Реверсивный подпятник В.Ф.Чижова Советский патент 1990 года по МПК F16C17/08 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелом электромашиностроении в реверсивных гидроагрегатах электростанций.

Цель изобретения -- повышение несущей способности, надежности и срока службы подпятника.

Ца фиг. 1 изображена часть подпятника, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - лоток в трех проекциях.

Подпятник содержит корпус 1, комплект; уравнителей 2 нагрузки, размещенных по. окружности корпуса, в каждом уравнителе 2, в его углублении установлен аксиально направленный стержень 3 со сферическими концами, на котором дисковая пружина 4, фиксирующая в своем углублении второй конец сферического стержня. На верхнем, кольцевом выступе пружины 4 установлена составная подушка 5. Между внутренней .поверхностью подушки 5 и корпусом {установлен стержень 6, а между внешней поверхностью подушки и стойкой 7 установлен стер- жень 8. Стержни 6 и 8 концами установлены в конических углублениях примыкающих деталей и расположены в радиальном пап- ; .равлении. Боковые левая и правая поверх- , ности каждой подушки соединены с корпусом пoдuJИПннкa посредством последовательно установленных между собой консо.ей, тяг и упоров, причем левая боковая поверхность соединена с помощью консолей 9, тяг 10 и упоров 11, а правая соответственно с помощью консолей 12, тяг 13 и упоров 14, при этом один конец консолей с боковой поверхностью подушки и упор с корпусом соединены между собой неподвижно, а тяга соединена од1И1м концом шарнирно с вторым концом консоли.с , помощью пальцев 15, а другим концом шар- . н.чрно с упором с помощью оси 16 с цапфами на концах.

Упоры 11 и 14 снабжены дуговыми направляющими 17, в которые устанавливается ось 16 и фиксируется в определенном регуО1

ю

лируе ой УГЛОВОМ положении С Лбмощь(о винта 18. Консоли, тяги и упоры в сочетании со стержнем образуют совместно анти- опроквдыватель, соответственно правый или левый в зависимости от его расположения относительно подушки. Между боковыми поверхностями подушек установлены масло- направляющие лотки 19, закрепленные на корпусе 1. Каждый лоток содержит внутренний радиально-аксиальный участок 20 для обеспечения направления свежей смазки меяь ду подушками при обоих направлениях вращения, средний участок 21 в форме ложа с дуговым профилем и наружную часть 22 в форме веера для облегчения захвата и отвода горячей смазки наружным центробеж- нЫм потоком.

Конструктивные соотношения аитиопро- квдыватеяя определены тем, что оптимальный угол наклона тяг определен диапазоном 25-40°, когда тяга удерживает подушку. Вследствие этого консоли имеют предельно возможную длину. Для обеспечения эффективности действия антиопрокидывателей между каждой подушкой и уравнителем нагрузок установлен аксиально стержень со сферическими концами, примыкающими к плос- кости на дисковой пружине и к плосК Ости в уравнителе нагрузки и создающими с последними шарниры самоустановки типа «плоскость - сфера, что обеспечивает самоустановку, при угловых качательных перемещениях, в плоскости перпендикулярной продольной оси подшипника.

Реверсивный подгштник работает слёдую- щим образом...

В стоящем в резерве реверсивном гидроагрегате лежащее на подушках РПП зеркало неподвижной пяты валопровода создает на облицовке каждой из них контактное дав-. ление в форме симметричной трапеции. При открытии затворов турбины и, например, начале вращения по часовой стрелке зеркало пятЫ увлекает с собой подушку, имеющую коэффициент трения покая порядка 0,23. После начального малого сдвига подушки с соответствующим малым наклоном по 1 -1,6° аксиального стержня и исчезновением в шарнирах правого антиопрокидывателя зазоров, последний удерживает Подушку своей реакцией в наклонных тягах, которая содержит аксиальную направляющую реакч ции, воздействующую на концы консолей. Аксиальная составляющая реакции тяг дейсч вует на предельной дистанций от оси поддерживающего подушку стержня и создает мо- Мент, который отжимает от зеркала пяты переднюю часть нрирабатыв аемой облицовки подушки с весьма малым поворотом ее на верхнем шарнире качения и соответствующим добавочным нагружением задней части облицовки. Такое воздействие на подушку создает на ее облицовке эпюру контактного давления в форме треугольника с максимумом давления над задним краем облицовки

возле приемного скоса, чем и уменьша ет контактное давление возле переднего приемного скоса облицовки и облегчает затягивание зеркалом пяты свежей смазки на подушку. В таком режиме трогания при отсутствии давления на облицовку возле приемного скоса масляный несущий клин (МНК) возникает практически мгновенно.

При номинальной частоте вращения зеркало пяты создает пульсацию нагрузки на подушки по трем причинам - импульсы упора, создаваемые турбиной, изменение электрического нагружения генератора-двигателя и волнистость зеркала пяты (из-за остаточной тепловой деформации втулки пяты или остова ротора). При отдельном или совместном воздействии этих факторов на каждую подушку в виде увеличения нагрузки в МНК на ней в первый момент происходит некоторое уменьшение его татш.ияы и увеличение.градиента скольл;ения усилия тр.ения.

