Подшипниковый узел вала гребного винта (его варианты) Советский патент 1990 года по МПК F16C17/14 

315

Подшипниковый узел (фиг. 1) вала 1 гребного винта 2 по 1-му варианту исполнения содержит подшипник 3 скольжения с жидкостной смазкой, корпус 4 узла и уплотнительные элементы 5 и 6, удерживающие жидкую смазку в рабочем зазоре подшипникового узла и исключающие попадание в подшипниковый узел воды извне. К рабочей поверхности под шипника прикреплен компенсатор 7 колебаний давления в смазочном слое, содержащий среду с высоким коэффициентом сжатия в виде газа или эластичного твердого материала из пористой ре- зины, заполняющую камеру 8 с незамкнутой в ее нижней части стенкой или замкнутой по периметру, часть поверхности которой выполнена эластичной ил упругой в виде полимерной мембраны 9 из нитрильного каучука. Для образования камеры упомянутого компенсатора 7 колебаний давления на рабочей поверхности подшипника выполнено углубление (выемка) 10. Согласно фиг. 2 компенсатор 7 колебаний давления в

выполнен в виде газовосмазочном слое

с

го кармана, размещенного в углублении 10 и закрытого полимерной мембраной 9 из нитрильного каучука.

Согласно фиг. 3 Для размещения газовой среды компенсатора 7 колебаний давления в смазочном слое узел может быть снабжен изогнутым трубчатым элементом 11, открытым с двух концов.

Согласно фиг. ч узел может быть снабжен несколькими компенсаторами 7 колебаний давления в виде замкнутых заполненных газовой средой упругих камер, размещенных по окружности в углублении 10. Подшипник 3 скольжения установлен между кормовой частью корпуса k и валом 1. В качестве смазочного материала для подшипника применяется масло, оно подается в смазочный объем через трубопровод 12 из масляного резервуара, расположенного . сверху. Таким образом, смазочный объе между валом 1 и кормовой частью корпуса находится под гидростатическим давлением, что является достаточным для образования соответствующего смазочного слоя Между движущимися частя ми. Уплотнительные элементы 5 и 6 обеспечивают предотвращение утечки масла из смазочного объема. Элемент 6 представляет собой обычную кольцевую прокладку, а элемент 5 изготовлен

из мягкого белого металла, который образует поверхность скольжения между неподвижным корпусом Ц и вращающимся гребным винтом 2. В-соответствии с фиг. 1 устройство подшипника не включает в себя отдельную систему охлаждения или систему циркуляции смазочного материала. Естественно, что применение систем такого рода возможно в пределах изобретения.

Во 2-м варианте исполнения узла, представленного на фиг. 5 имеется система циркуляции для смазочного материала, включающая накачивающее устройство 13, которое содержит масляный резервуар и, возможно, средства

g 0 5

0

5

40

45

50

55

охлаждения. Накачивающее устройство 13 нагнетает смазку в рабочую полость узла через трубопровод 14, а масло выходит из этой полости через выходное отверстие 15 Подобным образом накачивающее устройство смешивает или подвергает диффузии небольшие пузырьки газа в смазке, которая запитывает рабочую полость известным способом. В качестве альтернативы, дополнительно может быть использован отдельный источник для нагнетания газа непосредственно в полость, например, с помощью компрессора 16. Таким образом, газ поступает в рабочую полость близко к уплотнительному элементу, который должен быть защищен. При использовании отдельного компрессора 16, соединенного с системой циркуляции смазочного материала, предпочтительно, чтобы вытекание смазки происходило на том же конце полости, где находятся средства нагнетания газа; в соответствии с фиг. 5 выходное отверстие 15 подает смазку от рабочей полости к накачивающему устройству 13.

Во всех вариантах исполнения подшипникового узла его работа происходит следующим образом.

Вследствие толчковых перемещений вала в смазке происходят колебания. Газовые карманы, пузырьки газа или сжимающийся материал.в совокупности со смазкой автоматически уравнивают эти колебания давления посредством изменения объема газа или материала, поэтому повышенное давление или сверх- давление, возникающие в смазочном материале, не пробивают уплотнительные элементы .

