Опора скольжения с охлаждением

О П И С А Н И Е765542ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоватскнкСоцнапнстнческнкРеспубпнноо 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(54) ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ С ОХЛАЖДЕНИЕМ 1Изобретение 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. 2Кроме того, спиральная канавка выполнена в виде спирали Архимеда.На фиг.схематически изображенаопора скольжения с охлаждением, разрез; на фиг. 2 - вид вала со сторонынаконечника.Опора скольжения с охлаждением содержит вал 1, корпус 2, резервуар 3 со смазкой, канал 4 для подвода смазки. В корпусе 2 размещены охлаждающее устройство5 и датчик 6 положения вала 1. Вал.,11 о выполнен с наконечником 7, имеющимсферическую выемку 8 и спиральную канавку 9, расположенные, как и канал 4,соосно с валом 1, при этом спиральнаяканавка 8 выполнена в виде спиралиАрхимеда. Полусферический наконечникприварен 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 2теплоизолятором 13.Вал 1 выполнен с цилиндрическим буртом 14, который упирается в исходномВода иолняет конта" : н имеет зв нчется не.ээномерность растекания воды врабочем зазоре 15 н, следовательно, неравномерность намораживання за счет выполнення на на г;печнике вала сферической выемки 3 н спнральной канавки 9, по которым зднепрерывно цнркулнрует поток воды, имею.цнн в к.дой точке, согласно уравнению Бернуллн одинаковые характеристики. Выполнение спиральной канавки 9 в виде сннралн Архимеда. охватывающей все уровни наконечннка 7 позволяет равномерно распре.46 делять волу по всей поверхности наконечника 7 вала 1 н, следовательно, бла"годаря наличию системы управлення охлаждающнм устройством 5 равномерно наморажнвать воду в рабочем зазоре 15, Это дает возможность устранить смещения я перекосы положения вала 1, пронсхоположении в корпус 2, прн этом междуполусферическнм наконечннком 7 н корпусом 2 образуется рабочий зазор 15,между цнлнндрнческнмн поверхностями вала: н корпуса 2 - зазор 16.датчик й положения вала 1 линией 17обратной связи соедннен с охлаждающимустройством 5, а зазор 16 - с регулирующим органом 18 насосаКорпус 2, содержащий уплотненне 19,расположен на плите 20.Спора работает следующнм образом. юеВ исходном состояния, когда вал 1не вращается, упор 14 передает давлениеосевой нагрузки вала ; па корпус 2н опорную плнту 20. Прн этомабочнйзазор 15 минимален.Перед началом вращения вала63закрывают регулирующнй орган 8 и включают насос . Смазка (напрнмер, вода)нз резервуара 3 начинает поступаать в рабочий зазор 15, где происходит нарастаннедавления н повышение гидростатнческой заподъемной силы, действующей на валпод действием которой вал 1 всплывает,Прн этом часть воды просачнвается черезцилиндрические сопрягаемые поверхностивала 1 н корпуса 2 через зазор 16,йМКогда кромка бурта 14 упирается в фторонластовое уплотненйе 9, подача воды поснгналу с датчика 6 прекращается. Послеэтого включают систему охлаждения 5, ихладагент начинает протекать по труб.хам 2, Температура воды в рабочем зазоре 15 падает, н ее вязкость растет прнблнзнтельно но гиперболической завнснмости.Затем начинают вращать вал 1, н благодаря продолжающемуся охлаждению воды в рабочем зазоре 5 вода переходитв твердое состояние - лед. После этогооткрывают регулирующий орган 18. Вращающийся наконечник 7 истнрает и оплавляет часть льда, которая с ннм сопрнкасается. Благодаря этому валнесколькосмещается вниз н фторопластовое уплотне.нне 9 выходнт из соприкосновения сбуртом 14. Одновременно насос 11 управляемый снгналом по линия связи (нафиг. 1 не показана с датчика 6, продолжает подавать воду в зазор 15, ноуже с меньанм расходом,Попав в сферическую выемку 8 поканалу 4, вода по спиральной канавке 9двнжется 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 производнтельности, канала для подвода жидкости, рабочего зазора 15, зазора 16, регулирующего органа 18 н 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 подшнпннха ппн постоянной угловой скорости вращения вала 1 характеризуется постоянством, зазоров н постоянным расходом циркули. рующей воды, Прн этом для соэдання незамерзающего канала в рабочем зазоре 15 напротив выемки 8 н обеспечения свободного н непрерывного протеканняводы в каналах 4, 8, 9 н 16 необходимо выполнить условя я У )02Я )1 О 6Х)2 10 фгде У - скорость потока жидкости, и/с;Я - расход жндкостн, мс;Х - характерный линейный размер сечения канала, м.Теплоизолятор Ю наконечника 7 и тепло- изолятор 3 корпуса 2 обеспечивает поддержание необходимого тепературного режнма. протекающая по зазору 15, выроль смэзкн, так как, будучи в со льдом,:ильно охлаждается повышенную вязкость,Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает болсе высокой надежностью, так как устрадящне нз-эа неравномерности наморажнвання н высших возмущеннй, таких как изменение температуры окружающей среды, пульсации нагрузки вала н т. п. Кроме того, давление воды, подаваемой в рабочий зазор 15 впроцессе работы, значнтельно ниже, чем в известных опорах, где воду подают через полость в рабочий зазор 15 под давлением, противодействующнм весу всей машнны. В предлагаемом устройстве воду в рабочий зазор 5 подают через сферическую выемку 8 и спиральную канавку 9, которые играют роль раз 765542равнивателя с обратной (отрицательной) кривизной по отношению к кривизне соприкасающейся с ней поверхности,Так, например, для тихоходной гидро- машины 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.1 вПреимуществом 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 изобретения1, 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 соосно с валом.2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что спиральная канавка выполнена в виде спирали Архимеда.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании Ж 1336916, кл. Г 2 А 19, 973.Соста Тех ред Тираж Государс елим изоб сква, Ж -Патентэ, Колтанюк рнч Корр По комитета С и открытий аская иаб.,род, ул, Прое