Гидростатодинамическая опора Советский патент 1982 года по МПК F16C32/06 

(54) ГИДРОСТАТОДИНАМИЧЕСКАЯ ОПОРА

Изобретение относится к машино.строению и может быть использовано в опорах тяжелых машин и механизмов.

Известна опора, содержащая охватывающую цапфу вала втулку, расположенные в ней плавающие ступенчатые опорные элементы с рабочей поверхностью, идентичной по форме поверхности цапфы вала, а также систему для подвода и слива смазки 1.

Однако известная опора обладает недостаточной несущей способностью из-за малой рабочей поверхности опорных элементов, особенно в момент пуска вала.

Цель изобретения - повышение несущей способности гидростатодинамической опоры.

Указанная цель обеспечивается тем, чтогидростатодинамическая опора, содержащая охватывающую цапфу вала втулки, расположенные в ней плавающие ступенчатые опорные элементы с рабочей поверхностью, идентичной по форме поверхности цапфы вала, а также систему для -подвода и слива смазки, снабжена фиксаторами и ограничителем хода плавающего опорного элемента, во втулке выполнены карманы высокого давления с внутренним

уступом и пазами на стенках, при этом плавающие ступенчатые опорные элементы размещены в карманах высокого давления и поверхности ступеней каждого опорного элемента образуют с поверхностями уступов каждого кармана камеры, сообщакнциеся с системой подвода и слива смазки.

При этом фиксаторы плавакицих сту10пенчатых опорных элементов выполнены в виде подпружиненных поршней, размещенных в пазах кармана высокого давления и соединенных с системой подвода и слива смазки, а ограничи15тель хода размещен на дне кармана высокого давления.

На фиг. 1 изображена схема гидростатодинамической опоры,- на фиг. 2 сечение А-А на фиг.1 (сечение карма20на высокого давления опоры работающей в режиме гидростатической смазки), на фиг. 3 - то же. (сечение опоры, работающей в режиме гидродинамической смазки).

25

Гидростатодинамическая опора содержит охватывающую цапфу вала 1 втулку 2, расположенные .в ней плавающие ступенчатые опорные элементы 3 с рабочей поверхностью 4, идентичной по форме поверхности цапфы вала 1, а также систему 5 для подвода и слива смазки Опора снабжена также фиксаторами 6 и ограничителем 7 хода плавающего опорного элемента 3. Во втулке 2 выполнены карманы 8 высокого давления с внутренним уступом 9 и пазами 10 на стенках,Опорные элементы 3, разме щенные в карманах 8 высокого давления, образуют своими ступенями 11 с поверхностью внутреннего уступа 9 и дном 12 кармана 8 высокого- давления камеры 13 и 14, сообшаюшиеся с системой 5 подвода и слива смазки, Фиксаторы 6 плавающих ступенчатых опорных элементов 3 выполнены в виде под пружиненных поршней, нагруженных пру жинами 15 и размещенных в пазах 10, соединенных также с системой 5 для подвода и слива смазки. Ограничиттель 7 хода опорного элемента 3 размещен на дне 12 кармана 8.Сиетема 5 для подвода и слива смазки содержит канал 16, соединенный через дроссели 17 и 18 с магистралью 19 высокого давления, а также каналы 20, соединенные через электромагнитный клапан-золотник 21 со сливной магистралью 22, В фиксаторах 6 выполнены сквозные отверс-. тин 23. На рабочей поверхности втулки 2 выполнены также карманы низкого давления 24, обеспечивающие несущую спо собность опоры в режиме гидродинамической смазки. Перед пуском гидростатодинамическая опора настроена для работы в гидростатическом режиме (фиг. 2). При этом смазка по магистрали 19 высокого давления поступает в камеру 13 и плавающий опорный элемент 3 опу кается в кармане 8 высокого давления До контакта с ограничителем 7.Цапфа 1 всплывает на слое смазки и приводит ся во вращение (фиг. 2). После,набор валом рабочей скоростиortopa переводится в режим гидродинамической смазки о Для этого клапан-золотник 21 закрывается и масло через дроссель 18 поступает в камеру 14, где устанавливается давление, прерывающее да ление в камере 13, так как из послед ней смазка вытекает в зазор между вту кой 2 и цапфой 1, что создает падени давления в дросселе 17. Указанная разность давлений вызывает перемещение вверх плавающего опорного элемента 3, который перекры вает карман 8 высокого давления/ а его поверхность 4 совмещается с рабо чей поверхностью втулки 2 (фиг. 3). В указанном положении плавающий опор ный элемент 3 фиксируется фиксаторами 6, на которые воздействуют пружины 15. Перемещение фиксаторов 6 возможно только при закрытом клапанезолотнике 21, так как в этом случае давление в пазе 10 с обеих сторон фиксаторов будет одинаковым. После набора валом рабочей скорости в установившемся режиме гидродинамической смазки подача масла под высоким давлением прекращается. Смазка опоры обеспечивается по магистрали низкого давления (фиг. 1),при этом масло в зазор поступает через карманы 24 низкого давления. Для возврата плавающего опорного элемента 3 в исходное положение (.фиг. 2), что необходимо при повторных пусках вала в гидростатическом режиме, масло под давлением подается в канал 16, при этом клапан-золотник 21 открыт. Слив масла из пазов 10 вызывает падение давления в камере 14, соединенной с ними отверстиями 23 в фиксаторах 6. Однако давление масла в пазах 10 будет меньше, чем давление в камере 14, так как отверстия 23 являются гидравлическими сопротивлениями. В результате указанного перепада давлений, фиксаторы 6 переместятся, сжимая пружины 15, в пазах 10, давая возможность опуститься опорному элементу 3 вниздо контакта с ограничителем 7 хода. Перемещение его происходит под действием давления на ступень 11, площадь которой выбрана такой, чтобы усилие, создаваемое этим, давлением, было больше усилия, создаваемого в камере 14, так как это давление значительно ниже давления подачи смазки за счет потерь на дросселе 18 при открытом клапане-золотнике 21. Изобретение позволит повысить несущую способ.ность опоры и ее эксплуатаци онную надежность. Формула изобретения 1.Гидростатодинамическая опора, содержащая охватывающую цапфу вапа втулку, расположенные на ней плавающие ступенчатые опорные элементы с рабочей поверхностью, идентичной по форме поверхности цапфы вала, а также систему для подвода и слива смазки, отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности, она снабжена фиксаторами и ограничителем хода плавающего опорного элемента, во втулке выполнены карманы высокого давления с внутренним уступом и пазами на стенках, при этом плавающие ступенчатые опорные элементы размещены в карманах высокого давления и поверхности ступеней каждого элемента образуют с поверхностями уступов каждого кармана камеры, сообщающиеся с системой подвода и слива смазки. 2.Опора по п. 1, отличающаяся тем, что фиксаторы плавающих ступенчатых опорных элементов выполнены в виде подпружиненных поршней, размещенных в пазах кармана высокого давления и соединенных с системой подвода и слива смазки, а ограничитель хода размещен на дне кармана высокого давления.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

фиг.5