Реверсивный сегментный подпятник

СОЮЗ СОВЕТСНИХШИПЮЮеиикРЕСПУБЛИН 0% (11) зао Е 16 С 1 ООЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЦТМЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Александров А.Е. Подпятникгидроагрегатов. М "Энергия", 1975,с, 44-46, 112-115.2. Кадэуо Тадзукэ, Подпятник сэксцентричной опорой для генераторов.двигателей ГАЭС, - "Мицубиси ДЭНКИГИХО", 1965, т. 39, У 2, с, 10-13,.Перевод ВНИИэлектромашиностроения,Л., 1978 (прототип).(54)(57) РЕВЕРСИВНЫИ СЕГМЕНТНЬЙ ПОДПЯТНИК, содержащий пяту, опирающуюсяна самоустанавливающиеся сегменты,смонтированные на промежуточных опорах с центральными выемками на опор"ной поверхности, установленных наопорных болтах, систему смазки, имеющую источник высокого давления, напорный трубопровод которого соединен гидравлически через обратный клапан с кольцевым коллектором распределения смазки под давлением в зону тре. ния каждого сегмента и через перепускной клапан - с трубопроводом низкого давления, сдвигающее устройство изменения тангенциального положения сегментов относительно продольной оси опорных болтов с устройством его разгрузки при сдвиге, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности за счет обеспечения возможности изменения эксцентриситета сегментов беэ снятия с них нагрузки и улучшения гидродинамичес-ких характеристик в пусковом периоде, устройство для разгрузки выполнено в виде дополнительного напорного трубопровода, соединяющего гидравлически через дроссель центральные Ф выемки промежуточных опор с источником высокого давления в точке соединения его с перепускным и обратным клапанами, 1101604Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано,например, в вертикальных гидроагрегатах насосно-аккумулирующих гидроэлектростанций,5Известен подпятник, вращающаясяпята которого опирается на самоустанавливающиеся сегменты, смонтированные на промежуточных опорах (опорных тарелках), имеющих на опорной поОверхности со стороны прилегания сегментов центральные выемки и установленных, в свою очередь, ча опорныхболтах. Для облегчения пускового режима подпятник оснащен источником(насосом) высокого давления, напорный трубопровод которого соединенгидравлически через обратный клапанс кольцевым коллектором распределения сма ки под давлением в зону тре- щония каждого сегмента. Напорный трубопровод соединяется также гидравлически через перепускной клапан струбопроводом низкого давления (всасывающей магистралью) 11.25 Известен реверсивный сегментный подпятник, содержащий сдвигающее устройство изменения тангенциальногоположения сегментов относительно вер 30тикальной оси опорных болтов и гидравлические домкраты для снятия нагрузки с сегментоз невращающегося подпятника, разгружая, тем самым, сдвигающее устройство при изменении тангенциального положения сегментов. З 5 Устройство изменения тангенциального положения сегментов может состоять например, из подвижного ползуна-обоймы, к которому жестко прикреплены упоры, фиксирующие сегменты в тангенциальном направлении, Перемещение ползуна-обоймы осуществляется силовым гидроцилиндром, при этом упоры, перемещаясь совместно с ползуномобоймой, смещают сегменты в тангенциальном направлении.Дпя нормальной работы подпятника точка обирания каждого сегмента должна быть смещена в тангенциальном направлении по ходу вращения относи тельно центра тяжести рабочей поверхности сегмента 2 .В реверсивных подпятниках со смещением (эксцентриситетом) равным нулю, резко увеличиваются потери на 55 трение, возрастает температура сегментов, уменьшается толщина масляной пленки, то есгь,резко ухудшается работа по сравнению с подпятником с ненулевым тангенциальным эксцентриситетом сегментов при тех же нагрузках.Работа реверсивного подпятника существенно улучшается, если для каждого направления вращения устанавливается свой заданный эксцентриситет с помощью устройства изменения тангенциального положения сегментов.