Последнее увеличивает реакцию тяг и ее аксиальной составляющей, которая поворачивает подущку на шарнире качения и увеличивает угол между плоскостью облицовки и поверхностью зеркала пяты над ней. При этом происходит увеличение в единицу времени затягиваемой в МНК смазки, уменьшение в МНК градиента скольжения и усилия трения. Теория автоматического регулирования такое эксплуатационное состояние подушки определяет как подверженное действию отрицательной обратной связи по усилию трения между нагрузкой и углом между поверхностями облицовки и зеркала.

При окончании импульса от турбины, сбросе электрической нагрузки генератора или сдвигании с подушки «бугра зеркала пяты происходит увеличение средней толщины МНК с уменьшением градиента скольжения и усилия трения в нем, что вызывает уменьшение аксиальной реакции антиопро-. кидывателя :и уменьшение угла между обли- цовкой подушки и зеркалом пяты.

Реверсивный подпятник обеспечивает возможность «мгновенного пуска реверсивного гидроагрегата и набора нагрузки при отсутствии электроснабжения собственных нужд при пониженных температурах смазки в ванне и воздухе в машинном зале электростанции, увеличение приемистости энергосистемы, увеличение на 0,16-0,25% расчетной величины КПД генератора-двигателя гидроагрегата, отсутствие опрокидывания подушек подпятника при разгоне и останове валопровода гидроагрегата, увеличенную резервность подпятника и возможность эксплуатации с удельной нагрузкой до 100- 160 бар, формирование на каждой подушке МНК с оптимальной клиновидностью и минимальным градиентом скольжения, придание каждой подушке свойства увеличения клиновидности МНК прн увеличении аксиальной нагрузки на нее, возможность регулирования величины эффекта отрицательной обраткОй связи, незатруднительное варьирование толщиной подушки при проектиро- вании с целью минимизации ее тепловой 5 деформации, удобное научно-корректное определение оптимальной клиновидности МНК на подушке и оптимального тангенциального эксцентриситета подушек для нереверсивных подпятников, уменьшение на 10-16% энергопотребления сравнительно с таковым ° же нереверсивного подпятника (с оптимальным тангенциальным эксцентриситетом в диапазоне 10-12,5%), уменьшение на 63% объема маслоохладителей в масляной ванне

для ориентации подушек в определенном положении, радиальными упораш и уравнителем нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности, на- дежностии срока службы подпятника, каждый упор для ориентации подушек в определенном угловом положении оснащен шар- нирно соединенной с ним и расположенной под углом к плоскости скольжения тягой и консолью, одним концом шарнирно соединенной с тягой, а другим жестко соединенной с соответствующей боковой кромкой подушки, каждая подушка оснащена стержнем со сферическими торцами, размещенны- парэ ллельно оси подпятника подушмежревнзионных и межремонтных периодов. Формула изобретения

и уменьшение капитальных затрат на систе- ,5 кой и соответствующим уравните}1ем наг- му охлаждения, увеличение на 40-100% рузки. а подпятник снабжен маслонаправляющими лЬтками, закрепленными в корпусе между подушками.

2. Подпятник по п. 1, отличающийся т ем, . - 1 п „. каждый упор для ориентации подушек

unnr,;, подпятник, содержащий 20 Q определенном угловом положении выпол- , корпус с комплектом самоустанавливающих-нен с прорезью в виде ду ги средний радиус

-бокГГи п выполнена с. которой равен расстоянию между Тямн боковыми кромками и оснащена упорамишарниров тяги.

для ориентации подушек в определенном положении, радиальными упораш и уравнителем нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности, на- дежностии срока службы подпятника, каждый упор для ориентации подушек в определенном угловом положении оснащен шар- нирно соединенной с ним и расположенной под углом к плоскости скольжения тягой и консолью, одним концом шарнирно соединенной с тягой, а другим жестко соединенной с соответствующей боковой кромкой подушки, каждая подушка оснащена стержнем со сферическими торцами, размещенны- парэ ллельно оси подпятника подушкой и соответствующим уравните}1ем наг- рузки. а подпятник снабжен маслонаправ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелом электромашиностроении в реверсивных гидроагрегатах электростанций. Цель изобретения - повышение несущей способности, надежности и срока службы подпятника. В реверсивном подпятнике каждый тангенциальный упор оснащен шарнирно соединенной с ним и расположенной под углом к плоскости скольжения тягой и консолью. Одним концом консоль шарнирно соединена с тягой, а другим жестко соединена с соответствующей боковой кромкой подушки. Каждая подушка оснащена стержнем со сферическими торцами, размещенными параллельно оси подпятника между подушкой и соответствующим уравнителем нагрузки. Подпятник снабжен маслонаправляющими лотками, закрепленными в корпусе между подушками. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

15

1Ъ

12

18

16

14

Фм.г

5