Сегментная опора скольжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советскик

Социалисткческкк республик

< 942606 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 06. 11. 79(21) 2837399/25-27 (23) Приоритет - (32) 10.11.78 (31) 11 586/78 (33) Швейцария

Опубликовано 07. 07. 82. Бюллетень М 25

Дата опубликования описания 09.07.82 (5}) М. Кл.

F16 С 17/03

Гесударствеллыл квмитет

СССР йо делам язобретевнк и открытий (53) УД3 621. 822.

° 5(088. 8) (?2) Автор изобретения

Иностранец

Ханс Зигг (Швейцария) Иностранная фирма

l и Мааг-Цанрэдер унд Машине АГ" (Швейцария) ЬЙЬ1 1с,, j.Q (71) Заявитель (54) СЕГМЕНТНАЯ ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к опорам скольжения с самоустанавливающимися сегмен.тами для высоконагруженных быстроходных валов, например для валов турбинных установок и турбопередач.

Известна опора скольжения, содержащая по меньшей мере один несущий сегмент и по меньшей мере два направляющих сегмента и циркуляционный контур подачи смазочного вещества, имеющий подающий трубопровод для находящегося под давлением охлажденного смазочного вещества С13.

B этой опоре, несмотря на охлаждение смазочного вещества в охладителе, потери на трение приводят к сильному разогреву сегментов, что значительно снижает удельную нагрузочную способ- ур ность опоры и приводит к увеличению габаритов.

Известна также опора скольжения с самоустанавливающимися сегментами, в которой в промежутках между каждой парой сегментов установлены два ряда распылителей, имеющих единую систему питания под давлением охлажденной жидкой смазкой, при этом распылители первого ряда расположены за сбегающей кромкой одного из сегментов и направлены против направления вращения вала, а распылители второго ряда расположены перед набегающей кромкой следующего сегмента. Такая конструкция позволяет улучшить теплообмен в опоре (23.

К недостаткам этой опоры скольжения относится невозможность полного удаления пленки разогретого смазочного средства с поверхности вала изза чего происходит перемешивание охлажденной смазки, поступающей из распылителей с остающейся разогретой пленкой смазки и тем самым не обеспечиваются достаточно хорошие условия охлаждения.

Целью изобретения является повышение несущей способности опоры и уменьшение ее габаритов за счет улучшения условий охлаждения.

3 9426

Указанная цель достигается тем, что s сегментной опоре скольжения для высоконагруиенного быстроходного вала, содержащей самоустанавливающиеся сегменты, иэ которых по меньшей мере один несущий и по меньшей мере два направляющих, а также установленные в промежутках между каждой парой сегментов два ряда распылителей, систему питания под давлением охлажден- 16 ной жидкой смазкой, при этом распылители первого ряда расположены за сбегающей кромкой одного из сегментов и направлены против направления вращения вала, а распылители второго ряда расположены перед набегающей кромкой следующего сегмента, распылители выполнены независимыми, а система питания имеет каналы с различным давлением, соединенные с соответствующи- в ми распылителями.

Кроме того, каждый из распылителей может быть снабжен отражающим козырьком для направления и экранирования потока смазки. 25

Несущий сегмент выполнен с расположенными в его центральной части па зом для слива смазки, при этом ширина сегмента составляет 1,2-2,2 диаметра вала. 30

На фиг. 1 изображена опора сколь" жения с разрезом в аксонометрической проекции; на фиг. 2 - поперечный разрез опоры.

Сегментная опора скольжения содер-.

35 жит вал l, вращающийся в направлении стрелки (фиг. 2), корпус 2, имеющий с внутренней стороны кольцевой паз 3.

На поверхность кольцевого паза 3 опираются на тела 4 качения расположенный в нижней части корпуса 2 несущий сегмент 5, а также два направляющих сегмента 6, расположенных в верхней части корпуса. Каждое тело 4 качения закреплено винтами 7 на лыске 8 соответствующего сегмента. Между каждым

45 из направляющих сегментов 6 и соответствующим телом 4 качения установлены прокладки 9, которые обеспечивают возможность изменения соответствующего зазора подшипника и смещения средней точки опоры относительно оси вращения А вала 1.

Тела 4 качения имеют выпуклую наружную поверхность и выполнены более узкими, чем кольцевой паз 3, что обеспечивает их свободное угловое перемещение как относительно оси, парал06 4 лельной оси А, так и в перпендикулярном направлении.

Расположенные перпендикулярно оси

А торцовые поверхности тел качения ограничивают предельное угловое смещение сегментов в направлении оси А, а свобода движения сегментов в направлении, перпендикулярном оси А, ограничена закрепленными в корпусе упорами

10. Ширина В несущего сегмента 5, измеренная вдоль оси А, составляет 1,22,2 диаметра .Д вала. Оба направляющих сегмента имеют ширину В1, составляющую примерно половину ширинй несущего сег.мента.

На одной торцовой .стороне корпуса

2 установлен с помощью скоб 11 первый подводящий трубопровод 12, который питается от расположенного вне корпуса опоры насосно-холодильного агрегата охлажденным смазочным веществом.

К имеющему круговую форму подводящему трубопроводу 12 присоединены три трубы 13 с распылителями 14 первого ряда, которые установлены между каждой парой сегментов, на некотором расстоянии от сегментов параллельно оси А . Распылители 14 расположены таким образом, что выходящие иэ них струи 15 смазочного вещества попадают на вал на небольшом удалении за сбегающей кромкой 16 соседнего сегмента под углом к валу против направления вращения. Аналогично на другой торцовой стороне корпуса 2 установлен второй подводящий трубопровод 17 с тремя проходящими параллельно оси А трубами 18 с распылителями 19 второго ряда, которые расположены таким образом, что выходящие из них струи

20 смазочного вещества попадают на вал 1 на небольшом удалении перед набегающей кромкой 21 соседнего сегмента под углом к валу в направлении вращения. На каждой трубе 13 с распылителями 14 установлен отражающий козырек 22, расположенный параллельно оси А и плоскости симметрии струй 15 смазочного вещества, т.е. тоже установлен под углом к валу против направления вращения.

