Радиальный сегментный газодинамический подшипник

Радиальный сегментный газодинамический подшипник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для подшипников скольжения с газовой смазкой. Сущность изобретения: для упрощения технологии изготовления и регулировки подшипника сегменты 2 установлены на упругих элементах 4, смонтированных в корпусе 1 и поджатых регулировочным кольцом 5. Упругие элементы 4 выполнены в виде арочных пластин. Выступы сегментов дополнительно поджаты в осевом направлении с помощью кольца 9. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s F 16 С 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

12 (21) 4687932/27 (22) 03.05.89 (46) 07.05.92. Бюл. Q 17 (71) Институт ядерной энергетики АН БССР (72) А.В.Яхницкий и А.В.Наганов (53) 621.822.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 709858,.кл. F 16 С 27/02, 1978. (54) РАДИАЛЪНЫЙ СЕГМЕНТНЫЙ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК,.,!Ж,, 1732035 А1 (57) Использование: для подшипников скольжения с газовой смазкой, Сущность изобретения: для упрощения технологии изготовления и регулировки подшипника сегменты 2 установлены на упругих элементах

4, смонтированных в корпусе 1 и поджатых регулировочным кольцом 5. Упругие элементы 4 выполнены в виде арочных пластин.

Выступы сегментов дополнительно поджаты в осевом направлении с помощью кольца

9. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1732035

50

Изобретение относится к подшипникам скольжения, а.более конкретно к газодинамическим подшипникам с упругодемпферн ыми элементами.

Вопросы повышения надежности работы газовых опор в условиях тепловых деформаций и при высоких частотах вращения успешно решаются за счет использования дефармируемых опорных поверхностей и самоустанавливающихся сегментов, при этом стоит задача создания подшипников, обладающих низкой чувствительностью к разбалансировке и к тепловым деформациям.

Известен радиальный сегментный газостати 1ески1л иадн1и1.1 ик, содержащий самоустанавлив.-; -о1ц1:1е.-.я 1. егменты, снабженные сферической выемкой, в которую упирается . палец са сферическим наконечником, Упор-. ные пальцы г1опарно закреплены в коромысле, снаб.:кеннам устройством передачи усилия на корпус и регулировки установки сегментов. Кроме того, имеется сильфонное устройство, обеспечивающее поджатие сегментов и регулировку зазоров. Внутри сильфонов установлена упругая амортизирующая вставка с ограничителем хода.

Однако приведенный подшипник слажен )10 конструкции,:.ан1лмает большой габарит, требуе1 саада«ия специальной системы подачи сжа n1.о газа, Известны так:e регулируемые газодинамические паде ип1 ики, не требующие систетлы г1адачи сжатого газа, например газадинамический подшипник, содержащий корпус, ленточные Сегменты, узлы крепления и натяже11ия лент. Изменение положения поддерживаемого вала происходит за счет изменения натяжения лент сегментов с помощью грузов.

Недостатками подшипника являются сложность конструкции и невозможность менять его демпфирующие и упругие свойства.

Наиболее близким к предлагаемому, является газодинамический подшипник, содержащий установленные равномерно по окружности с ваз.ложностью самоустановки в корпусе посредством упругих элементов с регулирующим средством их жесткости сегментные вкладыши с опорными хвостовиками.

Недостатком известного подшипника является необходимость замены упругих элементов для изменения упругих свойств подшипника, 1то снижает эффективность работы.

Кроме того, длапазон демпфирования такого подшипника недостаточен из-за отсутствия средств регулирования рассеиваемой энергии.

Целью изобретения является повышение эффективности работы.

Указанная цель достигается тем, что в радиальном сегментном газодинамическом подшипнике, содержащем установленные равномерно по окружности с воэможностью самоустановки в корпусе посредством упругих элементов с регулирующим средством их жесткости сегментные вкладыши с опорными сферическими хвостовиками, упругий элемент каждого вкладыша выполнен в виде расположенной вдоль оси вала арочный в поперечном сечении пластины, один из продольных торцов которой свободно размещен в корпусе, а упомянутое регулирующее средство жесткости выполнено в виде охватывающей другие продольные торцы арочнь1х пластин и смонтированной с возможностью продольного перемещения втулки с радиально расположенными стопорами, кроме того, подшипник снабжен подпружиненным С регулируемым усилием поджатия в осевом направлении кольцом, смонтированном в корпусе с возможностью обеспечения контакта другим торцом со сферическими поверхностями хвостовиков вкладышей.

Отличительной особенностью изобретения является выполнение опоры сегментов в радиальном направлении на поверхности упругих деталей, установленных в корпусе, который снабжен регулировочным кольцом, при этом жесткость упругих деталей установлена осевым положением регулировочного кольца. При передвижении регулиравачного кольца в радиальном направлении можно во время регулировки установить и зафиксировать соосность этого кольца и вала с высокой степенью точности относительно принятой за базовую поверхности корпуса.

