Гидростатическая опора Советский патент 1982 года по МПК F16C32/06 

(54) ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ОПОРА

1

Изобретение относится к машиностроению и может применяться в химической, энергетической, авиационной промышленности в качестве виброустойчивых опор роторов.

Известна гидростатическая опора, содержашая цапфу вала, втулку с несушими карманами и управляюшей камерой, входные дросселируюшие элементы, а также устройство для автоматического регулирования давления в карманах, соединенное трубопроводами с несущими карманами и управляюшей камерой 1.

Однако в известной опоре устройство для автоматического регулирования давления в карманах является регулятором, отслеживающим положение стационарного равновесия цапфы во втулке опоры.

В случае же возникновения высокочастотных колебаний большой амплитуды золотник «запирается и не оказывает влияния на работу опоры.

Целью изобретения является повышение виброустойчивости и Надежности опоры.

Указанная цель обеспечивается тем, что гидростатическая опора, содержащая цапфу вала, втулку с несущими карманами

и управляюшей камерой, входные дросселнруюшие элементы, а также устройство для автоматического регулирования давления в карманах, соединенное трубопроводами с управляющей камерой, снабжена

5 распределительной камерой подвода смазки, сообщающейся с входными дросселирующими элементами, устройство для автоматического регулирования давления в карманах выполнено в виде дифференциального сервопорщня, щток которого размещен в распределительной камере подвода смазки, а управляющая камера соединена с каждой из полостей этого сервопорщня через встроенные в трубопроводы обратные клапаны противоположного действия.

На фиг. 1 представлена гидростатичес15кая опора, продольный разрез; на фиг. 2 - график изменения давления в управляющей камере по времени.

Гидростатическая опора содержит цапфу вала 1, втулку 2 с несущими карманами 3, сообщающимися через входные дросселирующие элементы 4 с -распределительной камерой 5 подвода смазки, и с управляющей камерой 6. Устройство для автоматического регулирования давления в карманах выполнено в виде дифференциального сервопоршня 7, шток 8 которого размещен в распределительной камере 5 подвода смазки. Управляющая камера 6 соединена с каждой из полостей 9 и 10 сервопоршня 7 через встроенные в трубопроводы 11 обратные клапаны 12 и 13 противоположного действия. Подвод рабочей жидкости к опоре осуществляется по трубопроводу 14. Величина давления в распределительной камере 5 зависит от гидродинамического сопротивления зазора 15, т. е. от положения сервопоршня 7 со штоком 8 и пружиной 16. Работает опора следуюшим образом. Рабочая жидкость по подводящему трубопроводу 14 нагнетается в распределительную камеру 5, из которого через входные дросселирующие элементы 4 поступает в карманы 3 опоры. В стационарном режиме работы в рабочем зазоре 17 и, соответственно, в управляющей камере 6 установится некоторое давление Р, (фиг. 2). Обратные клапаны 12 и 13 настроены на давление РЗ и PI поэтому в стационарном режиме оба клапана закрыты, поршень 7 неподвижен и давление в распределительной камере 5 постоянно. При возникновении вибраций и увеличения амплитуды колебаний вала давление в рабочем зазоре 17 и управляющей камере 6 изменяется по гармоническому закону и может достигнуть значений PJ и Р2 (фиг. 2). Если давление в управляющей камере 6 достигает значения Р| , то откроется клапан 12 и в полости 9 давление увеличится, достигнув величину Р| . Если же давление в управляющей камере уменьшится до значения Р, то откроется клапан 13, что приведет к уменьшению давления в полости 10 до величины PC. Возникший на поршне 7 перепад давления АР пр ведет к смещению штока 8 в сторону увеличения зазора 15. Вследствие этого гидродинамическое сопротивление зазора 15 уменьшается, а давление в распределительной камере 5 увеличивается, что приведет к уменьшению амплитуды колебаний вала. За счет микроуте чек по периметру поршня 7 при закрытых клапанах 12 и 13 происходит выравнивание давления в полостях 9 и 10 и возврат поршня 7 со штоком 8 под действием пружины 16 в исходное положение. Таким образом, в предлагаемой конструкции гидростатической опоры роль автоматического регулятора давления выполняет небольшой по размеру и весу и дифференциальный сервопоршень, что существенно уменьшает вес, упрощает конструкцию и повышает надежность узла. В предлагаемой опоре в стационарном режиме работы обратные клапаны закрыты, и входное давление рабочей жидкости постоянно. При возникновении вибраций, увеличении амплитуды колебаний вала и достижении давлением в управляющей камере некоторых величин, определяемых настройкой клапанов, происходит включение в работу регулятора давления, вследствие чего увеличивается давление рабочей жидкости в распределительном канале, что приводит к уменьщеНию амплитуды вибраций. Таким образом, предложенная опора позволяет повысить виброустойчивость системы «ротор при больших амплитудах колебаний вала. Формула изобретения Гидростатическая опора, содержащая цапфу вала, втулку с несущими карманами и управляющей камерой, входные дросселирующие элементы, а также устройство для автоматического регулирования давления в карманах, соединенное трубопроводами с управляющей камерой, отличающаяся тем, что, с целью повыщения виброустойчивости, она снабжена распределительной камерой подвода смазки, сообщающейся с входными дросселирующими элементами, устройство для автоматического регулирования давления в карманах выполнено в виде дифференциального сервопоршня, шток которого размещен в распределительной камере подвода смазки, а управляющая камера соединена с каждой из полостей сервопоршня через встроенные в трубопроводы обратные клапаны противоположного действия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии № 1073981, кл. F 2 А, 1967 (прототип).

Фиг. г