В известной конструкции реверсивного подпятника изменение тангенциального положения сегментов и подготовка к пуску осуществляется в следующей последовательности: подается под давлением жидкость в гидравлические домкраты и снимается нагрузка с сегментов подпятника, подается давление в гидроцилиндры перемещения ползунаобоймы и происходит смещение сегментов, затем снимается давление с гидравлических домкратов и сегменты начинают воспринимать нагрузку, после этого включается подача смазки под давлением в зону трения и начинается разгон вала агрегата,Недостатком существенной конструкции реверсивного подпятника является его малая долговечность, так как необходимость снятия нагрузки с сегментов требует наличия гидравлических домкратов, что ухудшает параметры долговечности из-за существенного усложнения конструкции подпятника и его эксплуатации за счет увеличения числа конструктивных элементов и автономных гидравлических систем подпят ника, усложнения процедуры реверса одпятника из-за большого числа необходимых операций перед пуском. Кроме того, увеличивается время подготовки к пуску, что для некоторых машин, например для гидрогенераторов гидроаккумулирующих ГЭС, работающих в режиме покрытия пиков нагрузки в энергосистеме, является также недостатком, так как снижает оперативность включения агрегатов в сеть. Целью изобретения является повышение долговечности за счет обеспечения возможности изменения эксцентриситета сегментов без снятия с нихнагрузки и улучшение гидродинамических характеристик в пусковом периоде.Поставленная цель достигается тем, что в реверсивном сегментном подпятнике, содержащем пяту, опирающуюся на самоустанавливающиеся сегменты, смонтированные на промежуточных опо11016044соса) 1 О клапан открывает канал гидравлической связи напорной магистрали со всасывающей, при этом давлениев кольцевом коллекторе 12 падаетпрактически до нуля, При подаче смазки под высоким давлением от источника (насоса) 10 клапан 13 плавно с выдержкой времени перекрывает каналсвязи напорной.и всасывающей магистралей, предотвращая тем самым резкиескачки давления в системе.Перед пуском подпятника с изменением направления вращения по сравнению с предшествующим режимом работыподается смазка под высоким давлениемот источника (насоса) 10, при этомперепускной клапан 13 с выдержкойвремени закрывается и масло черезобратный клапан 14, коллектор 11 иподводящие трубки 18 подается в зонутрения сегментов 1, образуя междувращающейся рабочей поверхностьювтулки 2 и трущейся поверхностью сегмента 1 слой смазки. Из коллектора,12 масло через подводящие трубки 16и дроссели поступает в выемки 15 вцентре каждой опоры (промежуточнойопорной тарелки) 3, при этом выемка15 представляет собой камеру высоко.го давления гидростатической опоры,обеспечивая создание устойчивоймасляной пленки в плоскости прилегания сегмента 1 к промежуточной опоре(опорной тарелке) 3. Необходимое ограничение расхода салазки и независимость питания каждой выемки 15 обеспечивается дросселями 17,рах с центральными выемками на,опорной поверхности, установленных наопорных болтах, систему, смазки,включающую источник высокого давления,напорный трубопровод которого соединен гидравлически через обратныйклапан с кольцевым коллектором распределения смазки под давлением и взону трения каждого сегмента и черезперепускной клапан с трубопроводом ,10низкого давления, содержащем такжесдвигающее устройство изменениятангенциального положения сегментовотносительно продольной оси опорныхболтов с устройством его разгрузки 15при сдвиге, последнее выполнено ввиде дополнительного напорного трубопровода, соединяющего гидравлическичерез дроссель центральные выемкипромежуточных опор с источником высо 20кого давления в точке соединения его сперепускным и обратным клапанами. На фиг. 1 показан реверсивный сегментный подпятник, радиальное сечение;25на фиг, 2 - упрощенная гидравлическаясхема соединения центральных выемокпромежуточных опор (опорных тарелок)с источником высокого давления,Самоустанавливающиеся сегменты 1,воспринимая нагрузку от вращающеися30втулки 2, опираются на промежуточныеопоры (опорные тарелки) 3, которыерасположены на опорных винтах 4.Тангенциальные упоры 5 жестко соединены с кольцевым ползуном-обоймой 356. К неподвижному основанию. 