Опорный узел аппарата с вертикальным валом Советский патент 1983 года по МПК F16C33/10 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к опорным узлам аппаратов с вертикальным валом для перемешивания химических сред, смазывание которых осуществляют высокотемпературной рабочей средой, содержащей растворенный в ней газ и проду ты его полимеризации. Наиболее близким техническим решением к изобретению является опорный узел аппарата с вертикальным валом, содержащий полость аппарата, заполненную под давлением рабочей средой и имеющую окно для удаления продуктов полимеризации, со смонтированной в полости аппарата на валу подшипниковой опорой с корпусом, установленным в полости аппарата, подшипником, размещенным в обойме со сферической наружной поверхностью взаимодействующей с коническими вкла дьииами, закрепленными в корпусе опоры, а также насадку, размещенную над .опорой и образукяцую дросселируюгаий зазор между ее.внутренней поверхност и наружной поверхностью корпуса опоры l. . Недостаток указанного опорного узла аппарата заключается в том, что при смазывании опоры высокотемпературной рабочей средой, содержащей растворенный в ней газ и продукты его полимеризации, не обеспечиваются оптимальные условия смазки и отвода тепла от опоры вследствие вспенивания рабочей среды и ухудшения тегшоотвода от трущихся поверхностей опоры. Целью изобретения является повышение надежности путем улучшения защиты подигапниковой опоры от воздействия рабочей среды и снижения теплонапряженности при улапении продуктов пЬлимериз ации. Указанная цель достигается тем, что в опорном узле аппарата с вертикальнЕдм Всшом, содержащем полость аппарата, заполненную под давлением рабочей средой и имект ую окно для удаления продуктов полимеризации, со смонтированной в полости аппарату на валу подфшпниковой опорой с корпусом, установленным в полрсти аппарата, подшипником, разйеще{1НЕФ1 в обойме со сферической наружной поверхностью, взаимодействующей с коническими вкладышами, закрепленными в корлусе опоры, а также насадку, размещенную над опорой и образующую дросселирующий зазор между ее внутренней поверхностью и Наружной поверхностью корпуса опоры, Цасадка выполнена охв тывающей подшипниковую опору и с про фильной наружной поверхностью, образующей с внутренней поверхностью сте НО1, ограничивакйцих полость аппарата кольцевой канал с конфузорным-и диффузорным участками, при зтс/м в теле насадки между кбнфуэор ым и диффузор ным участками кольцевого канала выполнены отверстия, сообщающие полост дросселирующего :зазора с полостью кольцевого канаг|а, а в корпусе опоры выполнены радиальные каналы, соединя ющие полость кольцевого канала с окном для удаления продуктов полимери3 ации. Выполнение опорного узла аппарата с вертикальнЕлм алом обеспечивает оптимальные условия смазки и отвода тепла от опоры и позволяет снизить теплонапряженно гть опоры при выгрузке продуктов полимеризации. На фиг. 1 изображен опорный-узел аппарата с вертикальным вале i, продольный разрез нэ фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1, Опорный узел аппарата с вертикаль ным валом имеет;полость 1 аппарата, заполненную под давлением рабочей средой, и окно 2 для удаления продук тов полимеризации, со смонтированной в полости 1 аппарата на валу 3 подшипниковой опорЪй 4 с корпусом 5, установленным в полости 1 аппарата, подшипником 6, размещенным в обойме 7 со сферической наружной поверхностью, взаимодействующей с коничес кими вкладышами 8, закрепленными в корпусе 5 опоры, а также насадку 9, размещенную над опорой 4 и образующую дросселируйщий зазор 10 между ее внутренней поверхностью 11 и наружной поверхностью 12 корпуса 5 опоры, выполненную охватывающей подшипниковую Otiopy 4 и с профильной наружной поверхностью 13, образующей с внутренней поверхностью стенок 14 ограничивающих {юлость 1 аппарата, кольцевой канал: 15 с конфузорным 16 и диффуэорным 17 участками, при этом в теле насадки 9 между конфузорным 16 и диффузорны 17 участками кольцевого канала le выполнены отверстия 18, сообщающие олость дросселирующего зазора 10: с полостью кольцевого канала 15, а; в корпусе 5 опоры выполнены радиальные каналы 19, соединяющие полос|гь кольцевого канала 15 с окном 2 для удаления продуктов полимеризации,Опорный узел работает следукнцим образом. При вращении вала 3 вместе с закрепленной на HjsM насадкой 9 мшяалко перемешивается рабочая среда, поступающая сверху вйиз (показано стрелкой). в высокотемпературной рабочей среде, содержащей растворенный в ней газ и продукты его полимеризации, при ее прохождении через критическое сечение раоииряющегося одностороннего сопла, создается зона пониженного, ,по сравнению с рабочим объемом аппа-, Ъата, давления вследствие того, что в критическом сечении рабочая среда приобретает наибольшую скорость течения. Из рабочей среды, находящейся в подшипнике, через дросселируквдий зазор 10 и отверстия 18 выделяется содержащийся в ней газ в кольцевой какал 15. Это предотвращает вспенивание рабочей среды в подшипнике б и снижение ее теплопроводности (в результате вспенивания). Улучшение теплоотвода от подшипника б приводит к снижению его температуры. Кроме того, создание зоны пониженного давления рабочей среды в критическом сечении расширяклцегося одностороннего сопла способствует тому, чтобы основная часть продукта полимеризации газа проходила через кольце вой канал 15 в обход подшипника б к радиальным каналам 19, через которые она попадает в окно 2 дпя выгрузки продукта из аппарата. Благодаря выполнению опорйого узла аппарата с вертикальным валом снижается количество рабочей среды, проходящей через подшипник, и содержание газа в той ее части, которая осуществляет смазывание подшипника, Ьнижается теплонапряженность подшип- ника и, тем самым, повидается надежность . Формула изобретения Опорный узел аппарата с вертикальным валом, содержащий полость аппарата, заполненную под давлением рабочей средой и имеющую окно для удаления . продуктов полимеризации, со смонтированной в полости аппарата на валу подшипниковой опорой с корпусом, установленным в полости аппарата, подшипником, размещенным в обойме со сферической наружной поверхностью, взаимодействующей с коническими вкладышами, закрепленными в корпусе опоры, а также насадку, размещенную над опорой и образующую дросселирующий зазор между ее внутренней поверхностью и наружной поверхностью корпуса опоры, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения защиты подшипниковой опоры от воздействия рабочей среды и снижения теплонапряженности при удёшении продуктов полимеризации, насадка выполнена охватывающей подшипниковую опору и с профильной наружной поверхностью, образующей с внутренней поверхностью стенок, ограничивающих полость аппарата, кольцевой канал с конфузорным и диффуэорным участками, при этом в теле насгшки , между конфуэорным и диффуэориьш участ,ками кольцевого канала выполнены отверстия, сообщающие полость дросселируиицего зазора с полбстью кольцевого канала, а в корпусе опоры выполнены радиошьные канглы, соединяющие Полость кольцевого канала о окном для удаления продуктов полиме изации,

Источники инфор1 ш н, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 740988, кл. F 16 С 33/10, 1980 (прототип).

и

If