Опорный подшипник скольжения Советский патент 1991 года по МПК F16C32/06 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к самоустанавливающимся сегментным подшипникам, и может быть использовано в конструкциях быстроходных компрессоров, газовых и паровых турбинах, насосах и других конструкциях турбомашин,

Целью изобретения является повышение несущей и демпфирующих способностей подшипника скольжения.

На фиг. 1 представлен опорный подшипник скольжения, поперечный разрез; на фиг, 2 - самоустанавливающийся сегмент со стороны рабочей поверхности.

Опорный подшипник скольжения содержит корпус 1 с каналами 2 подвода смазки к камерам 3 на опорных поверхностях 4 сэмоустанавливающихся сегментов 5. Последние установлены на валу 6 и зафиксированы от окружного перемещения с помощью стопорных средств 7, выполненных в виде стопорных винтов.

На входной 8 и выходной 9 кромках рабочих поверхностей 10 сегментов 5 выполнены распределительные канавки 11 и 12. Канавка 11 у входной кромки 8 связана каналами 13 в теле сегмента 5 с камерой 3, а канавка 12 у выходной кромки 9 выполнена в виде сквозного паза, параллельного продольной оси лодшипника. В центре рабочей поверхности 10 каждого из сегментов 5 выполнено радиальное отверстие 14, общающееся с центральным карманом 15 в центральной зоне на опорной поверхности,

Опорный подшипник работает следующим образом.

При вращении вала 6 смазочное масло по каналам 2 подводится к камерам 3 на опорных поверхностях 4 самоустанаалива- ющихся сегментов 5. Из камер 3 масло по каналам 13 в теле сегментов 5 поступает к рабочим поверхностям 10 у входной кромки 8. При работе такого подшипника каждый сегмент 5 опирается на самогенерируемую гидростатическую пленку смазки. Эта пленка создается в результате отбора небольшой части (порядка 10% общего расхода) гидродинамической пленки смазки на рабочей поверхности 10 посредством радиальных отверстий 14 и подачи ее а центральный карман 15, выполненный в центральной зоне на опорной поверхности каждого сегмента 5, для создания в нем гидростатического давления. Гидродинамический поток смазки питается направленной маслоподачей из системы маслоснэбжения турбомашины через каналы 2 в корпусе 1 подшипника и распределительную канавку 11 на входной кромке

8. Чтобы обеспечить более эффективное действие гидродинамического клина при конструировании подшипника, каждый из сегментов 5 закреплен в корпусе 1 посредством опорных винтов, установленных со стороны опорной поверхности каждого из сегментов под углом к его торцовой грани со стороны входной кромки. Резьбовая часть винта смонтирована в теле сегмента, а его

0 головка расположена в предусмотренном в корпусе канале, Головка контактирует со стенкой канала, параллельной оси винта, криволинейно-выпуклой поверхностью. Сегменты 5 при этом свободно реагируют на

5 действие окружающих их масляных пленок. Утечка масла из кармана ведет к тому, что на опорной поверхности 4 сегмента 5 создается некоторое распределение гидростатического давления. Каждый сегмент 5

0 поднимается и покачивается в поперечном направлении, а также вдоль оси подшипника (в ответ на перекос оси вала 6) до тех пор, пока для заданного режима не наступит равновесие сил и моментов между ними и гид5 родинамической пленкой смазки.

Для предотвращения касания выходной кромкой 9 вала б при попадании гидродинамической пленки смазки к сквозному пазу у выходной кромки 9 улучшается наполняе0 мость эпюры распределения давления на рабочей поверхности 10, что обеспечивает создание положительных давлений в гидродинамической пленке у выходной кромки 9 и выравнивание зазора. Кроме

5 создания гидростатического давления, необходимого для правильной работы подшипника, такое нагружение уменьшает возможность каких-либо вибраций сегмента 5 или испарение масла, ведущее к опасности

0 кавитационного повреждения, благодаря присутствию гидростатической пленки на опорных поверхностях сегментов о, уменьшаются изгибающие моменты на сегментах 5 и их механические деформации, а также

5 температурные градиенты на сегментах 5, в результате чего сводится к минимуму возможная температурная деформация сегментов 5.

Устранение в конструкции подшипника

0 механических опор не только позволяет упростить конструкцию, но и избавляет от проблем, связанных с истиранием опор. Дополнительная степень свободы у сегментов 5 подшипников с жидкостными опорами

5 способствует лучшей регистрации траектории стопорного винта, а изолирующее и демпфирующие влияния гидростатической пленки на опорной поверхности 4 благоприятствуют процессу затухания вибраций и звуковых колебаний.

Таким образом, данная конструкция опорного подшипника скольжения по сравнению с известной позволяет значительно повысить несущую и демпфирующую способности подшипника, а также повысить компактность и снизить металлоемкость подшипника.

Формула изобретения Опорный подшипник скольжения, содержащий корпус с каналами подвода смазки, установленные равномерно по окружности, охватывающие цапфу вала и зафиксированные от окружного проворота посредством стопорных средств самоустанавливающиеся сегменты, на входной и выходной кромках рабочих поверхностей которых выполнены распределительные канавки, одна из которых у входной кромки соединена через каналы в теле сегмента с каналами подвода смазки, в центральной зоне каждого из сегментов на его

13

опорной поверхности выполнен центральный карман, сообщающийся посредством радиального отверстия с рабочей поверхностью, отличающийся тем. что. с целью повышения несущей и демпфирующих способностей, стопорное средство установлено со стороны опорной поверхности сегмента под углом к его торцовой грани со стороны входной кромки и выполнено в виде стопорного винта, резьбовая часть которого смонтирована в теле сегмента, а его головка расположена в предусмотренном в корпусе канале со стенкой, контактирующей с головкой винта и параллельной его оси, при этом наружная поверхность винта, сопрягаемая с указанной стенкой, выполнена криволинейно-выпуклой, а распределительная канавка у выходной кромки каждого сегмента выполнена в виде сквозного паза, параллельного продольной оси подшипника,

Изобретение относится к машиностроению, а именно к самоустанавливающимся сегментным подшипникам. Цель изобретения - повышение несущей и демпфирующих способностей опорного подшипника скольжения. Подшипник содержит корпус 1 с каналами 2 подвода смазки к камерам 3 на опорных поверхностях 4 самоустанавливающихся сегментов 5 Последние установлены на валу 6 и зафиксированы от окружного перемещения стопорными средствами 7 На входной 8 и выходной 9 кромках рабочих поверхностей 10 сегментов 5 выполнены распределительные канавки 11 и 12. Канавка 11 у входной кромки 8 связана каналами в теле сегмента 5 с камерой 3, а канавка 12 у выходной кромки 9 выполнена в виде сквозного паза, параллельного продольной оси подшипника. В центре рабочей поверхности 10 каждого из сегментов 5 выполнено радиальное отверстие 14. сообщающееся с центральным карманом 15 в центральной части на опорной поверхности каждого сегмента 5 Для предотвращения касания выходной кромкой 9 вала 6 при попадании гидродинамической пленки смазки к сквозному пазу у выходной кромки 9 улучшается наполняемость эпюры распределения давления на рабочей поверхности 10, что ведет к выравниванию зазора. Демпфирующее влияние гидростатической пленки на опорной поверхности 4 благоприятствует затуханию вибрации и колебаний 2 ил ON 00 ГО ON СЬ

//

В

12

10