7 прикреплен силовой гидроцилиндр 8, который своим штоком воздействует на тягу 9, также жестко соединенную с кольцевым ползуном-обоймой 6. Напорная 40магистраль источника (насоса) 10 высокого давления гидравлически соединена с кольцевыми коллекторами 11 и12 и со всасывающей магистралью через перепускной клапан 13 коллектор 4511 соединен с напорным трубопроводомчерез обратный клапан 14. Выемка 15в центре каждой промежуточной опорыопорной тарелки 3 соединяется гидравлически трубкой 16 с коллектором 12 50через дроссель 1. Подача смазки поддавлением в зону трения каждого сегмента осуществляется из коллектора11 через трубки подвода смазки 18.функциональноеназначение клапана 55перепускного 13 заключается в том,что при отсутствии подачи смазки подвысоким давлением от источника (иа Таким образом, сегмент 1 по обеим плоскостям прилегания и передачи нагрузки оказывается разделен смазочнымЬ слоем, После этого подается давление в гидроцилиндр 8, который воздействует с свои,4 штоком на тягу 9 и поворачивает кольцевой ползун-обойму 6. Тангенциальные упоры 5, жестко связанные с ползуном-обоймой, перемещают сегменты 1 в заданное для данного нап равления вращения положениеобеспе-, чивая требуемый эксцентриситет. Затем осуществляется разгон до номинальной частоты вращения, после чего подача смазки под высоким давлением от источника (насоса) 10 прекращается, йерепускной клапан 13 открывается, связывая выемки 15 со всасывающей магистралью низкого давления, тем самым устраняя воэможность сохранения аав 11 О 16 О 4ления в выемке и влияния его на дефо.ор.мационное состояние сегмента 1.Зона трения сегментов, являющаясязонои высокого давления и связаннаяс коллектором 11, отсекается от зоны 5низкого давления обратным клапаном 14.При пусках без изменения направления вращения и при остановах давлениев гидроцилиндр 8 не подается,Повышение долговечности происходит 0иэ-эа упрощения конструкции подпятника и его эксплуатации за счет исключения необходимости гидравлическихдомкратов и гидросистемы управленияими, Упрощается также процесс реверса подпятника, сокращается время, необходимое для реверса.Возможность перемещения сегментовбез разгрузки их гидравлическими домкратами обеспечивается созданием устойчивой масляной пленки в плоскостяхприлегания сегмента 1 к рабочей поверхности втулки 2 и к поверхностирилегания к промежуточной опоре(опорной тарелке) 3, в связи с чемзначительно уменьшаются силы трения,препятствующие смещению сегментов иразгружается смещающее устройство.Так, например, для реверсивного подпятника, воспринимающего перед пускоь 30нагрузку порядка 10 мм, необходимоеусилие для смещения всех сегментов соскоростью 0,02 м/с при температуре о,смазки 20 С и минимальной толшике смазочного слоя 2-10 м и составит не менее 1 КН, что обуславливает применение относительно малогабаритного силового цилиндра 8.Отсутствие масляной пленки хотя бы в одной из двух плоскостей прилегания сегмента 1 делает невозможным смещение сегментов беэ снятия с них нагрузки вследствие опасности задира трущихся поверхностей. Кроме того в этом случае требуется гидроцилиндр с усилием 2 МН, что существенно усложня. ет конструкцию подпятника и увеличивает его габариты.Предлагаемая конструкция реверсивного подпятника обеспечивает также дополнительный положительный эффект при пуске, связанный с тем, что подача давления в выемку 15 исключает деформацию сегмента на время пуска выпуклостью в сторону выемки 15, обеспечивая плоскую или выпуклую в сторону рабочей поверхности втулки 2. Форму трущейся поверхности сегмента 1.Гидродинамические расчеты свидетельствуют, что такая форма рабочей поверхности сегмента обеспечивает меньшие потери и большую толщину масляной пленки в период пуска, т,е. улучшаются гидродинамические характеристики подпятника в пусковом периоде.1101604 ог Составитель Б.МоисееваТехред А. Ач Корре Шекма Тираж 772 ИИПИ Государственно делам изобретений Москва, Ж, РаЗаказ 4740 В 4/ 113 иал ППП "Патент Редактор А,Шанд Подписнокомитета ССи открытийская наб д род, ул, Проектная