Подшипниковый узел Советский патент 1993 года по МПК F16C32/00 

Изобретение относится к машинострое- ни ю и может использоваться в конструкциях высокоскоростных турбоагрегатов.

Известна конструкция подшипникового ysjjia, содержащая цапфу вала, корпус со смонтированными в нем вдоль цапфы вала втулками со смещенными одна относительно другой в радиальном направлении внут- рейними поверхностями и радиальными писателями, а также подшипники качения в виде сопряженных участков внутренних поверхностей с внешней поверхностью цапфы полых роликов, размещенных с зазором в упомянутых втулках, и систему подачи рабочей среды под давлением, сообщающуюся с радиальными питателями втулки.

Недостатком п рототипа я вля ется ограниченная несущая способность и недостаточная жесткость подшипника.

Цель изобретения-увеличение несущей способности и жесткости.

Для этого подшипниковый узел снабжен закрепленными в корпусе и расположенными с зазором между поверхностью цапфы вала и внутренней поверхностью полых роликов промежуточными полувтулка- ми с серповидными поперечным сечением и питателями и каналами, сообщающимися с системой подачи рабочей среды под давлением, при этом выпуклая поверхность каждой промежуточной полувтулки обращена к внутренней цилиндрической поверхности ролика, а вогнутая поверхность к цапфе вала.

XI

О (Я

я

Увеличение несущей способности достигается за счет увеличения площади по верхности воспринимающей нагрузку. Здесь нагрузку воспринимает внутренняя поверхность ролика и вогнутая поверхность полувтулки. Ролик имеет не только внешний, но и внутренний газостатический подпор от питателей полувтулки, в связи с чем увеличивается жесткость опоры. Кроме того, за счет газостатического подпора вала от питателей вогнутой поверхности полувтулки улучшается фрикционный контакт вала с роликом, что ведет к уменьшению проскальзывания и увеличению надежности работы.

На фиг.1 показан общий вид подшипни- кового узла; на фиг.2-сечение А-А; на фиг.З - сечение Б-Б; на фиг.4 - сечение В-В; на фиг. сечение Г-Г; на фиг.6 - сечение Д-Д.

В предлагаемой конструкции вал 1 находится во фрикционном сопряжении с ро- ликом 2, которые расположены в корпусных втулках 3. Корпусные втулки 3 размещены равномерно по периферии под углом 120 градусов друг к другу. Для подпитки рабочего зазора 5.газостатичёского подшипника, образованного корпусными втулками 3 и роликами 2, в углеграфи.товых прбстэвках 4 предусмотрена кольцевая раздаточная полость 6 и радиальные питающие отверстия 7, В раздаточную полость 6 смазывающий газ поступает через Штуцера 8. .Между валом и внутренней полостью роликов 2 расположена полувтулка с серповидным поперечным сечением 9. Полувтулка 9 штифтами 10 крепится к расположенным в корпусе 11 пррставочным кольцам 12. На полувтулку напрессована углеграфитовая приставка аналогичной формы. В углегра- фитовой проставке 13 выполнена вдоль поверхности полувтулки раздаточная полость 14 с радиальными питателями 15. Для подпитки рабочего зазора 16,образбваного внутренней поверхностью роликов 2 и поверхностями вала 1 и полувтулки 9, рабочи :. Л . .- -:-

газ отбирается из раздаточной полости 14 и через каналы 17 в углеграфитовых проставках 13 и кольцах 12 поступает в раздаточную полость. Для сброса отработавшеготаза из рабочего зазора 16 предусмотрены радиальные каналы 20 в проставочных кольцах 12 и корпусе 11. Детали 3,12,19 установлены в осевУХ расточках в корпусе 11 и зафиксированы гайками 21.

Конструкция работает следующим образом. Рабочий газ из систему подачи рабочей среды под давлением поступает через штуцер 8 в раздаточную полость 6 и через каналы .17 в углеграфитовых проставках 4 и проставочных кольцах 12 в раздаточную по- лость 14. Смазочный газ из раздаточной полости 6 поступает через питатели 7 в рабочий зазор 5 газостатических подшипников, образованных углеграфитовыми про- ставками 4 и наружной цилиндрической поверхностью роликов. Одновременно из раздаточной полости 14 смазывающий газ поступает через питатели 15 в рабочий зазор 16 газостатических подшипников, образованный углеграфитовыми проставками 13, внутренней цилиндрической поверхностьюроликов 2 и поверхностью вала 1. Ро- .лики 2 вступают во фрикционный контакт с валом 1, улучшенный газостатическим подпором в рабочем зазоре 16. Смазочный газ из рабочего зазора 5 сбрасывается через осевые каналы 18 в крышке 19. а из рабочег зазора 16 в кольцевую полость и затем по радиальным к каналам 20 в проставочных кольцах 12 в корпусе 11.. Гайка 21 обеспечивает фиксацию деталей в корпусе.

Конструкция обладает повышенной по сравнению с прототипом жесткостью и несущей способностью. Обеспечивается надежный контакт в сопряжении вал-ролики. Для указанных на рис. 1-6 соотношений площадь поверхности воспринимающей нагрузку, а соответственно несущая способность увеличивается в 1.5 раза.

Использование: в области машиностроения для использования в конструкциях высокоскоростных турбоагрегатов. Сущность: в подшипниковом узле в.эл находится во фрикционном зацеплении с полыми роликами, которые расположены в корпусных втулках. Между последними и полыми роликами находятся углеграфитовые проставки виде колец. Отверстия корпусных втулок смещены равномерно по периферии под углом 120 друг к другу. Для подпитки рабочего зазора газостатического узла, образованного корпусными втулками и полыми роликами, в углеграфитовых проставках предусмотрена кольцевая раздаточная полость и радиальные питающие отверстия, Между валом и внутренней поверхностью полых роликов размещены промежуточные полувтулки с серповидным поперечным сечением. На промежуточные втулки напрессованы углеграфитовые проставки аналогичной формы. Каждый полый ролик опирается на газовый i слой как с внутренней, так и с внешней стороны. Обеспечивается надежный фрикцион- j, .ный контакт в сопряжении вал - полые ролики. 6 ил. ч Ё

Формула изобретения Подшипниковый узел, содержащий цапфу вала, корпус со смонтированными в нем , вдоль цапфы вала втулками со смещенными одна относительно другой в радиальном направлении внутренними поверхностями и с радиальными питателями, а также подшипники качения в виде сопряженных участков внутренних поверхностей с внешней поверхностью .цапфы полых роликов, размещенных с зазором в упомянутых втулках, и

систему подачи рабочей среды под давлением, сообщающуюся с радиальными питателями втулки, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения жесткости и несущей способности, он снабжен закрепленными в корпусе и расположенными с зазором между поверхностью цапфы вала и внутренней поверхностью полых роликов промежуточными пЬлувтулками с серповидным поперечным сечением и питателями и каналами, сообщающимися с системой подачи

рабочей среды под давлением, при этом вы- рической поверхности ролика, а вогнутая пухлая поверхности каждой промежуточной поверхность к цапфе вала, полувтулки обращена к внутренней цилинд- 9 К . : 42 & 3 И