На фиг. 1 показана установка од- .;ной системы уравнивания давления

515

вблизи уплотнительного элемента 6. - Существенно важно, чтобы компенсатор колебаний давления устанавливался как можно ближе к уплотнительному элементу потому, что большее расстояние так же снижает эффективность применения компенсатора в результате внутреннего трения в смазке. Естественно, что имеется возможность установки еще одной аналогичной системы компенсатора колебаний давления в совокупности с элементом 6, хотя такая установка может понадобиться в редких случаях. Предлагаемый узел может также использоваться в системах водяной смазки. Газовой средой может быть воздух или такой газ, большая молекулярная масса которого обеспечивает его лучшее сохранение в карманах. Выемка 10 не нужна, если имеется достаточно места для компенсатора вблизи уплот- нительных элементов. Для каждого компенсатора могут также использоваться отдельные выемки 10.

Формула изобретения 1. Подшипниковый узел вала гребного винта, содержащий подшипник скольжения с жидкостной смазкой, смонтированную в отверстии корпуса узла цапфу вала гребного винта, а также уплотни- тельные элементы, удерживающие жидкостную смазку в рабочем зазоре подшипника и исключающие попадание в подшипниковый узел воды извне, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен прикрепленным к рабочей поверхности подшипника или валу гребного винта по меньшей мере одним компенсатором колебаний давления в смазочном слое, содержащим среду с высоким коэффициентом сжатия в виде газа или эластичного твердого материала из порис- той резины, заполняющую камеру с незамкнутой в ее нижней части стенкой или замкнутой по периметру, часть поверхности которой выполнена эластичной ИЛИ УПРУГОЙ В ВИДе ПОЛИМерНОЙ

мембраны из нитрильного каучука.

10

15

0

5

0

5

г Q

0

2.Подшипниковый узел по п. отличающийся тем, что на рабочей поверхности подшипника скольжения выполнено углубление для образования камеры компенсатора колебаний давления с упругой стенкой в виде полимерной мембраны.

3.Подшипниковый узел по п. 1, Отличающийся тем, что узел снабжен изогнутым трубчатым элементом, открытым с двух концов, для образования камеры упомянутого компенсатора.

4.Подшипниковый узел по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один из упомянутых компенса- - торов расположен непосредственно вблизи внешнего уплотнительного элемента.

5.Подшипниковый узел по пп. 1-4, отличающийся тем, что по меньшей мере один из упомянутых компенсаторов связан с внутренним уп- лотнительным элементом.

6.Подшипниковый узел вала гребного винта, содержащий подшипник скольжения с жидкостной смазкой, смонтированную в отверстии корпуса цапфу вала гребного винта, а также уплотни- тельные элементы, удерживающие жидкостную смазку в рабочем зазоре подшипника и исключающие попадание в подшипниковый узел воды извне, и систему циркуляции жидкостной смазки, отличающийся тем, что снабжен устройством для подмешивания в жидкостную смазку в виде масла пузырьков газа, образующих компенсаторы колебаний давления.

7.Подшипниковый узел по п. 6, отличающийся тем, что насосное устройство указанной системы циркуляции снабжено средством для подмешивания в смазку пузырьков газа.

8.Подшипниковый узел по п. 7 отличающийся тем, что узел снабжен источником сжатого газа для подачи пузырьков газа в жидкостную смазку, сообщающимся с рабочим зазором подшипника вблизи уплотнительного элемента, защищаемого от колебаний давления.

1$5б5 8

6

Фаг.5

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниковых узлах валов гребного винта. Цель изобретения - повышение надежности работы подшипникового узла. Подшипниковый узел вала гребного винта включает подшипник скольжения и уплотнительные элементы. Для дополнительного исключения утечки смазки используют компенсацию колебаний давления в смазочном слое. Компенсация колебаний обеспечивается наличием по меньшей мере одного компенсатора колебаний, содержащего среду с высоким коэффициентом сжатия в виде газа. Эта среда заполняет камеру с незамкнутой в ее нижней части стенкой или замкнутой по периметру. Часть поверхности камеры может быть выполнена упругой в виде полимерной мембраны. В качестве компенсаторов колебаний давления могут быть использованы подмешанные в жидкостную смазку пузырьки газа. Компенсаторы колебаний давления устанавливают вблизи уплотнительного элемента, защищаемого от колебаний давления. Среда компенсатора колебаний посредством изменений объема воспринимает и уравновешивает колебания давления. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.