МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ ОСЕВАЯ ОПОРА Советский патент 1970 года по МПК F16C21/00 F16C27/08 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к конструкции опорь для шпинделя турбобура.

Известны многоступенчатые осевые опоры, каждая ступень которых выполнена в виде упорного подшипника качения. Верхняя обойма подшипника опирается на ограничительное кольцо втулки, а нижняя - на выступ в корпусе телескопической втулки, торец которой опирается на кольцевой эластичный элемент.

Однако диаметр таких опор увеличен из-за телескопических втулок, а нагрузка распределяется по ступеням неравномерно ввиду упора всех втулок в один эластичный элемент.

Предложенная многоступенчатая комбинированная осевая опора обеспечивает более равномерное распределение нагрузки между ступенями, более компактна и позволяет более рационально использовать опору качения при повышенных скоростях врашения шпинделя турбобура. Она отличается тем, что каждая ступень опоры, кроме упорного подшипника качения, снабжена эластичным элементом и подшипником скольжения, покрытым антифрикционным материалом, подпятник которого взаимодействует с кольцом подшипника качения и одновременно ограничивает осевое перемешение вала шпинделя турбобура, причем эластичный элемент расположен между подшипниками качения и скольжения, установленными с гарантированным зазором.

На чертеже изображена многоступенчатая комбинированная осевап опора в продольном разрезе.

Верхнее колыю / упорного подшипника качения жестко укреплено в корпусе шпинделя турбобура, а нижнее кольцо 2 зафиксировано на валу.

С кольцом / контактирует покрытый антисЬрикционным материалом подпятник 3, образуя подшипник скольжения. Между кольцом 2 упорного подшипника качения, подпятником 3 и установленньв между ними эластичным элементом 4 предусмотрен конструктивный зазор.

При повьппенных оборотах бурового инструмента, когда нагрузка на него не превышает нагрузку на вал ппинделя турбобура с учетом массы врашаюшихся частей, подпятники 5, выбрав осевой зазор, опираются на верхние

кольца упорных подп ипников качения. В работу включаются резино-металлические подшипники скольжения, а подшипники качения разгружаются. В этом случае подпятники 3 одновременно выполняют роль ограничителей

осевого перемешения вала шпинделя турбобура.

Когда нагрузка на буровой пнстр мент превышает нагрузку на вал тнпинделя турбобура, а скорость врап1енУ я бурового инструмента несколько уменьшается, вал тнпинделя подиимается, осевой зазор эластичным элементом 4 и нижним кольцом 2 унорного подшипника качения выбирается, и резино-металлические подшипники разгружаются. В этом случае нагрузка на вал шпинделя турбобура передается через упорные подшипники качения и эластичные элементы.

Таким образом, в многоступенчатой осевой опоре подшипники качения и скольжения при значительных скоростях работают раздельно в связи с появлением в зависимости от направления осевой нагрузки зазоров в паре качения или в паре скольжения. Это новышает надежность и долговечность шпинделей турбобуров.

Наличие в опоре амортизаторов позволяет равномерно распределить осевые нагрузки в упорных подшипниках качения по ступеням.

Предмет изобретения

Многоступенчатая комбинированная осевая опора преимуидественно для шпинделя турбобура, ступени которой содержат упорные подшипники качения и кольцевые эластичные элементы, отличающаяся тем, что, с целью повышения компактности, а также долговечности и надежности работы, каждая ступень опоры дополнительно снабжена подшипником скольжения с покрытым антифрикционным материалом подпятником, взаимодействующим с кольцом подшипника качения и ограничиваюш,им осевое перемещение вала шпинделя турбобура, при этом эластичный элемент расположен между подшипниками скольжения и качения, установленными с гарантированным осевым зазором.