Газостатический упорный подшипниковый узел Советский патент 1990 года по МПК F16C32/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано . в конструкциях подшипниковых узлов высокоскоростных турбомашин.

. Целью изобретения является увеличение срока службы и увеличение несущей способности газостатического упорного подшипникового узла. На фиг.1 изображен газостатический упорный подшипниковьй узел, продоль- ный разрез; на фиг.2 - многосекционный газостатический подпятник; на фиг.З - газостатический упорный.подшипниковый узел, поперечный разрез.

Подшипниковый узел содержит диски- I, диаметр которых в шесть раз больше диаметра ротора, находящиеся во фрикционном взаимодействии с боковой поверхностью кольцевой проточки 2 на

цапфе 3 вала турбомашины. Диски I установлены с рабочим зазором на полой оси 4, закрепленной в корпусе 5. В последнем смонтированы напротив торцовых поверхностей дисков 1 подпятники 6 с питателями 7, соединенные с кольцевыми проточками 8 для подвода газа. На поверхности подпятников 6 размещены углеграфитовые простав- ки, необходимость которых диктуется спецификой газовьк подшипников. В полой оси 4 имеются каналы 9 для подвода газа в рабочие зазоры. Для сброса отработавшего газа предусмотрены в корпусе 5 отверстия 10.

На рабочей поверхности подпятников 6 в примыкающей к цгпфе 3 вала . зоне выполнены прерывистые микроканавки 11, расположенные по окружноеСП

со

О

1

ьэ

00

ти и сообщающиеся с питателями 7 подпятников 6.

Упорный подшипниковый узел рабо- I тает следующим образом,

I Смазьшающий газ поступает в рабочие зазоры через питатели 7, каналы 9 и кольцевые проточки 8, выполненные в подпятниках 6, корпусе 5 и полых осях 4, Диски 1, находчпщеся во фрик- ционном взаимодействии с боковой поверхностью кольцевой проточки 2, выполненной на цапфе 3 вала турбомаши- : ш:, воспринимают статические и дина- j мическйе осевые нагрузки от вала. I Отработавший газ через отверстия 10 :в корпусе 5 сбрасывается в атмосферу. ; Диски 1 имеют диаметр в три-шесть раз больший диаметра вала турбомашины.

В предлагаемой конструкции удает- ся добиться уменьшения скорости вра- щения дисков, выполняющих функцию воспринимающей нагрузки поверхности, за счет разности диаметров вала турбо : машины и диска. Это позволяет в слу- ; чае контактов дисков с углеграфитоны- ми втулками подпятника .снизить изно- совые явления и, следовательно, уве Сличить долговечность. Снижение часто- . ты вращения в . предлагаемом узле ве- i дет к улучшению условий работы, В ; предлагаемой конструкции величина ; воспринимающей поверхности может ; изменяться в широких пределах и не за : висит от частоты вращения вала. Вое- : принимаемую нагрузку можно перерас- i пределить как между несколькими дис- ками, так и между несколькими секщ1Я№ дисков,

I

Таким образом, в предлагаемой конструкции нет пр1Шципиальных ограничений для увеличения площади воспринимающей поверхности. Кроме того, конструкция позволяет снять с вала Турбо машины ограничения по частоте вращения.

Формула изобретения

Газостатический упорный подшипниковый узел, содержащий корпус, цапфу вала и смонтированные в корпусе подпятники с питателями, а также расположенное между подпятниками опорное средство и систему подачи газа под давлением, сообщающуюся с питателями подпятников, отличающийся тем, что, с целью повьше- НИН срока службы и несущей способности, цапфа вала выполнена с кольцевой проточкой, опорное средство - в виде смонтированных с зазором на закреп- ленных.в корпусе полых осях дисков, расположенных вокруг цапфы вала с возможностью размещения их пери11)ерий ных частей в упомянутой кольцевой проточке цапфы, при этом полые оси выполнены с радиальными отверстиями, сообщающими цилиндрические полости между дисками и этими осями с полостями последних и с системой подачи газа под давлением, а на рабочей поверхности подпятников в примыкаю- щей к цапфе вала зоне выполнены пре- рьшистые микроканавки, расположенные по окружности и сообщающиеся с питателями подпятников,

.ту.4

JgSgSJ

0

I

7/

ii

// 45

Ш

i

1Ш

ar

«mf

j Д

ш

I

t

I

I

s%

1 I

.

5

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях подшипниковых узлов высокоскоростных турбомашин. Цель изобретения - увеличение срока службы и увеличение несущей способности. Упорный элемент выполнен в виде дисков, края которых входят в кольцевую проточку, выполненную на цапфе вала. Диски равномерно размещены по периферии вокруг цапфы и установлены с рабочим зазором на осях, закрепленных в корпусе и имеющих подвод газа в рабочий зазор. В подпятниках, сопряженных с боковой поверхностью дисков, выполнены питающие отверстия. Ближайшие к цапфе питатели выходят в окружные прерывистые микроканавки подпятников. Такое выполнение позволяет уменьшить скорость вращения опорного средства и снять с вала ограничения по частоте вращения. 3 ил.

ue.i

/угг

Фиг.з