Подшипниковый узел магнитной опоры

Подшипниковый узел магнитной опоры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных механизмах на магнитных опорах как страховочный подшипниковый узел. Цель - упрощение конструкции и снижение металлоемкости. Подшипниковый узел снабжен фрикционной парой элементов , замкнутых во время работы опоры на магнитном подшипнике. Это исключает враш,ение опоры на подшипнике качения. Имеются внутренняя и внешняя конические втулки, а также дополнительная втулка. В аварийном режиме ротор за счет сил инерции затягивает на свою коническую поверхность кольцо. Кольцо установлено на резьбе в корпусе и имеет возвратную пружину . Момент трения фрикционной пары должен быть достаточен для преодоления момента сопротивления кольца и возвратной пружины. Устройство позволяет произвести центровку ротора за счет кинетической энергии ротора. 2 з. п. ф-лы, 4 ил. (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 F 16 С 32 00, 21 00

ВСЕС1 -: ".И;ж

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4103915/25-27, 4103916/27 (22) 23.05.86 (46) 23.07.88. Бюл. № 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (72) П. В. Кочановский, В. М. Лебедев и В. Г. Елезов (53) 621.822.1 (088.8) (56) П атент Ф РГ № 3141841, кл. F 16 С 32/00, 1983. (54) ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ МАГНИТНОЙ ОПОРЫ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных механизмах на магнитных опорах как страховочный подшипниковый узел. Цель — упрощение конструкции и

„„SU„„1411526 А 1 снижение металлоемкости. Подшипниковый узел снабжен фрикционной парой элементов, замкнутых во время работы опоры на магнитном подшипнике. Это исключает вращение опоры на подшипнике качения. Имеются внутренняя и внешняя конические втулки, а также дополнительная втулка.

В аварийном режиме ротор за счет сил инерции затягивает на свою коническую поверхность кольцо. Кольцо установлено на резьбе в корпусе и имеет возвратную пружину. Момент трения фрикционной пары должен быть достаточен для преодоления момента сопротивления кольца и возвратной пружины. Устройство позволяет произвести центровку ротора за счет кинетической энергии ротора. 2 з. и. ф-лы, 4 ил.

1411526

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в роторных механизмах на магнитных опорах, как страховочный подшипниковый узел.

Цель изобретения — упрощение конструкции и снижение металлоемкости.

На фиг. изображен находящийся в рабочем режи >е вариант исполнения подшипникового узла с подшипником, установленным между резьбовым кольцом и внешней конической втулкой; на фиг. 2 — тот же вариант узла, находящийся в отключенном состоянии; на фиг. 3 — — находящийся в рабочем режиме вариант исполнения подшипникового узла с подшипником. установленным между ротором и внутренней конической втулкой; на фиг. 4 --- тот же вариант узла, находящийся в отключенном состоянии.

Подшипниковый узел магнитной опоры со;,:::.и. ротор 1, внутреннюю втулку 2 с внеш|пей конической поверхностью 3, внешнюю

| .... втулку 4 с внутреннеи конической поверхностью 5, поди!ипник 6. корпус 7, пружи,Hó 8 кручения, фрикционную пару с эле, ментами 9 и 10, причем элемент 9 установлен с помощью упругого элемента 11.

1)ариант исполнения поди!ипникового уз ла, изображенный на фиг. 1, содержит кольцо 12, установленное в корпусе 7 на резьбе, на кольце 12 закреплен один конец пружины 8 -- другой закреплен на корпу с«7 i обоих вариантах исполнения.

На кольце 12 также жестко закреплен элем".,ãp 10 фрикционной пары.

Вариант исполнения подшипникового узла, изображенный на фиг. 3, содержит втулку 13, закрепленнуK) на роторе 1, на которую жестко закреплен элемент !О (,фрикционной пары.

Подшипниковый узел работает следую щим образом.

В случае потери устойчивости работы магнитного подшипника или отключении электропитания вращающийся ротор отклоняется ог цен.грального положения. При этом внутренняя втулка 2 входит в соприкосновение своей конической поверхносгью 3 с конической поверхностью 5 внеи;ней втулки 4.

