ОПОРА РОТОРА ВАРИАТОРА ЧАСТОТЫ СИНХРОЦИКЛОТРОНА Советский патент 1971 года по МПК H05H7/00 

Изобретение относится к технике ускорения элементарных частиц, а именно к устройству опоры ротора вариатора частоты синхроциклотрона.

Известны конструкции опор ротора вариатора частоты синхроциклотрона, в которых изоляция ротора достигается тем, что несущая обойма, внутри которой размещены шарикоподшипник, контактная щетка и маслоуплотнения, опирается на два кольцевых керамических изолятора, которые воспринимают механические нагрузки и обеспечивают гермегичность вакуумного объема вариатора частоты.

Известные конструкции опор ротора вариатора частоты синхроциклотрона имеют ряд недостатков, как, например, возможность нарушения герметичности вакуумного объема вариатора вследствие образования микротрещин в кольцевом изоляторе из-за температурных градиентов; возможность выдавливания смазочного масла из внутренней обоймы через маслоуплотнения при повышении давления в подшипниковом узле; отсутствие в конструкции опоры ротора устройств, предохраняющих лопатки вариатора частоты от повреждения в случае разрушения шарикоподшипника.

статки, повысила эксплуатационную надежность вариатора частоты и уменьшила объем и сложность ремонтно-профилактических работ.

Это достигается тем, что несущая обойма установлена на трех опорных изоляторах в виде цилиндров из радиотехнической керамики, равномерно расположенных по окружности, а уплотнение вакуумного объема вариатора частоты осуществлено при помощи специального изоляционного кольца.

Такая конструкция существенно снижает возможность возникновения опасных температурных градиентов в опорных изоляторах, так как размеры и масса их значительно меньше, чем у опорных изоляционных колец. Повышается надежность опорных изоляторов и устойчивость вакуумных условий в вариаторе частоты, так как в предлагаемой опоре уплотнительное изоляционное кольцо не воспринимает нагрузок от веса ротора и поэтому может быть выполнено из пластичного материала, например фторопласта, который от температурных градиентов практически не растрескивается. Замена прокладок, уплотняющих изоляционное кольцо, не представляет никаких трудностей, так как не требует сложных работ по выверке и фиксации положения ротора. Предусмотрены предохранительные кольца, являющиеся опорой вала в случае

разрушения шарикоподшипника, а также наклонный (или лабиринтный) канал вакуумной откачки, устраняюший перепад давления между внутренней полостью несущей обоймы и основным вакуумным объемом вариатора частоты.

На фиг. 1 изображена предложенная опора ротора вариатора частоты синхроциклотрона; на фиг. 2 - сечение по Л - А на фиг. 1.

Ротор 1 опирается на шарикоподшипник 2, установленный внутри несуш;ей обоймы 3. Несущая обойма установлена концентрично внутри наружной обоймы 4 и механически связана с ней тремя изоляторами 5 в виде цилиндров, запресованными в специальные расточки, выполненные в обеих обоймах совместно. Изоляторы сделаны из радиотехнической керамики. Олорой наружной обоймы служит корпус 6 вариатора частоты.

Высоковакуумное уплотнение вала ротора обеспечивается резиновыми армированными манжетами 7, а уплотнение кольцевой полости между несуш,ей и наружной обоймами - изоляционным кольцом 8 с прокладками 9. Во избежание растрескивания от температурных градиентов или неравномерной затяжки болтов кольцо изготовлено из -пластичного материала, например фторопласта.

Полицилиндрический конденсатор 10 шунтирует шарикоподшипник и защищающую его контактную щетку, выполненную в виде пружинящего разрезного кольца 11, охватывающего втулку 12, напрессованную на вал ротора. Торцовый контакт кольца 11 с плавающим кольцом 13, установленным в«утри маслоотбойного фланца 14, осуществляется закрепленными на его торце пружинами 15. Внутренняя полость несущей обоймы заполнена смазочным маслом с низкой упругостью паров. Уровень масла при покоящемся роторе достигает примерно середины нижнего шарика опорного подшипника. Маслоуплотнение состоит из втулки 12 с маслоотбойной резьбой и охватываюшего ее фланца 14, закрепленного на несущей обойме.

Для устранения перепада давления между подшипниковым узлом и основным вакуумным объемом вариатора частоты, приводящего к выдавливанию смазки в зону шунтируюН1.его конденсатора, в верхней части несущей обоймы сделан наклонный канал 16, соединяющий внутреннюю полость несуи ей обоймы с

высоковакуумным объемом. Наклон канала в сторону подшипникового узла (обеспечивает стекание обратно капель масла, попадающих на стенки канала вследствие разбрызгивания при вращении ротора. На шейке вала по обе стороны подшипника установлены предохранительные кольца 17. Радиальный зазор между кольцами и неподвижными элементами несущей обоймы выполнен меньшим, чем минимальный рабочий зазор в вариаторе частоты. При разрушении шарикоподшипника предохранительные кольца служат опорой ротора, а возникающее при этом увеличение момента вращения или повышение температуры подшипникювого узла может служить сигналом для отключения привода вариатора частоты.

Предмет изобретения

I. Опора ротора вариатора частоты синхроциклотрона, содержащая щарикоподшнпник, контактную щетку, маслоуплотнения, установленные внутри несущей обоймы, смонтированной в корпусе посредством электрических изоляторов, а также шунтирующий конденсатор, высоковакуумное уплотнение ротора и устройство вакуумной откачки подшипникового узла, отличающаяся тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации вариатора частоты, изоляторы выполнены в виде цилиндров, например трех, из высокочастотной -керамики, равномерно расположенных по окружности, при этом онора снабжена установленным с торца между несущей обоймой и корлусом изоляционным кольцом из пластичного материала, обеспечивающим вакуумное уплотнение.

2.Опора по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью предохранения лопаток вариатора частоты от повреждений в случае разрушения шарикоподшипника, на шейке вала ротора по обе стороны подшипника установлены предохранительные кольца.

3.Опора по п. 2, отличающаяся тем, что, с целью устранения перепада давления между подшипниковым узлом и высоковакуумным объемом вариатора частоты, приводящего к выдавливанию смазки в зону шунтируюи1его конденсатора, в верхней части несущей обоймы выполнен канал, соединяющей полость подшипникового узла с рабочей полостью устройства откачки. /J /7 /-/ /ff