Сегмент упорного подшипника Советский патент 1982 года по МПК F16C17/06 

(54) СЕГМЕНТ УПОРНОГО ПОДШИПНИКА

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях упорных подшипников гидроагрегатов и других механизмов.

Известен сегмент подпятника, содержащий массивное основание и плиту, на которой выполнены ребра с высотой, возрастающей в тангенциальном направлении к выходной кромке сегмента и в радиальном направлении - к периферии сегмента, при этом межреберные участки плиты выполнены с уменьшающейся в тех же направлениях толщиной. Входные кромки ребер расположены под острым углом к рабочей поверхности и выполнены заостренными 1.

Основным недостатком приведенной конструкции является то, что ввиду возрастания высоты ребер в указанных направлениях площадь проходного сечения каналов, образованных стенками ребер, увеличивается, т. е. каналы выполнены расширяющимися. Поэтому по мере движения охлаждающей среды по указанным каналам скорость, ее падает и эффект охлаждения снижается.

Целью изобретения является повышение эффективности теплоотвода.

Указанная цель достигается тем, что, в сегменте упорного подшипника, содержащем массивное основание и расположенную на нем пЛиту, имеющую антифрикционный слой на рабочей поверхности и ребра на противоположной поверхности, выполненные с возрастающей высотой в тангенциальном и в радиальном к периферии сегмента направлении, межреберные участки плиты выполненные с уменьшающейся в тех же направлениях толщиной, на основании выполнены ребра с высотой, уменьшающейся в направлении увеличения высоты ребер плиты, и аналогичные им по форме, при этом ребра плиты и основания расположены встык и зафиксированы друг относительно друга, а образованные между ребрами основания и плиты каналы имеют на выходе площадь поперечного сечения меньщую, чем на входе. Кроме того, плита вьшолнена из материала, коэффициент теплопроводности 20, которого выше, чем коэффициент теплопроводности материала основания.

На фиг. 1 изображен сегмент упорного подшипника в плане, общий вид; на фиг. 2- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез

Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.

Сегмент упорного подшипника содержит массивное основание 1 и расположенную на нем верхнюю плиту 2, имеющую антифрикционный слой 3 иа рабочей поверхности и ребра 4 на противоположной поверхности. На основании 1 выполнены ребра 5. Ребра-4 плиты и ребра 5 основания установлены встык и зафиксированы друг относительно друга.

Ребра 5 основания 1 имеют то же направление, что и ребра 4 плиты 2, при этом ребра 5 выполнены с уменьшающейся высотой в направлении от входной 6 к выходной 7 кромкам сегмента и от внутренней 8 к периферийной 9 кромкам сегмента.

При вращении ротора масло из маслованны (на чертеже не показана) поступает к входной 6 и внутренней 8 кромкам сегмента.

По мере движения жидкости в межреберных каналах 10 из области пониженных в область повышенных температур, т. е. в направлении выходной 7 и периферийных 9 кромок сегмента, интенсивность теплоотдачи из области трения сегмента нарастает ввиду увеличивающейся площади теплоотдающей поверхности ребер 4. Так как теплопроводность материала плиты 2 выше теплопроводности материала основания 1, то основная доля тепла из области трения сегмента отводится ребрами 4. Ребра 5 основания 1 при этом отводят аначительно меньшую долю тепла еш,е и потому, что в месте соединения с ребрами 4 имеет место термосопротивление.

Ввиду того, что площадь поперечного сечения межреберных каналов 10 уменьшается по мере движения по ним охлаждающей среды, то скорость охлаждающей, среды увеличивается в направлении кромок 7 и 9. Это приводит к еще более интенсивному теплоотводу из области трения сегмента по мере движения охлаждающей среды из области пониженных в область повыщенных температур сегмента.

В результате этого степень нарастания температуры в области трения сегмента в направлении от входной 6 к выходной 7 и от внутренней 8 к периферийной 9 кромкам сегмента уменьшается, вязкость смазки в области трения увеличивается, а несущая способность сегмента повышается.

Чтобы обеспечить нарастание скорости движения охлаждающей среды, необходимо обеспечить уменьшение площади проходного сечения каналов 10 в направлении движения охлаждающей среды. Это может быть реализовано в том случае, если суммарная высота ребер 4 и 5 на входной кромке 6 будет выще их суммарной высоты на выходной кромке 7, а суммарная высота тех же

ребер на внутренней кромке 8 выше их суммарной высоты на периферийной кромке 9.

Наличие ребер 5 основания 1 с их уменьщающейся высотой в тангенциальном и радиальном к периферии направлениях обеспечивает сужение каналов 10, что приводит к разгону потока охлаждающей среды по мере его движения к кромкам 7 и 9, т. е. в направлениях возрастания температуры в

области трения сегмента. Сочетание увеличивающейся площади теплоотводящей поверхности ребер 4 (ввиду возрастания их высотыу, повыщенной теплопроводности материала плиты 2 и возрастание скорости потока охлаждающей среды в каналах 5

значительно интенсифицирует теплоотвод из области трения сегмента.

Верхняя плита 2 может быть выполнена из сплава цветных металлов (меди, алюминия), а нижнее основание 1, как принято

в подобных конструкциях, из стали.

при таком рещении повыщается теплоотвод из области трения и, как следствие, несущая способность сегмента.

Формула изобретения

тех же направляющих толщиной, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности теплоотвода, на основании выполнены ребра с высотой, уменьшающейся в направлении увеличения высоты ребер плиты, и аналогичные им по форме, при этом

ребра плиты и основания установлены встык и зафиксированы друг относительно друга.

выше, чем коэффициент теплопроводности материала основания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 727885, кл. F 16 С 17/06, 1976 (прототип).

/;-/

z/

фуг. г

уг.З