Момент вращения за счет сил трения в фрикционной паре элементов 9 и 10 и сил трения в подшипнике 6 передается или на кольцо 12 (фиг. 1), или на втулку 4 (фиг. 3) и, преодолевая момент сопротивления, создаваемый пружиной 8 и силами трения в резьбе 14, заворачивает или кольцо 12 или втулку 4, в зависимости ог варианта исполнения, и тем самым возвращает ротор в центральное положение (фиг. 2 и 4).

Причем в варианте исполнения, изображенном на фиг. 1, l10 мере раскручиванияя наружной втулки 4 возникает центробежная сила, которая отжимает элемент 9 и тем самым размыкает фрикциоиную пару.

В варианте, изображенном на фиг. 2, размыкание фрикционной пары происходит по мере снижения центробежной силы за счет уменьшения частоты вращения ротора 1.

В этом случае сила упругого элемента 11 отводит фрикционный элемент 9 от элемента 10.

Для обеспечения работоспособности уст10 ройства необходимо выполнять условия ! Р

%ф ) M.p + М (М..;

Мтк ) Мтф;

MTII+ М.р М.;

М.p (M„„ где М.ф — момент трения покоя в фрикционI ной паре элементов 9, 10;

М Р вЂ” максимальный момент пружины 8;

М.p — минимальный момент пружины 8;

М.p — момент трения в разгруженном резьбовом соединении 14;

М.p — момент трения в нагруженном резьбовом соединении 14;

М- — момент трения-скольжения в коническом контакте поверхностей 2 и 5;

М ° — момент трения качения в подшип.

25 нике 6.

Таким образом, преодоление сил трения и возвращение ротора в центральное положение происходит за счет кинетической энергии ротора. При переходе магнитного подшипника в нормальный режим работы, магнитный подшипник компенсирует силу веса ротора, тем самым разгружает резьбовое соединение 14 и пружина 8 возвращает втулку 6 в исходное положение.

Использование предлагаемого технического решения по сравнению с известным позволяет упростить конструкцию подшипникового узла магнитной опоры и снизить его металлоемкость, а также снизить энергопотребление за счет введения в подшипниковый узел фрикционной пары элементов

4О 9 и 10 и резьбового соединения 14, благодаря чему возврат ротора 3 в центральное положение осуществляется за счет энергии вращающегося ротора, что позволяет исключить из конструкции подшипникового узла электромагнит, по грузоподъемности и по габаритам равный самой магнитной опоре.

Предлагаемый вариант подшипникового узла магнитной опоры, с расположением подшипника на валу ротора, целесообразно использовать при отсутствии возможности балансировки ротора в технологи. ческих подшипниках.

Фор.иула изо6ретения

1. Подшипниковый узел магнитной опоры, содержащий корпус, концентрично расположенные конические втулки, установленные с возможностью относительного осевого перемещения, а.также ротор и закрепленную одним концом на корпусе пружину, отличаюи ийся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения металлоемкости, он снабжен фрикционной парой элементов, один из когорых смонтирован в узле упруго, а другой — жестко, при этом пружина выполнена в виде пружины кручения.

2. Подшипниковый узел по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен смонтированным в корпусе посредством резьбового соединения кольцом, связанным с другим концом пружины, внутренняя коническая втулка установлена на роторе, а подшипник установлен между внешней конической втулкой и кольцом, при этом

19 12

1411526 первый фрикционный элемент закреплен на внешней конической втулке, а второй — на кольце.

3, Подшипниковый узел по и. 1, отличаюи1ийся тем, что он снабжен установленной на роторе дополнительной втулкой, на которой закреплен второй фрикционный элемент, а первый закреплен на внутренней конической втулке, при этом подшипник Установлен на роторе, внутренняя коническая втулка установлена на цилиндрической поверхности наружного кольца подшипника, а внешняя коническая втулка установлена в корпусе посредством резьбового соединения и соединена с другим концом пРужины.

Фиг. 2

1411526

1Ô 7

Составитель Т. Хромова

Редактор В. Бугрснкова Техрел И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 3638, 33 Тираж 757 Подписное

В1-! ИИПИ ГосударстисIIHol о комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 3!135, Москва, ХК- - 55, Рах инская наб., д. 4/5

Произво lcIBI .IIIIo-IIIIëèãðIIôè сскос предприятие, г ужгород, ул. Проектная, 4