Опора скольжения с охлаждением

Опора скольжения с охлаждением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

O fl И С А Н И Е 765542

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соватскнк

Соцнапнстнческнк

Респубпнн (61} Дополнительное к авт. свид-ву— (22} Заявлено 04.11.78 (2! ) 2682242/25-27 (5!} М.К . с присоединением заявки №вЂ”

F 16 С 37/00

Гооударствеиный комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 28.09.80 (.53) УДК 621.822.,5 (088.8) ll0 делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

В. Д. Воловик и Г. Б. Форм альский

Харьковский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет -им. А. М. Горького (7!) Заявитель (54) ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ С ОХЛАЖДЕНИЕМ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в опорах вертикальных валов машин с высокими сосредоточенными нагрузками.

Известна опора скольжения с охлаждением, содержащая охватывающий вал корпуса, резервуар со смазкой, а также канал для подвода смазки, при этом в корпусе размещены охлаждающее устройство и датчик положения вала. Кроме того, опора содержит нагреватели, с помощью которых во льду образуются участки незамороженной жидкости, куда под давлением подается жидкость из резервуара !!!.

Однако известная опора недостаточно надежна, так как обладает повышенной изнашиваемостью из-за перекосов и смещения вала.

Цель изобретения — повышение надежности и износостойкости.

Указанная цель обеспечивается тем, что вал выполнен с наконечником, имеющим сферическую выемку и спиральную канавку, при этом канал для подвода смазки и упомянутые сферическая выемка и спиральная канавка расположены соосно с валом.

Кроме того, спиральная канавка выполнена в виде спирали Архимеда.

На фиг. схематически изображена опора скольжения с охлаждением, разрез; на фиг. 2 — вид вала со стороны наконечника.

Опора скольжения с охлаждением содержит вал 1, корпус 2, резервуар 3 со смазкой, канал 4 для подвода смазки. В корпусе 2 размещены охлаждающее устройство

5 и датчик 6 положения вала I. Вал., 1 ! о выполнен с наконечником 7, имеющим сферическую выемку 8 и спиральную канавку 9, расположенные, как и канал 4, соосно с валом 1, при этом спиральная канавка 8 выполнена в виде спирали

Архимеда. Полусферический наконечник ? приварен к валу 1 и между ними установлен теплоизолятор 10, выполненный, например, из асбестового волокна.

Опора содержит также насос 11 переменной производительности. щ Охлаждающее устройство 5 с трубками змеевика 12 отделено от корпуса 2 теплоизолятором 13.

Вал 1 выполнен с цилиндрическим буртом 14, который упирается в исходном

Вода., пол няет конта " " = н имеет зв нчется не!.=..âíомерность растекания воды в рабочем зазоре 15 н, следовательно, неравномерность намораживання за счет выполнения на нак.иечнике вала сферической выемки 3 н спиральной канавки 9, по которым зя негрсрыви:: цнркулнрует поток воды, имею.цнй в к.; ..„ ой точке, согласно уравнению

Бернулли одинаковые характеристики. Выполнение спиральной канавки 9 s виде сннралн Архимеда, охватывающей все уровни наконечника 7„позволяет равномерно распре4@ делять воду по всей поверхности наконечника ". ва,ва н, следовательно, бла"годаря наличию системы управления охлаждающим устройством 5 равномерно наморажнвать воду в рабочем зазоре 15.

@ Это дает возможность устранить смещения я перекосы положения вала 1, пронсхоположечнн в корпус 2, прн этом между полусферическим наконечннком 7 н корпусом 2 образуется рабочий зазор 15, между цнлнндрнческнмн поверхностями ва ла: н корпуса 2 — зазор 16. датчик и положения вала 1 линией 17 обратной связи соединен с охлаждающим устройством 5, а зазор 16 — с регулирующим органом 18 насоса

Корпус 2, содержащий уплотненне 19, расположен на плите 20.

Спора работает следующим образом. ее

В исходном состоянии, когда вал не вращается, упор 14 передает давление осевой нагрузки вала .: па корпус 2 н опорнуto плиту 20 Прн этом „ абочий зазор 15 минимален.

Перед началом вращения вала

ФЯ закрывают регулирующий орган !8 и включают насос 1!. Смазка (напрнмер, водаj нз резервуара 3 начинает поступаать в рабочий зазор 15, где происходит нарастание давления н повышение гидростатнческой зв подъемной силы, действующей на вал под действием которой вал 1 всплывает.

