отверстия одного продольного ряда смещены вдоль оси втулки относительно отверстж соседнего продольного ряда.

фие-1

A

А Фиг.2

i,,.

/

н/

/

м

п

Фиг.З

Фаг.6

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано для снижения уровня вибрации турбомашин. Целью изобретения является снижение вибрации роторов .в широком диапазоне частот и повышение надежности работы опоры. На наружной поверхности вкладьшга опоры установлена подвижная приводная коническая втулка с радиальными отверстиями, выполненными соосно соответствующим питающим отверстиям втулки опоры с интервалом в 360 /п, п - число отверстий в подвижной конической втулке для калсдой плоскости, причем в каждом из осевых положений подвижной приводной втулки имеются две плоскости радиальных отверстий, которые смещены одно относительно другого в окружном направлении на угол, меньший 360 /п. Плоскости радиальных отверстий отстоят друг от друга на расстоянии, равном диаметру отверстия. Ротор при раскрутке проходит критические частоты вращения с меньшей амплитудой вибрации, что повышает надежность работы роторной системы. 1 нл. г О5 o