Подшипниковый узел Советский патент 1990 года по МПК F16C32/00 

тановленными втулками 6 и 7 с радиальными питателями 8. Втулки 6 смонтированы в корпусе 1, втулки 7 - на полых осях 9, закрепленных в торцовых крышках 2 и 3.

Между несущими полыми роликами 5 и ступенчатой цапфой 4 вала установлены промежуточные ступенчатые ролики 10 с центральными кольцевыми греб- нями 11, размещенными в проточке ступенчатой цапфы 4 вала. Несущие полые ролики 5 охвачены подвижно установленной обоймой 12 с внутренним кольцевым выступом 13. На наружной поверхности обоймы 12 выполнены асим- |метричные выемки 14 в виде фрезеро- ванных лысок, в которые через тангенциальные каналы 15 от системы подачи |рабочей среды под давлением подается сжатый газ для раскрутки подвижно установленной обоймы 12. Из системы подачи рабочей среды под давлением через каналы 16 и 17 и радиальные ка- iналы 18 подается рабочий сжатый газ в полости между втулками 6 и 7 и несущими полыми роликами 5. Последние выполнены с двумя кольцевыми гребнями 19, охватывающими центральные кольцевые гребни 1 1 промежуточных роли- ков О и внутренний кольцевой выступ 13 обоймы 12.

Подшипниковый узел работает следующим образом.

Находясь в сопряжении с цапфой 4 /,вала турбомашины, промежуточные ступенчатые ролики 10 воспринимают нагрузку. Но так как гребни 1 1 промежуточных ступенчатых роликов 10 охвачены кольцевыми гребнями 19 несущих йолых роликов 5, то они передают нагрузку на несущие полые ролики 5. Эти ролики опираются на газостатические подшипники, образованные подачей сжатого газа через радиальные каналы 18 во внутренний зазор-между полой осью 9 и несущими роликами 5 и во внешний зазор между несущими роликами 5 и втулкой б, закрепленной в корпусе 1.

Газ к каналам 18 подается через каналы 17 в корпусе 1, а также внут- ренюю полость оси 9. Рабочий газ из канала 16 через кольцевую проточку подается к тангенциальным каналам 15 и, воздействуя на выемки 14, приводит, обойму 2 во вращение. Обойма 12 фрик- ционно взаимодействует с несущими роликами 5 и осуществляет их раскрутку.

Предлагаемая конструкция подшипникового узла позволяет осуществить равномерную загрузку всех роликов, воспринимающих нагрузку от ротора. Равномерное распределение нагрузки позволяет улучшить условия работы роликов, что ведет к повышению долговечности подшипникового узла. Кроме того применение промежуточных роликов позволяет уменьшить габариты подшипникового узла в случае большого диаметра вала турбомашины, избежать прямой зависимости между диаметрами вала и несущего ролика. Двухсторонний контакт (со стороны промежуточного ролика и со стороны внешней обоймы) улучшает фрикционное взаимодействие в системе вал - несущие ролики, позволяет избежать проскальзыв.ания, а следовательно, износов.

Формула изобретения

Подшипниковый узел, содержащий корпус с торцовыми крьгагками и подшипники качения в виде равномерно расположенных по окружности вокруг ступенчатой цапфы вала несущих полых роликов с центральными, размешенными на внешней поверхности кольцевыми проточками, расположенных между коакси- ально установленными втулками с радиальными питателями, одна из которых смонтирована в корпусе, другая - на полой оси, закрепленной в торцовых крышках, а также средство принудительной раскрутки в виде равномерно расположенных по окружности асимметричных выемок и систему подачи рабочей среды под давлением, соединенную посредством каналов с полостями между втулками и роликами и полостями выемок упомянутого средства раскрутки, отличающийс я тем, что, с целью повышения долговечности, он снабжен установленными между несущими полыми роликами и ступенчатой цапфой вала промежуточными ступенчатыми роликами с центральными кольцевыми гребнями, размешенными в проточке цапфы вала, а также охватывающей несущие полые ролики и подвижно установленной обоймой с внутренним кольцевым выступом, несущие полые ролики выполнены с двумя кольцевыми гребнями, охватывавшими центральные кольцевые гребни промежуточных роли-,

1

7 №

12

Фиг.З

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях высокоскоростных турбомашин различного назначения. Цель изобретения - повышение долговечности. Цапфа ротора турбомашины сопряжена с промежуточными ступенчатыми роликами, которые имеют центральные кольцевые гребни, охваченные кольцевыми гребнями несущих роликов. Несущие полые ролики установлены с зазором между осью и внешней втулкой и закреплены в корпусе. Ось и втулка имеют каналы для подвода рабочего газа в зазор. В корпусе выполнены каналы для подвода рабочего газа во внутреннюю полость оси. Несущие ролики гребнем сопряжены с внутренней цилиндрической поверхностью обоймы. На ее внешней цилиндрической поверхности выполнены фрезерованные лыски, расположенные равномерно напротив тангенциальных каналов, размещенных в корпусе. Кольцевая проточка для подвода рабочего газа к тангенциальным каналам соединяется с главным каналом подвода газа. Обойма позволяет перераспределить загрузку несущих полых роликов. Равномерная загрузка несущих роликов по несущей способности позволяет избежать проскальзывания и обеспечить равномерный износ этих роликов. Использование промежуточных ступенчатых роликов не только улучшает фрикционный контакт, но и позволяет избежать прямой зависимости между диаметром вала и диаметром несущего ролика. Использование внешнего кольца для привода во вращение несущих роликов позволяет обеспечить работу роликов в одном режиме. 3 ил.