Система смазки для подшипникового узла Советский патент 1979 года по МПК F16C17/02 F16C33/10 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, может быть использовано для смазки подшипников в стационарных турбомашинах. Известна система смазки для подшипникового узла, содержашая маслоулавливающие камеры, картер отработанного масла и сливной патрубок, связываюш.ий маслоулавливаюш.ие камеры с коллектором. При нормальной работе турбомашины по системе смазки отработанное масло ото ВОДИТСЯ через сливной патрубок в коллектор, при этом картер остается сухим. В период разгона и торможения турбомашины масло отводится менее эффективно. Просочившееся в картер масло в этом случае ели вается через зазор между коллектором и сливным патрубком. Вытекаюшая из сливного патрубка струя обеспечивает эжекцию газа из пространства картера, дастаточную для принудительной его вентиляции. Однако эжектируюшее действие струи отработанного масла, вытекающего из сливного патрубка, сохраняется и во время нормальной работы турбомашины, когда отпадает необходимость вентиляции сухого картера. Более того, принудительная вентиляция картера даже вредна, т. к. она приводит к тому, что в его пространство начинает поступать загрязненный и увлажненный воздух из машинного зала (через зазоры между валом и торцовыми стенками картера). Особенно это нежелательно в паровых турбомашинах, где возможно проникновение большого количества водяного пара из концевых уплотнений в негерметичный картер. Вода и грязь, попавшие в масло, катализируют процесс окисления его. Кроме того, загрязненное и обводненное масло вызывает коррозию узлов системы смазки, усиленный износ сопряженных поверхностей трения, снижение эффективности действия композиции присадок к маслу. С целью уменьшения окисления масла система смазки снабжена источником инертного газа и вентилятором, всасывающая сторона которого соединена со сливным патрубком и источником инертного газа, а нагнетательная сторона - с маслоулавливающими камерами, при этом сливной патрубок соединен с картером герметично, картер выполнен с дренажным отверстием и снабжен гидрозатвором, связываюшим дренажное отверстие со сливным патрубком.

Эти усовершенствования позволят избежать ненужной вентиляции сухого картера (а следовательно, предотвратить загрязнение и обводнение масла), затормозить процесс старения масла, поскольку растворенный в масле кислород будет замещен инертным газом.

На чертеже изображена общая схема описываемой системы смазки подшипникового узла.

В картере 1 с уплотнениями 2 вала 3 турбомашины установлен составной вкладыш 4 подшипника, к торцовым сторонам которого примыкают кольцевые маслоулавливающие камеры 5 с уплотнениями 6 и камерами выравнивания давления 7. Самовсасывающее устройство 8 гидравлически соединено с камерами 5 и 7, а также с камерой 9 слива, к которой подсоединен сливной патрубок 10. Этот патрубок герметично выведен через стенку картера 1. Наружный участок сливного патрубка I1 подключен к масляному баку 12. В днище картера сделано дренажное отверстие, которое трубопроводом, содержащим гидрозатвор 13, соединено с патрубком И.

К масляному баку 12 подключены насос 14 для подачи масла через холодильник 15 ко вкладышу 4, штатный вентилятор 16 для отсоса паров и газов, предохранительный клапан 17 и наружный участок сливного патрубка 11.

Вентилятор 18 всасывающими трубопроводами сообщен с источником инертного газа 19 (например, ресивером с азотом) и наружным участком сливного патрубка 11, а нагнетательными - с маслоулавливающими камерами 5.

Система работает следующим образом .

Масло из бака 12 насосом 14 через холодильник 15 подается ко вкладыщу 4, на который опирается вал 3. Отработанное масло, попавшее в маслоулавливающие камеры 5, засасывается самовсасывающим устройством 8, последовательно проходя камеру выравнивания давления 7 и каналы в теле вкладыша. Из кольцевой камеры 9 слива масло по патрубкам 10 и 11 сливается обратно в бак.

В периоды разгона и торможения турбомащины, когда самовсасывающие устройства 8 работают неэффективно, часть масла пpocaчивaeтJгя между валом 3 и уплотнениями 6 и через гидрозатвор 13 сливается в патрубок 11. При этом штатный вентилятор 16 отсасывает из картера 1 и маслобака 12 пары и газы в атмосферу. Вентилятор 18 остановлен: ресивер 19 отключен.

При нормальной эксплуатации турбомащины, когда самовсасывающие устройства работают эффективно и картер сухой, включается другой вентилятор 18, который подает инертный газ в маслоулавливающую камеру 5; образующаяся газомасляная смесь последовательно проходит камеру 7, устройство 8, камеру 9, патрубки 10 и И. При этом происходит как бы продувка масла 5 инертным газом, парциальное давление которого устанавливается заведомо выще парциального кислорода. Вследствие газомассообмена масло насыщается азотом, приобретая ценные термостабильные свойства. При продувании масла инертным газом кроме кислорода частично удаляются и водяные пары, т. е. масло подсушивается. Агрессивные газы (кислород, водяной пар), вытесненные инертным газом, выделяются при движении масла по сливным патрубкам и удаляются в атмосферу штатным вентилятором 16. По мере на хыщения масла инертным газом подача штатного вентилятора 16 сокращается и, наконец, наступает момент, когда его отключают за ненадобностью. В работе остается один вентилятор 18, поддерживающий необходимую степень насыщения масла инертным газом. В случае накопления кислорода в газовом пространстве системы (что возможно, например, при увеличенном подсосе воздуха через уплотнение -6), периодически включается для «продувки штатный вентилятор 16. Предохранительный клапан 17.сбрасывает избытки газа при случайном повыщении давления газа в системе сверх допустимого.

Применение описываемой системы смазки позволит избежать загрязнения обводнения масла при всех режимах эксплуатации турбомащины: пуск, нагружение, останов и т. д.; существенно снизить скорость окисления масла - только при нормальной эксплуатации турбомащины - за счет обес5 кислороживания масла (насыщение инертным газом).

Формула изобретения

Система смазки для подшипникового узла, содержащая маслоулавливающие камеры, картер отработанного масла и сливной патрубок, связывающий маслоулавливающие камеры с коллектором, отличающаяся

5 тем, что, с целью уменьшения окисления масла, она снабжена источником инертного газа и вентилятором, всасывающая сторона которого соединена со сливным патрубком и источником инертного газа, а нагнетательная сторона - с маслоулавливающими камерами, при этом сливной патрубок соединен с картером герметично, картер выполнен с дренажным отверстием и снабжен гидрозатвором, связывающим дренажное отверстие со сливным патрубком.

5Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 554426, кл. F 16 С 17/02, 1975.

Iff