Гидростатическая опора Советский патент 1992 года по МПК F16C32/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве опор валов в приводах различных машин и механизмов, в частности металлорежущих станков, турбомашин и т.д.

Известна гидростатическая опора, включающая вал, охватывающий цапфу вала, вкладыш с несущими карманами и питающими отверстиями, сообщенными с индивидуальными источниками питания рабочей средой под давлением.

Недостатком известной опоры является сложность системы обеспечения ее работоспособности при изменении давления в карманах опоры под действием нагрузки. Это ограничивает эксплуатационные воз-, можности опоры и снижает ее надежность. Кроме того, в известной опоре отсутствует возможность снижения уровня вибраций вала в процессе работы привода, вследствие чего также снижается ее надежность.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является гидростатическая опора, содержащая цапфу вала и ох- ватывающий ее вкладыш с несущими карманами и питающими отверстиями, сообщающимися с источником питания рабочей средой под давлением, а также автоматическую систему управления давлением в несущих карманах с вибродатчиками, усилителем, блоком формирования управляющих сигналов и цилиндром с подпружиненным поршнем, воздействующим на рабочую среду в канале для ее подвода в несущие карманы и приводимым в действие посредством вибратора.

Однако в известной опоре возбуждение колебаний рабочей среды в канале для ее подвода снижает надежность гидросистемы питания несущих карманов опоры из-за возможности возникновения гидравлических ударов; возбужденные поршнем колебания рабочей среды в подводящем канале передаются одновременно на все несущие карманы, что ухудшает условия работы опоры в целом и снижает ее надежность, так как исключается индивидуальное, а значит более эффективное воздействие на несущий карман опоры, в направлении которого возникла опасная вибрация вала.

Целью изобретения является снижение уровня вибраций и повышение надежности,

Сущность изобретения заключается в том, что введение в опору гидроаккумулятора и по крайней мере одного следящего электромагнитного золотника обеспечивает изменение жесткости опоры и, следовательно, снижение уровня вибраций вала в широком диапазоне частот.

На чертеже изображена схема опоры.

Гидростатическая опора содержит вал 1, охватывающий цапфу вала 1 вкладыш 2 с несущими карманами 3 и питающими отверстиями 4, сообщенными с источником 5 питания рабочей средой под давлением через регулируемые дроссели б, гидроаккумулятор 7, по крайней мере один следящий электромагнитный золотник 8 и автоматическую систему управления давлением в несущих

0 карманах 3, включащую задающее устройство .9, последовательно соединенные вибродатчик 10, усилитель 11 и блок сравнения 12.

Гидроаккумулятор 7 сообщен с источни5 ком 5 питания рабочей средой под давлением через обратный клапан 13. Выход блока сравнения 12 соединен с электромагнитом золотника 8, а его установочный вход - с выходом задающего устройства 9. Вход зо0 лотника 8 сообщен с гидроаккумулятором 7,

а выход - с одним из карманов 3. Опора может содержать несколько золотников 8 (по числу несущих карманов 3), входы которых сообщены с гидроаккумулятором 7, вы5 ходы - с соответствующими карманами 3, а их электромагниты соединены с выходом блока сравнения 12.

Гидростатическая опора работает следующим образом.

0 . Рабочая среда под давлением от источника 5 подается в карманы 3 через дроссели б и питающие отверстия 4. Цапфа вала 1 взвешивается в опоре за счет гидростатического эффекта. Вал 1 начинает вращаться.

5 Регулируемые дроссели 6 в процессе вращения вала 1 регулируют поступление рабочей среды в карманы 3 при смещении вала 1 под действием нагрузки и, тем самым, обеспечивают требуемую жесткость опоры,

0 В процессе вращения вала 1, например, при изменении режима работы частота вынужденных колебаний вала 1 начинает возрастать, приближаясь к собственной частоте колебаний системы вал-опора, при этом воз5 растает уровень вибраций вала 1, который регистрируется вибродатчиком 10. Сигналы от вибродатчика 10 усиливаются усилителем 11 и поступают в блок сравнения 12. Задающее устройство 9 (программатор, ге0 нератор, микропроцессор и т.д.) формирует управляющие сигналы определенного уровня и продолжительности, которые также поступают в блок сравнения 12. В блоке сравнения 12 указанные сигналы аналйзи5 руются, перерабатываются и подаются на электромагнит следующего золотника 8. В зависимости от частоты, длительности и полярности сигналов золотник 8 подключает к карману 3 гидроаккумулятор 7. вследствие чего изменяется несущая способность и.

следовательно, жесткость опоры. Изменяется характер колебаний системы вал-опора и уровень вибраций бала-1 снижается. Таким образом, обеспечивается непрерывный автоматический контроль за уровнем вибраций вала 1 и прохождение последним критических частот со значительно меньшим уровнем вибраций.

При соответствующем выборе параметров гидросистемы и системы управления электромагнитом золотника обеспечивается регулирование частоты колебаний вала в широком диапазоне, что позволяет повысить надежность опоры при использовании ее в приводах различных машин и механизмов.

Таким образом, использование опоры позволяет получить положительный эффект в народном хозяйстве.

Формула изобретения Гидростатическая опора, содержащая цапфу вала и охватывающий ее вкладыш с несущими карманами и питающими отверс иями, сообщающимися с источником питания, рабочей средой под давлением, а также автоматическую систему управления давлением в несущих карманах с вибродатчиком, усилителем и блоком формирования

управляющих сигналов, отличающая- с я тем, что, с целью снижения уровня вибраций и повышения надежности, она снаб- жена по меньшей мере одним электромагнитным золотником, выход которого сообщен с соответствующим карманом опоры, а электромагнит соединен с выходом блока формирования управляющих сигналов системы управления, а также гидроаккумулятором, сообщающимся с источником

питания рабочей средой под давлением и входом электромагнитного золотника.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидростатических опорах валов для приводов, в частности металлорежущих станков, турбо- машин и т.д. Целью изобретения является снижение уровня вибраций и повышение надежности опоры. Гидростатическая опо6 1 10 ра содержит вал 1, охватывающий цапфу вала вкладыш 2 с несущими карманами (К) 3 и питающими отверстиями 4. сообщенными с источником 5 питания рабочей средой под давлением через дроссели 6, гидроаккумулятор (0 7, по крайней мере один следящий электромагнитный золотник 8 и автоматическую систему управления давлением в К 3, включающую задающее устройство 9, последовательно соединенные вибродатчик 10, усилитель 11 и блок 12 сравнения. При возрастании вибраций вала 1 до величины, превышающей допустимый уровень, золотник 8 подключают к соответствующему К 3 Г 7, вследствие чего изменяется жесткость опоры и. следовательно, характер колебаний системы вал-опора, а уровень вибраций вала снижается. 1 ил. 9 5 11 V