Опора турбобура

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 17108 9) .Я . 19 02 5)5 Е ЕТЕНИЯ тся к Оборудованию и, в чаСтноСти к Опоя, Целью изобретеие долговечности. в и упорных наружс коническими по- контакта с шарами, ужных колец выполконуса внутренних. Р. Иоан несяиц лец, чередующнаружныхи вннические повешарами,Однако в извест шары, передающие дятся в контакте с к стями внутренних колец, причем угол кольца равен углу ко Радиальная нагрузк щая под действием ц щения шаров отно воспринимается в ко ных опорах турбобура осевую нагрузку, нахооническими поверхнои наружных несущихконуса внутреннего нуса наружного кольца, а на шары, возникаюентробежной силы врасительно оси опоры, нтакте шаров с наружадиальное се цилиндГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Патент США М. 4501454, кл. Е 16 С 19/101985.Авторское свидетельство СССРК. 1166627, кл. Е 16 С 19/02, 1962,Изобретеннию горной проопорам забойнИзвестен мстоящий из коподшипников,ют с дорожкамружных обойм)Известна мник), используесостоящая из ие относится кМЫШЛЕННОСТИ, В К ого двигателя.ногорядный подшипник, сомплекта упорнорадиальных в которых шары контактируи качения (внутренних и наимеющих форму тороида, ногорядная опора (подшипмая в забойных двигателях, шаров, цилиндрических коихся с парными комплектами трен них колец, имеющих кохности в месте контакта их с(54) ОПОРА ТУРБОБУРА (57) Изобретение относи горной промышленност рам забойного двигател ния является увеличен Опора состоит из шаро ных и внутренних колец верхностями в месте их причем угол конуса нар нен на 4 - 9 больше угла колец, 3 ил. ными цилиндрическими поверхностями цилиндрических (проставочных) колец,Работа опоры (подшипника) сопровождается износом элементов качения: шаров (потеря диаметра), наружных и внутренних конических колец и цилиндрических проставочных колец. При этом происходит увеличение осевого люфта ротора турбобура, что в конечном счете ограничивает его наработ-- д ку на отказ. Осевой люфт опоры турбобура определяется геометрическим сложением ) а перемещений шаров - при износе колец восевом направлении (износ конических беговых дорожек несущих обойм), при износе шаров(уменьшение их диаметра), при износе в радиальном направлении(износ цилиндрических беговых дорожек проставочных колец), Доля осевого люфта, соответствующая радиальному смещению шаров при из- а носе цилиндрических беговых дорожек, определяется формулой до =2 до 9 СХ,где до - радиальный износмещение центра шара при45 50 55 рических беговых дорожек проставочных колец;а - угол между образующей конической поверхности внутреннего кольца и линией, проходящей через центры шаров,Практически доля увеличения осевого люфта, определяемая радиальным износом, составляет 20,25 от регламентированного предельного значения. В соответствии с этим соотношением уменьшается наработка шпинделя турбобура на отказ,Целью изобретения является увеличение долговечности опоры турбобура. При этом повышаются показатели надежности турбобура. При использовании изобретения уменьшается радиальный люфт вала шпинделя,Поставленная цель достигается тем, что при изменении углов конуса в контактах возникает равнодействующая сила, направленная к оси вращения подшипника, уравновешивающая центробежную силу вращения шара вокруг оси опоры, Угол между образующей конической поверхности наружного кольца и линией, проходящей через центры шаров, больше на 49, чем угол между образующей конической поверхности внутреннего кольца и линией, проходящей через центры шаров. Это условие определяет уменьшение радиальной нагрузки в контакте шара с цилиндрическим наружным кольцом и соответствующее уменьшение износа беговой дорожки наружного цилиндрического кольца, в результате чего уменьшается осевой люфт подшипника, Отличительным признаком устройства является определенное значение углов конических поверхностей внутренних и наружных конических колец опоры.На фиг, 1 изображен один ряд многорядной опоры турбобура, (поперечное сечение) и схема образования осевого люфта опоры при радиальном износе наружного цилиндрического кольца; на фиг, 2 - схема действующих на шар сил; на фиг. 3 - график зависимости относительной скорости износа опоры при различных значениях углов.Опора турбобура состоит из шаров 1, цилиндрических колец 2 и 3, чередующихся с парными комплектами наружных 4 и внутренних 5 колец, имеющих конические поверхности в местах контакта с шарами, угол 5 10 15 20 25 30 35 40 между образующей конической поверхности наружного кольца и линией, проходящей через центры шаров, на 49 больше угла между образующей конической по-верхности внутреннего кольца и линией, проходящей через центры шаров. При нагружении опоры на шар действуют силы в точках его контакта, нормальные к коническим поверхностям для внутреннего Вв и наружного кольца Вн, нормальная реакция цилиндрической поверхности наружного проставочного кольца Ву, а также центробежная сила Р вращения шаров, направленная на оси вращения подшипника.При балансе радиальной составляющей сил Вн, Вв и центробежной силы вращения шаров Р отсутствует реакция взаимодействия между шарами и цилиндрическим наружным кольцом, При превышении радиальной составляющей сил Вн, Вв над центробежной силой Р возникает реакция шара с внутренним цилиндрическим кольцом.Величина радиальной составляющей сил Вн, Вв, действующей на шар, зависит от разницы углов между образующей конической поверхности наружного кольца и линией, проходящей через центры шаров, и образующей конической поверхности внутреннего кольца и линией, проходящей через центры шаров. Чем больше эта разница, тем больше радиальная равнодействующая сила на шар, направленная к оси вращения подшипника, тем больше реакция в точке контакта шара с внутренним цилиндрическим кольцом. В соответствии с увеличением разницы углов конических колец изменяется радиальный и связанный с ним осевой износ (люфт) опоры. При значениях разницы углов больших 9 скорость износа возрастает,Формула изобретения Опора турбобура, состоящая из шаров, цилиндрических колец, чередующихся с парными комплектами наружных и внутоенних колец, имеющих конические поверхности в местах их контакта с шарами, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения долговечности, угол между образующей конической поверхности наружного кольца и линией, проходящей через центры шаров, на 4 - 9 больше угла между образующей конической поверхности внутреннего кольца и линией, проходящей через центры шаров.