Аналогичным образом на трубах 18 с распылителями укреплены козырьки

23, расположенные под углом к валу в направлении вращения вала 1.

При увеличенной ширине В несущего сегмента, учитывая интенсивность смазки, необходимо„ чтобы неформула изобретения

5 9426 сущий сегмент был разделен посредине: проходящим по окружности пазом 24 для слива смазочного вещества.

Охлаждение предлагаемой опоры скольжения осуществляется следующим образом.

8 каждый из рядов распылителей независимо подается под давлением охлажденное смазочное средство.

При этом из распылителей 19 второ- 1в

ro ряда, т.е. распылителей, расположенных перед набегающей кромко" 21 каждого сегмента, струи смазочного средства попадают в зазор между сегментом и валом и образуют равномерную ц пленку смазочного средства на поверхности вала.

Через распылители 14 первого ряда, т.е. распылители, расположенные зэ сбегающей кромкой 16 каждого сегмен- о та, снабжающиеся смазочным средством независимо от второго ряда, подача свежего масла может осуществляться с большим давлением, за.счет чего пленка разогретого под сегментом сма-25 зочного вещества как бы считывается

Ic вала струйками масла, выходящими из этих распылителей, так что в крайнем случае лишь незначительные остатки

;разогретого масла могут достичь сле- 5в дующего, считая по направлению вращения сегмента. Таким образом, подводящееся через распылители 19 второго ряда свежее охлажденное масло предохранено от опасности смешения с разо-! 55 гретым маслом.

Эффект отслоения с одной стороны, а также образование равномерной пленки смазочного средства, усиливаются эа счет наличия отражающих козырьков 4в

22 и 23, которые направляют выходящие из распылителей струи смазочного средства к валу l и предохраняют его от разбрызгиваемого в корпусе опоры.смазочного средства.

Струйки смазочного средства, выходящие из отдельных. распылителей, вначале ударяются о соответствующий козырек, превращаются им в единое уплощенное образование с четко очерченными границами, которое уже в качестве общей объединенной струи смазочного средства направляется на вал l.

Вследствие этоro смазочное средство, поступающее из распылителей 14 перво55

ro ряда, производит действие ножа, который отслаивает разогретую пленку смазочного средства от вала 1. По той же причине поступающее из распылите06

6 лей 19 второго ряда смазочное средства тотчас же образует на валу 1 пленку смазочного средства в основном равномерной толщины, так что избыток смазочного средства по сравнению с коли" чеством смазочного средства, которое в состоянии вместить в себя следующий зазор подшипника, может быть весьма незначительным, предпосылкой чего является именно раздельное питание рядов распылителей смазочным средством.

Выполнение несущего сегмента более широким, чем направляющие сегменты, обусловлено тем, что несущий сегмент воспринимает большую удельную нагрузку, а выполнение направляющих сегментов одинаковой ширины с несущим сегментом нецелесообразно, так как разогрев смазочного вещества увеличивается с увеличением ширины направляющих сегментов.

При заданном максимальном допустимом значении удельной нагрузки на опору диаметр вала или опорной шейки может быть взят в 1,2 - 2,2 раза меньше, вследствие чего окружная скорость может быть уменьшена в том же соотношении, что позволит уменьшить потери на трение в зазорах и приводит к меньшему нагреву трущихся поверхностей, выдерживающих благодаря этому более высокую удельную нагрузку.

Такая конструкция опоры скольжения обеопечивает хорошее охлаждение при умеренном расходе смазочного средства при высоких допустимых удельных,нагрузках, что обеспечивает в конечном итоге возможность уменьшения диаметра опорной шейки, т.е. уменьшение габаритов опоры.

1. Сегментная опора скольжения для высоконагруженного быстроходного вала, содержащая самоустанавливающиеся сегменты, из которых по меньшей мере один несущий и по меньшей мере два направляющих, а также установленные в промежутках между каждой парой сегментов два ряда распылителей, систему питания под давлением охлажденной жидкой смазкой,при этом распылители первого ряда расположены за сбегающей кромкой одного иэ сегментов и направлены пр тив направления вращения вала, а распылители второго ряда расположены пе942606 ред набегающей кромкой следующего сегмента, о.т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения несущей способности и уменьшения габаритов за счет улучшения условий охлаждения, распылители выполнены независимыми, а система питания имеет каналы с различным давлением, соединенные с соот ветствующими распылителями.

2. Опора по и. 1, о т л и ч а ю - to щ а я с я тем, .что каждый из распылителей снабжен отражающим козырьком для направления и экранирования потока смазки.

3. Опора по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что несущий сегмент выполнен с расположенным в его центральной части пазом для слива смазки, при этом ширина несущего сегмента составляет 1,2 - 2,2 диаметра вала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент Англии М 1313758, кл. Г 16 С 33/02, 1973 °

2. Патент США Н 4077682, кл. F 16 С 17/06, 07.03.78 (прототип1 .

942606

13 ZZ Ю

Составитель А. Романова

Редактор А. Власенко Техред Ж. Кастелевич Корректор Г. Огар

Заказ 4890/53 Тираж 803 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. g. 4/g

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.. Проектная, 4