Способ наладки высокоскоростной гидростатической опоры Советский патент 1991 года по МПК F16C32/06 

(21)4454059/27

(22)04.07.88

(46) 15.04.91. Бюл. № 14

(71)Казанский авиационный институт им. А. Н. Туполева

(72)Л. В. Горюнов и В. В. Такмовцев

(53)621.822.5(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1151060, кл. F 16 С 32/06, 1984.

(54)СПОСОБ НАЛАДКИ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ГИДРОСТАТИЧЕСКОЙ ОПОРЫ

(57)Изобретение относится к машиностроению, в частности к опорам скольжения вращающихся деталей, и может быть использовано для создания опор турбомашин, работающих при высоких окружных скоростях. Цель изобретения - повышение несущей способности и работоспособности опоры В способе наладки высокоскоростной гидростатической опоры применено двойное и одновременное дросселирование рабочей жидкости на входе и выходе из гидростатического подшипника Одновременное регулирование дросселей на входе и выходе из гидростатического подшипника позволяет улучшить его рабочие характеристики 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам наладки высокоскоростной гидростатической опоры.

Цель изобретения - повышение несущей способности и работоспособности путем увеличения ее устойчивости

На фиг. 1 показана схема высокоскоростной гидростатической опоры с двойным дросселированием на входе и выходе из опоры; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Высокоскоростная гидростатическая опора состоит из гидростатического подшипника 1, на внутренней поверхности которого выполнены камеры 2 и отверстия 3, двух крышек 4, закрепленных по торцам гидростатического подшипника 1 и имеющих уплотни- тельные элементы 5 для предотвращения торцовых утечек из гидростатической опоры по валу 6. Крышки 4 выполнены так, что образуют герметичные полости 7 на выходе из гидростатического подшипника 1, в которых выполнены сливные отверстия 8.

На входе в гидростатический подшипник осуществляется двойное дросселирование рабочей жидкости с помощью отверстий 3 и дросселирующих элементов 9.

Двойное дросселирование рабочей жидкости на выходе из гидростатического подшипника 1 осуществляется с помощью торцовых щелей 10 между внутренней поверхностью гидростатического подшипника 1 и валом 6, а также дросселирующими элементами 11.

Гидравлические характеристики дросселирующих элементов 9 зависят от перемещения вала 6, а сами дросселирующие элементы 9 могут выполняться в различных вариантах, например в виде дроссельного крана. Гидравлические характеристики дросселирующих элементов 11 подбирают в зависимости от гидравлических характеристик отверстий 3, дросселирующих элементов 9 и торцовых щелей 10 из-за необходимости учета их совместной работы. Конструктивно дросселирующие элементы 11 могут быть также выполнены в виде дроссельных кранов. Камеры 2 гидростатического подшипника 1 запитываются от нагнетающего насоса 12 (фиг. 2).

Для обеспечения нормальной работы высокоскоростной гидростатической опоры площадь поперечного сечения сливных отверS

(Л

о

4 tsD

to

О5

стий 8 в крышках 4 должна превышать площадь поперечного сечения торцовых щелей 10, так как в противном случае возникают искажения гидравлических характеристик торцовых щелей 10, что сказывается на режиме регулирования элементов 11.

При наладке высокоскоростной гидростатической опоры рабочая жидкость от нагнетающего насоса 12 через дросселирующие элементы 9, обеспечивающие дросселирование на входе в гидростатический подшипник 1, подается в камеры 2 через отверстия 3, обеспечивающие дросселирование на входе в гидростатический подшипник 1. При этом вращение вала 6 создает гидростатический эффект. Рабочая жидкость вытекает через торцовые щели 10 из гидростатического подшипника 1 и попадает в герметичные полости 7, при этом имеет место дросселирование на выходе из гидростатического подшипника 1. После этого рабочая жидкость из полостей 7 через сливные отверстия 8 поступает в дросселирующие элементы 11, которые обеспечивают дросселирование на выходе из гидростатического подшипника 1, происходящее одновременно с дросселированием на входе в гидростатический подшипник 1. Далее рабочая жидкость подается на слив или на вход в нагнетающий насос 12.

Подбирая режим регулирования эле- мент9в 11 с учетом гидравлических характеристик торцовых щелей 10, дросселирующих элементов 9 и отверстий 3, обеспечивают на любых режимах работы опоры превышение давления рабочей жидкости Рвых , в полостях 7 атмосферного давления. Это позволяет избежать подсоса воздуха из окружающей среды в зоны пониженного давления в камерах 2 и исключить появления зон кавитации и вибрации смазочного слоя. Величина Рвых , за счет регулировки дросселирующих элементов 11 подбирается так, чтобы на режимах с максимальными окружными скоростями вращения вала 6, обусловленными техническими требованиями и конструкцией турбомашины, она не превышала (3-5)-105 Па. Это позволяет обеспечить нормальную работу уплотне-ний 5 длительное время.

Для нормальной работы высокоскоростной гидростатической опоры необходимо, чтобы регулирование дросселирования на входе и на выходе из гидростатического подшипника 1 производилось одновременно, так как оба этих процесса взаимосвязаны и влияют на работоспособность гидростатического подшипника 1.

Способ наладки высокоскоростной гидро

0

статической опоры позволяет значительно

повысить работоспособность опор, сократить затраты на их ремонт и обслуживание. Введение регулируемого дросселирования рабочей жидкости на выходе из гидростатического подшипника позволяет суще- ственно увеличить устойчивость высокоскоростных гидростатических опор при работе на высоких окружных скоростях за счет полного исключения возможности попадания воздуха из окружающей среды в камеры гидростатического подшипника. Одновременно регулирование дросселей на входе и на выходе из гидростатического подшипника позволяет значительно улучшить его рабочие характеристики за счет подбора наиболее благоприятного режима регулирования.

25

Формула изобретения

Способ наладки высокоскоростной гидростатической опоры, включающий подачу рабочей жидкости путем двойного дросселирования в несущую камеру гидростатического подшипника, отвод с дросселированием рабочей жидкости из подшипника и вращение вала, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности и работоспособности опоры путем увеличения ее устойчивости, перед началом вращения вала регулируют сечение одного из входных дросселей до выравнивания давления в несущих камерах с одновременной установкой вала концентрично втулке, обеспечивают номинальную скорость вращения вала, увеличивают сопротивление выходного дросселя с обеспечением давления в полости слива до величины, большей давления окружающей среды, а потом уменьшают сопротивление упомянутого входного дросселя до повышения давления в несущей камере.

55