Узел радиально-осевой опоры шпинделя турбобура Советский патент 1993 года по МПК F16C17/04 

в этих канавках твердосплавных стержней 7.

Формируемый узел радиально-осевой опоры может содержать от одного до шестнадцати подпятников с опорными элементами 3 из резины (при двадцатипятиподпятнико- вом узле). Остальные подпятники - с твердосплавными опорными элементами в виде стержней 7. В описываемом варианте исполнения принято двенадцать подпятников с опорными элементами 3 из резины, остальные - из твердого сплава.

Твердосплавные стержни изготовлены, например, из сплавов ВК8В, ВК15, ВК20.

В варианте исполнения заявляемого узла, показанном на фиг. 2, стержни 7 выполнены цилиндрической формы, а рабочие концы стержней 7 выполнены в виде полусферы М.

Канавки 6 выполнены одинаковой глубины и с цилиндрической формой боковой поверхности. Из технологических соображений канавки 6 в подпятниках 2 могут быть выполнены сквозными.

В варианте выполнения узла, показанном на фиг. 5, в подпятнике 2 установлены стержни 7, выполненные призматической формы с закругленными концами М. Соответствующей формы выполнены канавки б в подпятнике 2. Радиусы закруглений лежат в плоскости, параллельной торцовой поверхности подпятника 2.

Стержни 7 после установки их в канавки 6 припаиваются, например твердым припоем из медного сплава Л62 или Л68, при температуре 1100-950°С.

В качестве флюса можно использовать состав: бура - 50%, НзВОз - 10%, CaF - 40%. Крепление стержней 7 может быть иным.

Размер Н обрезиненных подпятников между рабочими поверхностями Р опорных элементов из резины в узле выполнен превышающим размер Hi между рабочими поверхностями Р опорных элементов из твердого сплава (стержней 7).

Величина превышения этого размера в данном примере осуществления принята 0,5 мм.

Стержни 7 установлены в канавках 6 с выступлением К над поверхностью торца подпятника 2 в пределах 1/3 их диаметра (толщины) для надежного закрепления и образования канавки между торцом подпятника 2 и диском 4 пяты для прохождения рабочей жидкости,

При работе шпинделя осевая нагрузка суммируется из веса вала турбобура с дета- -лями и гидравлического давления и деформирует опорные элементы 3 из резины

например на 0,5 мм и этим дает возможность плавно, без ударов включаться в работу опорным элементам-стержням 7 из твердого сплава.

Дальнейшая деформация опорных элементов 3 из резины становится возможной лишь по мере износа опорных поверхностей Р твердосплавных стержней 7.

Так как в заявляемом узле размеры

между рабочими поверхностями опорных элементов из резины превышают размеры между опорными поверхностями опорных элементов из твердого сплава, то при вхождении в контакт опорных элементов (стержней 7 из твердого сплава) опорныеэлементы 3 из резины непрерывно деформируются в пределах упругой деформации. Воспринимая от дисков 4 пяты часть осевой нагрузки на себя, они одновременно выполняют функцию амортизатора этой части нагрузки вала шпинделя, снижая ударные нагрузки на подпятники 2 с твердосплавными опорными элементами (стержнями 7).

Так как опорные элементы 3 из резины

работают в пределах упругой деформации, то попадающие с глинистым раствором абразивные частицы меньше задерживаются между дисками 4 пяты и опорными элементами 3 из резины, снижая, тем самым и

абразивное воздействие на поверхности трения (дисков 4 пяты и поверхности Р опорных элементов).

Рабочая жидкость, проходя через канавки, образованные сферическими повер

хностями концов твердосплавных стержней

7 и кольцом вала турбобура, а также цилиндрическими поверхностями стержней 7, диском 4 пяты и тбрцами подпятника 2, уносит абразивные частицы, что приводит к минимальному попаданию этих частиц между трущимися поверхностями.

Кроме того, рабочая жидкость, проходя по указанным канавкам, способствует не только смазке, но и отводу тепла.

Заявляемый узел радиально-осевой опоры шпинделя турбобура по сравнению с узлом-прототипом позволяет за счет ограничения деформации резины в подпятниках увеличить ресурс работы турбобура с сохрапением амортизационных свойств узла на 50-70%.

Формула изобретения 1. Узел радиально-осевой опоры шпин- деля турбобура, содержащий корпус, размещенные в нем подпятники с канавками и со смонтированными в них опорными элементами из резины, установленные на валу турбобура и расположенные между опорными элементами из резины диски пяты, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения ресурса работы турбобура за счет уменьшения износа опорных элементов из резины, он снабжен дополнительно размещенными в корпусе между подпятниками с опорными элементами из резины и между дисками пяты подпятниками с равномерно диаметрально расположенными по окружности канавками и с размещенными в них опорными элементами в виде твердосплавных стержней.

2. Узел по п. 1,отличающийся тем, что подпятники с опорными элементами из

0

резины выполнены с размером по высоте между рабочими поверхностями, превышающим размер по высоте подпятников с опорными элементами в виде твердосплавных стержней на 0,1-0,7 мм.

3. Узел поп, 1,отличающийся тем, что твердосплавные стержни выполнены цилиндрической формы.

4. Узел по пп. 1и2, отличающий- с я тем, что торцы твердосплавных стержней выполнены в виде полусфер.

Фиг. i

Фиг. 3

Фиг.Ь