Гидростатическая опора Советский патент 1978 года по МПК F16C32/06 

1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в станкостроении.

Известна гидростатическая опора, содержащая корпус и вал с несущими карманами, а также плавающее кольцо, размещенное в попости подачи смазки к несущим карманам, - охватывающее вал я образующее входной дроссель в виде щели между цилиндрическими поверхностями корпуса и кольца. 1, Это устройство является наиболее близким к изобретению по техничесжой сущности и достигаемому результату. Однако наряду с ,боль шой простотой конструкции и мапыгу расхо дом смазки такьл опора обладает рядом- ,сущест венных недостатков , снижающих ее жесткость во всем диапазоне рабочих--нагрузок и надежность ее работы. Недостатки известной опоры заключаются в следующем.

Для перемещений кольца изменения гидросопротквления входных щелевых дросселей, в зависимости от прилагаемой к валу нагрузки, требуется некоторая минимальная разность давлений, действующих на противоположные участки поверхности кольца. В

то же время кольцо имеет вес, на него действуют сипы давления жидкости, прижимающие его торцовую поверхность к поверхности одной из деталей опоры. Поэтому в некотором диапазоне нагрузок не будет происходить изменение гидросопротивления дроссельных входных щелей, что, как H3Beciv но, снижает жесткость гидростатической опоры.

При увеличении щирины дроссельной щели и щирины дроссельной выходной щели и ширины кольца ведут к уменьшению жесткости опоры с одной стороны и к увеличению тепловыделений в опоре с другой стороны.

Для обеспечения работоспособности опоры, необходимо наличие дополнительных дросселирующих поток смазки элементов типа длинных мелк1Йс карманов с внутренним дросселированием, либо дросселирующих скосов на поверхности плавающего Konirца, либо других аналогичных устройств.

Цель изобретения - повыщение жесткости опоры во всем Д11апазоне воспринимаемых нагрузок и увеличение надежностк работы опоры. Зто достигается тем, что каждый из несуших карманов дополнитепьно сообщен с диаметрально риспопоженным участком щели между цилиндрическими поверхностями вала и ппавающего кольца, На фиг. 1 показана предлах аемая опора, продольный paapesj на фиг. 2 - разрез А-Л на фиг. Ij на фиг, 3 - разреэ Б-Б на фиг. 1; на фиг, 4 показана гидростатическая опора в варианте, когда несушие карманы выполнены в корпусе и в плавающее кольцо размещено в полости подачи к несущйм карманам, выполненной в теле корпуса; на фиг, 5 - гидроса атическая опора, в которой полость подачи смазки расположена внут ри Banaj на фиг, 6 - гидростатическая опора с вынесенным дросселирующим устройством. Гидростатическая опора содержит корпус 1, внутри которого размещен вал 2 с несущими карманами 3. В полости 4 подачи смазки к несущим карманам 3 на валу 2 установлено плавающее кольцо 5, образую шее входной дроссель 6 в виде щели между цилиндрическими поверхностями корпуса 1 и кольца 5. Каждый из несущих карманов 3 дополнительно сообщен каналами 7 с диаметрально-расположенным участком щели 8 между цилиндрическими поверхностя ми вала 2 и плавающего кольца 5, Несущие карметы 3 отделены от полости 9 слива перемычкой Ю, образующей с поверхностью корпуса выходную дроссельную щель 11. Пр приложении нагрузки к валу 2, например вниз, вал вместе Ъ кольцом 5 несколько см щается вниз. При этом высота hi выходной дроссельной щели 11 на участке нижнего кармана 3 уменьщается и возрастает ее гидросопротивление. При этом также умень шается высота h.; нижнего участка дроссельной выходной щели 6 и неизменной остается высота Iti верхнегоучастка входной щели 8, сообщенной каналом 7 с нижним карманом 3. Для верхнего кармана 3 высот верхнего участка выходной дроссельной щели 11 увеличивается ее гидросопротивле ние падает. Одновременно высота верхнего участка входной дроссельной щели 6 увеличивается и неизменной остается высота нижнего участка входной щели 8, сообщенного каналом 7 с верхним карманом. При смещении вала 2 вни;з под действием внешней нагрузки в нижнем кармане 3 давление Ьозрастает, а в верхнем уменьщается, в результате чего развивается разность давлен1 й между нижним и верхним карманами и тем самым сила-; противодейс-твующая см ению вала и возг рашающая его в центральое положение, Как показано выше, при первоначальном мешении вала 2 между нижним и верхним арманами развивается разность давлений fit Р. При этом на кольцо 5 начинает действовать разность сил, результирующая которых начинает двигать колыю 5 вверх. При движении кольца 5 вверх высота Vf нижнего участка входной дросселугой щели 6 увеличивается, Q верхнего уменьщается. Одновременно высота Н, нижнего участка входной щели 8 уменьщается, а верхнего увеличивается. При этом поток смазки в нижний карман 3 увеличивается как через щель 6, так и через щель.8, а в верхний карман 5 уменьщается. В результате в нижнем кармане 3 давление возрастает как за счет раскрытия участков щели 6, так и за счет раскрытия участка щели 8, а в верхнем кармане 3 давление уменьщается как за счет закрытия участка щели 6, так и за счет закрытия участка щели 8,«Это приводит к более быстрому росту разности;, давлений между нижним и верхним карманами 3 опоры и поэтому предлагаемая опора обладает во всем диапазоне нагрузок больщей жесткостью, чем известная. Так как разность давлений .. Р действуетна две поверхности кольца одновременно, в отличие от одной поверхности у известной опоры, то без увеличения щирины кольца оно начинает смеа1аться относительно вала 22 при значительно меньщей разности, т, е. при значительно меньщей величине нагрузки на .вал. 3. В результате этого предлагаемая опора обладает более высокой жесткостью при малых значениях эксцентриситета .вала, т.е. в-зоне малых величин нагрузок, .действующих на вал , и имеет большую надежность в работе. формула изобретения Гидростатическая опора, содержащая корпус и вал с несущими карманами, а также плавающее кольцо, размещенное в полости подачи смазки к несущим карманам, охватывающее вал и образующее входной дроссель в виде щели между цилиндрическими поверхностями корпуса и кольца, о т л и- чающаяся тем, что, с целью повышения жесткости опорь во всем диапазоне BocnpHHHMaeN fbix нагрузок и надежности работы, каждый из несущих карманов дополнительно сообщен с диаметрально расположенным ему участком щели между цилиндрическими поверхностями вала и .шавающего кольца.

ф1/9.6