Гидростатическая опора

Гидростатическая опора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 02.1 0.80 (21) 2992079/25-27

Р(М К з

F 16 С 32/06 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,1 2.82. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 15.1282

t>3) УДК 621 .822. . 5 (088. 8) к

g к.

A. В. Палладий, С.Л. Фосс, A.Ô. Капланский,/

А.A. Диментова, К.П. Селезнев, Н.И. Садовский,.

Л.Я. Стрижак и В.К. Смехов

t 1

| (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГИДРОСтАтиЧВСКАя ОПОРА, Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве опоры ротора турбомашины и других машин, работающих на жидкости или газе, преимущественно высокого давления.

Известен газостатический подшипник, содержащий несущую втулку с различными давлениями у ее торцов и дросселирующими отверстиями (1).

Однако питание этого подшипника осуществляется от внешнего источника с давлением большим, чем давления на торцах, что приводит к дополнительному расходу газа и дополнитель-1з ным затратам энергии.

Наиболее близким к изобретению является гидростатическая опора, содержащая охватывающую цапфу вала втулку с равномерно расположенными по окружности несущими карманами, различными давлениями у ее торцов и дросселирующими отверстиями для подвода рабочей среды в карманы (2 1.

Недостатками известной опоры яв- 25 ляются малый уплотняющий эффект и дополнительные затраты энергии .

Цель изобретения — увеличение уплотняющего эффекта и повышение экономичности опоры путем исключе- ЗО ния затрат на дополнительный источник питания.

На фиг ° 1 представлен подшипник, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение A-A на фиг. 1.

Гидростатическая опора содержит втулку 1 с несущими карманами 2, расположенными на внутренней поверхности равномерно по окружности, и дросселирующие отверстия 3 для подвода рабочей среды в карманы.

Рабочая среда от торца 4 на стороне высокого давления через отверстия 5, б и дросселирующие отверстия 3 подается в карманы 2 и далее поступает в зазор 7. В зазоре рабочая среда движется от торца 4 высокого давления к торцу 8 низкого давления.

Опора работает следующим образом.

В карман поступает два потока рабочей среды: через щель длиной и через дросселирующее отверстие 3, а выходит один поток через щель длиной f — С . За счет сил, действующих на вал, его центр смещается относительно центра подшипника на величину f, из-за чего зазор между валом и втулкой в верхней части опоры становится больше, а в нижней меньше. При увеличении зазора 7 из

981730 двух входящих в карман потоков возрастает только один — через щель длиной 8„, второй — через дросселирующее отверстие — изменяется мало.

Возрастает также расход рабочей среды, выходящей из кармана через щель длиной 6 — 3 . Поэтому при увеличении зазора давление в кармане падает, а при уменьшении — возрастает.

За счет перепада давлений под и над валом возникает несущая способность 10 подшипника.

При смещении карманов к торцу на стороне высокого давления уменьшаются расход рабочей среды и несущая способность, а при смещении карманов к торцу на стороне низкого давления они увеличиваются. В турбокомпрессорах (турбонасосах) высокого давления за счет большого перепара на торцах подшипника можно обеспечить высокую несущую способность даже при расположении карманом вблизи торца со стороны высокого давления. Поэтому для уменьшения расхода в турбокомпрессорах (турбонасосах) высокого давления оптимальным является расположение несущих карманов у торца втулки с большим давлением на расстоянии 0,25 - О, 35 ее длины.

Отсутствие в предлагаемом под- 30 шипнике внешнего источника питания исключает затраты на дополнительную систему питания и повышает надежность. При этом упрощается запуск турбокомпрессора (турбонасоса), так 35 как при подаче давления в машину сразу же создается несущая способность в подшипниках.

Применение предлагаемого подшипника позволяет за счет уменьшения количества концевых уплотнений или их полного исключения сократить осевую длину всего турбокомпрессора (турбонасоса), увеличить жесткость и критическую частоту ротора, что 45 снижает металлоемкость и стоимость компрессора (насоса) и повышает надежность его работы. В отдельных случаях за счет сокращения длины концевых уплотнений может быть увеличено число рабочих колес в одном корпусе турбокомпрессора (турбонасоса), что обеспечивает получение более высокого давления. Наибольший эффект дает применение предлагаемого подшипника в турбокомпрессорах (турбонасосах ) высокого давления, поскольку у них имеются очень длинные концевые уплотнения.

Формула изобретения

Гидростатическая опора для турбомашин высокого давления, содержащая охватывающую цапфу вала втулку с равномерно расположенными по окружности несущими карманами, различными давлениями у ее торцов и дросселирующими отверстиями для подвода рабочей среды в карманы, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения уплотняющего эффекта и повышения ее экономичности, несущие карманы расположены у торца втулки с большим давлением на расстоянии

0,25-0,35 ее длины, а дросселирующие отверстия .имеют выход на торец втулки, к которому смещены карманы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лучин Г.А °, Семенов В.А. Исследование нагрузочных и расходных характеристик газостатического подшипника-уплотнения. Сб. "Проблемы развития газовой смазки". Ч; П. Доклад на Всесоюзном координационном совещании. М., "Наука", 1972, с ° 141-151 °

2. Лучин Г.А., Курицын И.Ф.

Опоры турбомашин на газовой смазке °

Сер. "Энергетическое машиностроение", 3-79-03, М., НИИинформэнергомаш", 1979, с. 10,11 (прототип).

9 81730

Фиг. 2

Тираж 803 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ"9679/55

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

Составитель T. Хромова

Редактор М. Келемеш Техред З.Палий Корректор А. Дзятко