Сегментный подшипник Советский патент 1993 года по МПК F16C33/10 

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно энергетическому машиностроению. Используется в турбо- и гидроагрегатах большой мощности с тяже- 1 лыми и относительно быстроходными роторами.

Целью изобретения является повышение вибрационной и эксплуатационной на- дежности,.атакже ресурса путем улучшения антивибрационных свойств подшипника в сочетании с высокой его грузоподъемностью.

На фиг. 1 изображен сегментный подшипник, поперечный разрез; на фиг. 2 -то же, продольный разрез; на фиг. 3 - вид на разъем нижней половины вкладыша; на фиг. 4 - вид на разъем верхней половины вкладыша; на фиг. 5 - маслоподводящая трубка между отверстием в полукольце и отверстием в треугольном фланце на разъеме; на фиг. 6 - маслораспределительнэя система отверстий на выходе из центральной части охватывающего элемента; на фиг, 7 представлен уплотненный стык отверстия в треугольном фланце и соосного входного, отверстия маслораспределительной системы в колодке нижней половины вкладыша.

Сегментный подшипник имеет корпус 1 с разъемом в горизойтальной плоскости. Внутри корпуса подшипника на опорных изолирующих подушках 2 установлен вкладыш 3 из двух половин с ребром 4 жесткости в центральном flnaMetpanbHOM сечении.

В нижней половине вкладыша - два ряда несущих самоустанавливающихся сегментов 5 в маслованне, расположенных попарно вдоль оси вала, опирающихся в радиальном направлении через рычаги-балансиры 6 и полусферические упоры 7 на ребро жесткости, а в тангенциальном направлении по краям упирающихся в неподвижные колодки 8.

В верхней половине вкладыша охватывающий элемент состоит из полуобоймы 9 с П-образными пазами в ее центральной части со стороны входной и выходной кромок, размещенных на наружной поверхности полуобоймы вдоль боковых поверхностей П- образных пазов тонкостенных полуколец 10. внутренних радиальных перегородок 11, сегментных обечаек 12, торцевых.перегоро- док 13, треугольных фланцев 14 Охватывающий элемент крепится на ребре жесткости вкладыша при помощи болтов 15, Протяженность дуги охвата между П-образными пазами не менее 90°.

В П-образных пазах обоймы размещены сегменты с регулируемым радиальным эксцентриситетом. Возможность регулирования осуществляется посредством последовательно расположенных в радиальном направлении и шарнирно соединенных между собой и с каждым из сегментов регулировочного винта 16, установленного в

корпусе, упорного штока 17, свободно про- . пущенного через отверстие в ребре жесткости вкладыша, и собственно сегмента 18, смонтированного в П-образных пазах полуобоймы между ограничительными штифтами 19 в тонкостенных полукольцах.

Со стороны входа в полуобоймы по направлению вращения вала вдоль наружных поверхностей тонкостенных полуколец по обе стороны центральной части полуобоймы проходят маслоподводящие трубки 20, один край которых сообщается через отверстия в тонкостенных полукольцах с внутренней полостью охватывающего элемента, а другой край трубок заделан в отверстиях

треугольных фланцев« на разъеме подшипника и с помощью кольцевых уплотняющих прокладок 21 герметично стыкуется с соос- ными входными отверстиями 22 маслораспределительной системы, выполненной в

колодке нижней половины подшипника в виде осевого канала 23 с заглушкой 24 по торцам и сопел 25, исходящих из осевого канала через фаску 26 на кромке центральной части колодки,

Со стороны выхода из центральной части полуобоймы маслораспределительная система выполнена в виде сквозного осевого канала во внутренней радиальной перегородке и сопел 28, исходящих из этого

канала через фаску 29 на кромке выступающей в П-образный паз перегородки, а также радиальных отверстий 30, проходящих по обе стороны перегородки через стенку обоймы.

Возможны также иные варианты выполнения упорядоченного маслоснабжения сегментов с целью обеспечения устойчивого упругодемпферного масляного клина в сег-. ментах верхней половины вкладыша, а

именно: подвод смазки из внутренней полости охватывающего элемента по гибким

маслоподводящим трубкам через тело сегмента на его рабочую поверхность скольжения или свободный слив смазки по каналам

охватывающего элемента в полузамкнутые камеры с сегментами, обращенные открытой стороной к валу.

С целью интенсификации охлаждения непосредственно шейки вала и несущих сегментов нижней половины подшипника может быть выполнен ряд маслоподводящих отверстий непосредственно в стенке полуобоймы между радиальными гг регородка- ми.