Прн этом часть воды пвосачнвается через цилиндрические сопрягаемые поверхности вала 1 н корпуса 2 через зазор 16. йз

Когда кромка бурта 14 упирается в фторонластовое уплотненйе !9, подача воды по сигналу с датчика 6 прекращается. После этого включают систему охлаждения 5, и хладагент начинает. протекать по трубкам !2. Температура воды в рабочем зазоре 15 падает, н ее вязкость растет приблизительно но гиперболической зависимости.

Затем начинают вращать вал 1, н благодаря продолжающемуся охлаждению воды в рабочем зазоре !5 вода переходит в твердое состояние — лед. После этого открывают регулирующий орган 18. Вращающийся наконечник 7 истнрает и оплавляет часть льда, которая с ннм соприкасается. Благодаря этому вал I несколько смещается вниз н фторопластовое уплотненне 19 выходит иэ соприкосновения с буртом 14. Одновременно насос 11 управляемый снгналом по линия связи (на фиг. 1 не показана) с датчика 6, продолжает подавать воду в зазор 15, но уже с меньшим расходом.

Попав в сферическую выемку 8 по каналу 4, вода по спиральной канавке 9 двнжется к периферии наконечника 7 н поступает в рабочий зазор 15, где она охлаждается и вязкость ее повышается.

Вода циркулирует но контуру, состоящему нз насоса 11 переменной производительности, канала для подвода жидкости, рабочего зазора 15, зазора 16, регулирующего органа 18 и резервуара 3 с жндкостью. В процессе разгона вала 1 охлаждающее устройство 5 переводят в режим автоматического поддержання постоянного значения рабочего зазора 15 с помощью управляющего сигнала, подаваемого по линии 17 с выхода датчика 6.

Установившийся режим работы подшипника ппн постоянной угловой скорости вращения вала 1 характеризуется постоянством, зазоров н постоянным расходом циркулирующей воды. Прн этом для создания незамерзающего канала в рабочем зазоре 15 напротив выемки 8 н обеспечения свободного н непрерывного протекания воды в каналах 4, 8, 9 н 16 необходимо выполнить условя я

V )>0,2

Q )>10 6

Х>>2 10 где V — скорость потока жидкости, и/с;

Q — расход жндкостн, м с;

Х вЂ” характерный линейный размер сечения канала, м.

Теплоизолятор (О наконечника 7 и теплоизолятор !3 корпуса 2 обеспечивает поддержание необходимого тепературного режима. протекающая по зазору 15, выроль смазки, так как, будучи в

:o льдом, =ильно охлаждается повышенную вязкость.

Таким образом, предлагаемое устройство по сраьненню с известным обладает болсе высокой надежностью, так как устрадящне нз-эа неравномерности наморажнвання н высших воэмущеннй, таких как изменение темпера уры окружающей среды, пульсации нагрузки вала и т. и.

Кроме того, давление воды, подаваемой в рабочий зазор 15 впроцессе работы, значительно ниже, чем в известных опорах, где воду подают через полость в рабочий зазор 15 под давлением, противодействующнм весу всей машины. В предлагаемом устройстве воду в рабочий зазор !5 подают через сферическую выемку 8 и спиральную канавку 9, которые играют роль раз765542 равнивателя с обратной (отрицательной) кривизной по отношению к кривизне соприкасающейся с ней поверхности.

Так, например, для тихоходной гидромашины давление, под которым подается жидкость в известную опору, составляет

250 атм, в то время как в предлагаемои опоре высокое давление необходимо только в момент запуска машины для обеспечения всплытия вала 1, а в процессе работы оно составляет 10 — 15 атм.

1в

Преимуществом предлагаемого устройства является также отсутствие нагревательного элемента, расположенного на выходе канала для подвода жидкости в ра бочий зазор 15.

Изобретение позволяет повысить надежность работы машин за счет уменьшения износа опор.

Формула изобретения

l. Опора скольжения с охлаждением, содержащая охватывающий вал корпус, резервуар со смазкой, а также канал для подвода смазки, при этом охлаждающее устройство и датчик положения вала размещены в корпусе, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и износостойкости вал выполнен с наконечником, имеющим сферическую выемку и спиральную канавку, при этом канал для подвода смазки и упомянутые сферическая выемка и спиральная канавка расположены соос но с в алом.

2. Опора по п. i, отличающаяся тем, что спиральная канавка выполнена в виде спирали Архимеда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании Ж 1336916, кл. F 2А 19, 1973.

Т65542

Составнтель Г. Колтанюк

Редактор А.Маковская Техред К. Шуфрнч Корректор М. Шарошн

Заказ 69! 2/! 4 Тираж 1095 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий! З035, Москва, Ж вЂ” 35, Рву шска я наб, д. 4/5

Филиал ППП «Патента. г. Ужгород, ул. Проектная, 4