Турбохолодильник с комбинированной системой смазки Советский патент 1976 года по МПК F25B11/00 

1

Изобретение относится к области холодильной техники и кондиционирования воздуха.

Известны турбохолодильники с комбинированной системой смазки, содержащие установленный в подшипниках качения вал с винтовыми нарезками, закреплепные на нем с противоположных сторон импеллеры для просасывания воздушно-масляной смеси через подшипники и подсоединенные к валу фитили. Недостаток таких турбохолодильников заключается в том, что фитиль, расположенный в зоне всасывания между разнонаправленными винтовыми канавками, где размещена также и трубка-питатель для усиленной подачи масла при больших скоростях вращения вала,не обеспечивает герметичности этой зоны, необходимой для эффективной работы трубки-питателя. Выполнение импеллера в виде маслоотражательного диска с несквозными радиальными пазами или с гладкой рабочей поверхностью не обеспечивает создания необходимого эффективной работы фитиля дополнительного разрежения в зоне контактирования его с валом, удаленной от импеллера на значительное расстояние.

Для повышения эксплуатационной надежности в предлагаемом турбохолодильнике фитили подсоединены к валу в зонах между подшипниками и нарезками, а каждый импеллер состоит из двух расположенных один

от другого на расстоя гаи 1-5 мм дисков, один из которых, маслоотражательный, выполнен снлошным, а имеет сквозные прорези.

Прорези в диске могут иметь наклон по отношению к его радиусу и оси вала. Маслоотражательный диск может иметь вогпут ю тороидную рабочую поверхность, образованную, например, при вращении гиперболы около одной из асимптот, и диаметр, в 1,1 -1,5 раза превышающий диаметр наружного кольца подшипиика.

Диск со сквозными прорезями может быть размещен в выточке, выполненной в корпусе подшипников качения.

На фиг. 1 изображен описываемый турбохолодильиик, общий вид; на фиг. 2 - подшипниковый узел; на фиг. 3 - диск импеллера со сквозными прорезями; иа фиг. 4 - то же, вид сбоку; на фиг. 5 - маслоотражательный диск импеллера; на фиг. 6 - диск со сквозными нрорезями, размещенный в выточке корпусе подшипников качения.

Турбохолодильник содержит вал I с двумя разнонаправленными винтовыми канавками 2 и 3, образующими зону всасывания А, и трубку-питатель 4, подающую масло из картера 5 и закрепленную в корпусе 6 и промежуточной втулке 7, зафиксированной от аксиальных перемещений штифтом 8. В непосредственной

близости от шарикоподшипников 9 и 10 с одной стороны, в зонах Б и В размеш;ены торцовые фитили 11 и 12, контактируюшие с вращающимся валом 1 на его конических участках 13 и 14, а с другой стороны - составные импеллеры, состоящие из диска 15 с прорезями 16, расположенными под Зглом а к радиусу диска и углом р к оси вращения, и маслоотражательного диска 17, рабочая поверхность 18 которого имеет форму незамкнутого тороида, образованного вращением, например, гиперболы около ее асимптоты, совмещенной с осью вращения вала 1. В корпусе 6 выполнены отверстия а я б для стекания избыточного количества масла, отверстия е и г для входа охлал дающего подшипники воздуха и может быть выполнена проточка д, усиливающая осевую тянущую способность диска 15.

При работе турбохолодильника па больших скоростях вращения в зоне всасывания А разнонаправленными винтовыми канавками 2 и 3 создается разрежение, достаточное для подъема масла из картера 5 по трубке-питателю 4 до поверхности вращающегося вала 1. Захваченное винтовыми канавками 2 и 3 масло под определенным напором подается в зоны Б н В и далее, смешиваясь с воздухом, поступающим через отверстия в и г в корпус 6, проходит в виде масляного тумана через шарикоподшипники 9 и 10 благодаря дискам 15 и 17 импеллеров, а избыточное пе преодолевшее аэродинамического сопротивления подшинников 9 н 10 колнчество масла стекает по отверстиям а и б корпуса 6 обратно в картер 5. Фитили И и 12 в этот период работы автоматически выключаются положительным напором, создаваемым винтовыми канавками 2 и 3.

По мере уменьшения скорости вращения вала 1 положительный напор в зонах Б и В снижается до нуля, эффективность работы винтовых канавок 2 и 3 также снижается и в работу автоматически включаются фитили 11 и 12, производительность которых быстро возрастает по мере увеличения гидростатического нанора, т. е. разрежения в зонах Б и В, создаваемого дисками 15 и 17 импеллеров.

При дальпейшем снижении скорости вращения пала 1 разрежение, создаваемое винто:А

.;..-ч,.. j 506734

выми канавками 2 и 3 в зоне всасывания А, становится недостаточным для подъема масла по трубке-питателю 4 до поверхности вала 1 и винтоканавочная система смазки перестает подавать масло и создавать положительный напор в зонах Б и В, благодаря чему на фитили 11 и 12 начинает действовать полный гидростатический напор, создаваемый дисками 15 и 17 импеллеров. Производительность фитилей 11 н 12 достигает максимального значения, соответствующего данному режиму работы турбохолодильпнка, чем обеспечивается повышение его эксплуатационной надежности.

Формула изобретен и я

1. Турбохолодильпик с комбинированной системой смазки, содержащий установленный в подшипниках качения вал с винтовыми нарезками, закрепленные на нем с противоположных сторон импеллеры для просасывания

воздушно-масляной смеси через подшипники и подсоединенные к валу фитили, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, фитили подсоединены к валу в зонах между подшипниками и нарезками, а каждый импеллер состоит из двух расположенных один от другого на расстоянии 1-5 мм дисков, один из которых, маслоотражательный, выполнен сплошным, а другой имеет сквозные прорези.

2. Турбохолодильник по п. 1, отличающийся тем, что прорези в диске имеют наклон по отношению к его радиусу и оси вала.

3.Турбохолодильник по п. 1, отличающийся тем, что маслоотражательный диск

нмеет вогнутую тороидную рабочую поверхность, образованную, например, при вращении гиперболы около одной из асимптот.

4.Турбохолодильник по пп. 1-3, отличающийся тем, что диски имеют диаметр, в

1,1 -1,5 раза превышающий диаметр наружного кольца подшипника.

5.Турбохолодильник но пп. 1-3, отличающийся тем, что диск, имеющий сквозные прорези, размеп1,ен в выточке, вынолненной в

корпусе подшипников качения.