Опора скольжения Советский патент 1988 года по МПК F16C17/18 

00 со

Изобретение относится к опорам скольжения и может быть использовано для тур- бомашин авиационной, химической и судостроительной промышленности и других отраслей народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение надежности опоры.

На фиг. 1 представлена радиальная опора, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сбоку, с частичным вырывом; на фиг. 3 - осевая опора, разрез; на фиг. 4 - сборка Z-образ- ных и упругих элементов; на фиг. 5 - реверсивная опора; на фиг. 6 - Z-образный элемент реверсивной опоры; на фиг. 7 - крепление упругих стержней к торцовым ограничителям.

Радиальная опора состоит из корпусной втулки 1, снабженной раздающей камерой 2 и системой питания 3, плавающей втулки 4, собранной из двух торцовых колец, соединенных между собой посредством упругих стержней 5 Z-образных элементов 6 и 7, причем элементы 6 выполнены из упругих материалов, а 7 - из пластичных, антифрикционных материалов, вала 8. Элементы 6 и 7 имеют сечение Z-образной формы, набраны в обойму чередующимися, общее число их в обойме четное. Они пригнаны друг к другу и заведены между упругими стержнями 5 с натягом. Z-образные элементы в статическом состоянии имеют форму обращенных к ним поверхностей втулки и вала и при центральном расположении вала образуют с ним зазор. Кольца 4 жестко соединены с ограничителями 9, которые для радиальной опоры ограничивают перемещение втулки в осевом направлении, а для осевой - в радиальном. Роль ограничителей могут выполнять обоймы из лепестков набранные аналогично плавающим втулкам для осевой опоры и плавающим диском для радиальной.

Для реверсивной опоры Z-образные элементы выполнены с отогнутыми внутрь концами 10. Отогнутые концы контактируют с верхней и нижней поверхностями соседних лепестков.

Опора работает следующим образом.

Рабочее тело (возможны и газ и жидкость) подается под давлением в раздающую полость 2 корпусной втулки 1, далее через систему питателей 3 подается в зазор между Z-образными элементами 6 и 7 и корпусной втулкой. Z-образные элементы плавающей втулки со стороны корпусной втулки

отделяются от корпусной втулки 1, а со сто-

роны вала они прижаты к валу 8. Создается реакция слоя рабочего тела и вал 8 всплывает со втулкой как единое целое. Опора работает как статический подвес. Далее вал начинает вращаться, после чего возникает в зазоре между лепестками и валом со сторо- ны, обращенной к валу, газодинамический клин. Благодаря этому на лепестки действуют распределенные силы, содержащие нор

5

0

0

0

Q

5

0

5

5

мальную и тангенциальную составляющие. Под действием нормальной составляющей лепестки отделяют от вала, а под действием тангенциальной силы вращаются в сторону вращения вала без контакта с ним и вал отделяется от плавающей втулки под действием гидродинамических сил.

В случае контакта втулка выталкивается из-под вала под действием сил ее упругости, благодаря чему зо,на тепловыделения перемещается и элементы втулки разогреваются до меньщей температуры, благодаря этому также не прекращается относительное вращение втулки, так как упругие силы действуют в направлении ее вращения.

Ограничители 9 благодаря аналогичному механизму возникновения сил ограничивают перемещение втулки в осевом направлении для радиальной опоры и в радиальном - для осевой.

Для реверсивной опоры Z-образные элементы выполнены с отогнутыми внутрь концами 10, которые контактируют с верхней и нижней поверхностями соседних элементов.

Поверхности основания 11 и выступа 12 содержат излом в точках А и А , координата которых рассчитывается из условия равенства воспринимаемых усилий при прямом и обратном вращении (фиг. 6). Излом поверхностей производится по прямой, без изменения формы этих поверхностей по обе стороны от него, образуя угол а между касательными к разделенным линией излома поверхностям. Причем величина его определяется из расчета необходимой несущей способности при прямом и обратном вращении ротора.

Опора может быть выполнена как радиальной цилиндрической, так и осевой двусторонней, упорной, плоской либо конической, либо сферической.

При изменении типа опоры изменяется только форма опорной и верхней поверхности Z-образных элементов в соответствии с формой втулки и вала, а также гребня и пят для упорных и радиально- упорных опор.

Благодаря изложенным конструктивным признакам в опоре возможно уменьшение износа как вала, так и втулки, уменьшение нагрева, в результате чего повышается надежность опоры и ее несущая способность.

Формула изобретения

I. Опора скольжения, содержащая кон- центрично установленные в корпусе цапфу вала и упругую плавающую втулку, а также систему подвода смазки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, плавающая втулка выполнена в виде пакета входящих друг в друга Z-образных в сечении ленточных элементов, сквозь зиги которых пропущены упругие стержни, концы которых закреплены на размещенных с торцовой поверхности втулки кольцевых ограничителях.

2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что Z-образные элементы выполнены из упругого антифрикционного и эластичного материалов и установлены в плавающей втулке чередующимися.

3.Опора по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что торцовые ограничители выполнены в виде пакетов входящих друг в друга Z-образных ленточных элементов.

4.Опора по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности реверсивного движения, ленточные элементы выполнены с загнутыми внутрь концами.

Изобретение относится к опорам скольжения и может быть использовано для турбомашины авиационной, .химической и судостроительной промышленности и др. отраслей народного хозяйства. Цель - повышение надежности. Опора содержит концен- трично установленные в корпусе цапфу вала и упругую плавающую втулку, которая выполнена в виде пакета входящих друг в друга Z-образных в сечении ленточных элементов, сквозь зиги которых пропущены упругие стержни, закрепленные на торцах. Конструкция позволяет уменьшить износ вала и втулки, а также нагрев узла, в результате чего повышается надежность опоры и ее несущая способность. 3 з. п. ф-лы, 7 ил.

Фиг.Г

Фиг.г

Фаг.

OL

Фиг. S

Фиг. 5

Фиг.7