Радиальный сегментный газодинамический подшипник

(19) 55 Г 16 С 27/ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛ ЪСТ К АВТОРСКОМ вание: для подшгазовой смазкой,для упрощения технегулировки подшивлены на упругихных в корпусе 1 им кольцом 5, Упрнены в виде арочнынтов дополнительправлении с помощил,12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Институт ядерной энергетики АН БСС(56) Авторское свидетельство СССРЬ 709858,. кл. Р 16 С 27/02, 1978.(54) РАДИАЛЪНЫЙ СЕГМЕНТНЫЙ ГАЗДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК(57) Использ скольжения с изобретения: готовления и р менты 2 устан 4, смонтирова регулировочны менты 4 выпол Выступы сегм ты в осевом на 9. 1 з.п.ф-лы, 2 ипников Сущность ологии изника сеглементах поджатых угие элех пластин. о подждьк) кольца40 50 Изобретение относится к подшипникамскольжения, а.более конкретно к газодинамическим подшипникам с упругодемпферн ыми элементами.Вопросы повышения надежности работы газовых опор в условиях тепловыхдеформаций и при высоких частотах вращенияуспешно решаются за счет использованиядефармируемых опорных поверхностей исамоустанавливающихся сегментов, приэтом стоит задача создания подшипников,обладающих низкой чувствительностью кразбалансировке и к тепловым деформациям.Иэвссген радиальный сегментный газостати"ский падш н ик, содержащий самоустанавливазцисся сегменты, снабженныесферической выемкой, в которую упирается, палец са сферичсским наконечником, Упор-,ные пальцы поперо закреплены в коромысле, снабженам устройством передачиусилия на корпус и регулировки установкисегментов, Кроме того, имеется сильфонноеустройство, обеспечивающее поджатие сегментг:з и регулировку зазоров. Внутри сильфонов установлена упругая амортизирующаявставка с ограничителем хода.Однако приведеный подшипник слажен па конструкции,:.аимает большой габарит, трсбус 1 саадаия специальнойсистемы подачи сжа ого газа,Известны также регулируемые газодинамичсские падвчлп ики, не требующие системы г 1 адачи сж:паго газа, напримергазадиамический подшипник, содержащий корпус, ленточные Сегменты, узлыкрепления и натяжения лент. Изменениеположения поддерживаемого вала происходит за счет изменения натяжения лент сегментов с помощью грузов,Недостатками подшипника являютсясложность конструкции и невозможностьменять его демпфирующие и упругие свойства,Наиболее близким к предлагаемому, является газодинамический подшипник, содержащий установленные равномерно поокружности с ваз ложностью самоустановкив корпусе посредством упругих элементов срегулирующим средством их жесткости сегментные вкладыши с опорными хвостовиками.Недостатком известного подшипникаявляется необходимость замены упругихэлементов для изменения упругих свойствподшипника, что снижает эффективностьрабаты,Кроме того, диапазон демпфированиятакого подшипника недостаточен из-за отсутствия средств регулирования рассеиваемой энергии. 5 10 15 20 25 30 35 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 арочных 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 изменяют 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 ддпол нител ьнае кольцо позволяет, практически йе увеличивая габариты подшипника, получить возможность менять силу трения выступов по поверхности корпуса, что расширяет возможность демпфирования колебаний. Меняя жесткость упругих деталей и силу трения, изменяют амплитудно-частотную характеристику сис10 15 20 25 30 35 40 45 50 темы ротор-подшипник без замены какихлибо деталей подшипника, что расширяетего диапазон демпфирования,Возможность регулировки соосностивала и поверхностей корпуса снижает требования к точности изготовления деталейподшипника, а их конструктивная простота,малое число точных поверхностей упрощаеттехнологию изготовления. Независимая регулировка осевых и радиальных сил, действующих на выступы сегментов, упрощаетрегулировку.На фиг. 1 и 2 представлен пример конкретного исполнения газодинамическогоподшипника.В корпусе 1 предлагаемого подшипникаустановлены сегменты 2 с выступами 3. Упругие детали 4 одним концом опираютсяна выступ корпуса 1, другим на регулировочное кольцо 5 и взаимодействуют с выступом3 в радиальном направлении. Регулировочное кольцо 5 фиксируется винтами. 6, Дляконтроля соосности вала относительно базовой поверхности 7 в корпусе 1 имеются от. верстия 8, лежащие в плоскости выступов 3и проходящие между сегментами 2. В осевом направлении выступы 3 поджимаются ккорпусу кольцом 9 с пружиной 10, натяжениекоторой регулируется с помощью гайки 11.Подшипник работает следующим образом.Перемещая регулировочное кольцо 5 восевом направлении, меняют пролет упругой детали 4, ее жесткость. Таким образом,можно изменить частоту резонансных пиков, избегая их появления. в рабочей области частот, Изменяя усилие затяжкипружины 10 с помощью гайки 11, меняютсилу трения выступов 3 о корпус и тем самым степень демпфирования колебаний системы ротор-подшипник.Перемещая регулировочное кольцо 5 врадиальном направлении, компенсируютнеточности изготовления упругой детали 4и сегментов 2 и добиваются соосного положения вала, Наличие отверстий 8 позволяетконтролировать положение вала с помощьюиндикатора.При работе устройства с подшипникомпри 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 сэмоустанавливэются 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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 поп,1,отл и ч э ю щи 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.1732035 тор В.Бугренко одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго агарина, 101 аз 1568ВНИИПИ Составитель А.НагановТехред М.Моргентал Корректор О,Ципл Тираж. Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж. Рауаская наб., 4/5