Передвижением регулировочнога кольца в осевом направлении изменя1от жесткость упругих деталей и величину силы поджатия сегментов в радиальном направлении, что повышает эффективность работы подшипника;

Другой отличительной особенностью предлагаемого подшипника является то, что корпус снабжен дополнительным, подвижным в осевом направлении и подпружиненным с регулируемым усилием поджатия кольцом. Это дапол нител ьнае кольцо позволяет, практически йе увеличивая габариты подшипника, получить возможндсть менять силу трения выступов по поверхности корпуса, что расширяет возможность демпфирования колебаний; Меняя жесткость упругих деталей и силу трения, изменяют амплитудно-частотную характеристику сис10

35

50 темы ротор-подшипник без замены какихлибо деталей подшипника, что расширяет

его диапазон демпфирования.

Возможность регулировки соосности вала и поверхностей корпуса снижает требования к точности изготовления деталей подшипника, а их конструктивная простота, малое число точных поверхностей упрощает технологию изготовления. Независимая регулировка осевых и радиальных сил, действующих на выступы сегментов, упрощает регулировку.

На фиг. 1 и 2 представлен пример конкретного исполнения газодинамического подшипника.

В корпусе 1 предлагаемого подшипника установлены сегменты 2 с выступами 3. Упругие детали 4 одним концом опираются на выступ. корпуса 1, другим на регулировочное кольцо 5 и взаимодействуют с выступом

3 в радиальном направлении. Регулировочное кольцо 5 фиксируется винтами. 6, Для контроля соосности вала относительно базовой поверхности 7 в корпусе 1 имеются от. верстия 8, лежащие в плоскости выступов 3 и проходящие между сегментами 2. В осевом направлении выступы 3 поджимаются к корпусу кольцом 9 с пружиной 10, натяжение которой регулируется с помощью гайки 11.

Подшипник работает следующим образом.

Перемещая регулировочное кольцо 5 в осевом направлении, меняют пролет упругой детали 4, ее жесткость. Таким образом, можно изменить частоту резонансных пиков, избегая их появления. в рабочей области частот. Изменяя усилие затяжки пружины 10 с помощью гайки 11, меняют силу трения выступов 3 о корпус и тем самым степень демпфирования колебаний системы ротор-подшипник.

Перемещая регулировочное кольцо 5 в радиальном направлении, компенсируют неточности изготовления упругой детали 4 и сегментов 2 и добиваются соосного положения вала. Наличие отверстий 8 позволяет контролировать положение вала с помощью индикатора.

При работе устройства с подшипником при некоторой частоте вращения между сегментами 2 и валом возникает несущий газовый слой, прогиб упругих деталей 4 увеличивается, выступы 3 проворачиваются по своим сферическим поверхностям, и сегменты 2 сэмоустанавливаются относительно движущейся поверхности вала, обеспечивая необходимую подьемную силу, При этом жесткость подшипника обеспечивается малой величиной относительных смещений сегментов 2, и в то же время демпфируются вибрационные нагрузки и колебэния диссипацией энергии на трение в опорах выступов 3 и упругой деформацией деталей 4. Наличие в подшипнике устройства, позволяющего выставлять соосность поддерживаемого вала, дает возможность применять подшипники в устройствах с малыми радиальными зазорами, например, лэбиринтных газодувках. Возможность изменять упругие и демпфирующие свойства подшипника позволяет применять его для разных роторов, эффективно отстраиваться от резонансов в рабочей области частот.

Формула изобретения

1; Радиальный сегментный гэзодинамический подшипник, содержащий установленные равномерно по окружности с возможностью самоустановки в корпусе посредством упругих элементов с регулирующим средством их жесткости сегментные вкладыши с опорными сферическими хвостовиками, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, упругий элемент каждого вкладыша выполнен в виде расположенной вдоль оси вала арочной. в поперечном сечении пластины, один иэ продольных торцов которой свободно размещен в корпусе, а упомянутое регулирующее средство жесткости выполнено в виде охватывающей другие продольные торцы арочных пластин и смонтированной с воэможностью продольного перемещения втулки с радиально расположенными стопорами.

2. Подшипник по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона демпфирования, он снабжен подпружиненным с регулируемым усилием поджатия в осевом направлении кольцом. смонтированным в корпусе с возможностью обеспечения контакта другим торцом со сферическими поверхностями хвостовиков вкладышей.

Составитель А.Наганов

Редактор В.Бугренкова Техред M.Mîðlåíòàë Корректор О.Ципле

Заказ 1568 Тираж. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35. Рауаская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101