Ожидаемый технико-экономический эффект от применения заявленного устройства выражается в улучшении антивибрационных свойств подшипников, а вместе с тем повышения вибрационной надежности и ресурса машины в целом. Применительно к роторам синхронных компенсаторов большой мощности с номинальной частотой вращения 750 об/мин можно путем выравнивания динамических жесткостей подшипника в вертикальном и горизонтальном направлениях настолько повысить критическую скорость ротора в горизонтальной плоскости, что ротор станет жестким, т.е. при выходе на номинальную частоту вращения и при свободном выбеге не придется проходить через резонанс большой интенсивности. Кроме того, выравнивание жест- костей подшипника в вертикальной и горизонтальной плоскостях значительно облегчит балансировку ротора, повысит качество динамического уравновешивания. Расширится диапазон рабочих частот вращения и область применения усовершенствованных подшипников данного типа в машинах большой мощности с высокоскоростными роторами и большими удельными нагрузками на подшипник.

Формула изобретения Сегментный подшипник, содержащий корпус с горизонтальным разъемом и масляной ванной в его нижней части, установленный в корпусе на опорных подушках вкладыш с горизонтальным разъемом и ребром жесткости в центральном диаметральном сечении, смонтированные в его нижней половине на ребре жесткости посредством полусферических упоров и рычагов-балансиров два ряда несущих самоустанэвливаю- щихся сегментов, размещенных -. в маслованне, расположенные в тангенциальном направлении по обеим сторонам са- моустанавливающихся сегментов неподвижные колодки, размещенные в верхней половине вкладыша охватывающий элемент и установленные по обе.стороны от него сегменты, а также маслораспредели- тельную систему с маслоподводящими каналами, выполненными в корпусе, вкладыше и обойме, отличающийся тем, что, с целью повышения вибрационной и эксплуатационной надежности и ресурса,

охватывающий элемент выполнен в виде полуобоймы с П-образными пазами в ее центральной части со стороны входной и выходной кромок, размещенных на наруж- ной поверхности полуобоймы вдоль боковых поверхностей П-обраэных пазов тонкостенных полуколец с отверстиями со стороны входной кромки полуобоймы в зоне глухого торца П-образного паза, смонтированных в полукольцах между упомянутыми Отверстиями и входной кромкой штифтов, размещенных между полукольцами выступающих над П-образным пазом внутренних радиальных перегородок со сквозным осевым каналом со стороны выходной кромки полуобоймы и с соплами для соединения осевого канала с выходной кромкой через фаску на кромке упомянутой перегородки,

при этом тонкостенные полукольца и внутренние радиальные перегородки соединены сегментными обечайками и. торцевыми перегородками, торцы полуобоймы и тонкостенных полуколец соединены в плоскости

разъема подшипника треугольными фланцами со сквозными отверстиями, с двух сторон от упомянутой радиальной перегородки в зоне сквозного канала в полуобойме выполнены радиальные отверстия, при этом

длина поверхности полуобоймы между глухими торцами П-образных пазов составляет не менее 1 /4 длины окружности, неподвижная колодка с выходной кромкой у горизонтального разъема вкладыша выполнена с

осевым каналом у ее выходной кромки, с торцовыми заглушками и соплами для сое-. дин ения осевого канала с выходной кромкой неподвижной колодки через фаску на ее средней части, с двух сторон от которой расположены входные отверстия, сообщающиеся С отверстиями в тонкостенных полукольцах обоймы, каждый сегмент установлен с возможностью регулирования в радиальном направлении посредством последовательно расположенных в радиальном направлении и шарнирно соединенных между собой и с каждым из сегментов упорного штока, свободно установленного в ребре- жесткости вкладыша, и регулировочного винта, установленного в

корпусе и смонтированного в П-образном пазу полурбоймы между ограничительными штифтами в тонкостенных полукольцах.

§иг. 5

Фиг.6

Использование: для повышения вибрационной и эксплуатационной.надежности и ресурса. Сущность изобретения: сегментный подшипник содержит корпус с разъемом в горизонтальной плоскости. В нем на опорных изолирующих подушках 2 установлен вкладыш 3 с ребром 4 жесткости в цен- тральном диаметральном сечении. В нижней половине вкладыша 3 размещены два ряда самоустанавливающйх ся сегмёнst st -.я. тов 5 в маслованне. Сегменты опираются в радиальном направлении через рычаги-балансиры 6 и полусферические упоры 7 на ребро 4 жесткости. В тангенциальном направлении они упираются в неподвижные колодки 8. В верхней половине вкладыша 3 охватывающий элемент состоит из полу- обоймы 9 с П-образными пазами, тонкостенных полуколец 10, внутренних радиальных -перегородок 11, сегментных обечаек 12, торцевых перегородок 13, треугольных фланцев 14. В П-образных пазах полуобоймы 9 размещены сегменты 18 с возможностью регулирования в радиальном направлении посредством регулиро- в.очного винта и упорного штока. Конструкция обеспечивает улучшение антивибрационных свойств в сочетании с высокой грузоподъемностью, 7 ил. т- . со с

Фиг. 7