Упорный подшипниковый узел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7392 С 17 04 151) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ЗСГ 1 ЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТ ОРСХОМ деж во нныи инсти ева альнь 9, кл, 308 ки. ным Бый узел бласти именен тся кбыть внут и ка одшипниковых повышение(57) Изобретение относмашиностроения и можетв конструкциях упорныхузлов Цель изобретени ности, В упорном диске и кольце- основании выполнены открытые в дующемся порядке в сторону наружи внутренней поверхностей упорно- иска и основания кольцевые радие канавки. В радиальных канав- упорного диска установлены лопатИежду упорным диском и неподвижлементом могут быть установлены качения. При работе подшипникоузла смазка под действием цент- жного эффекта прокачивается от инеи части узла через канавлы. 1 з.п. ф-лы, 6 ил,Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в конструкциях осевых подшипниковых узловгидроагрегатов, насосов, паровых игазовых турбин и других машин,Целью изобретения является повышение надежности подшипникового узла.Ца фиг.1 показан узел с элементом,неподвижно закрепленным на основании,осевой разрез; на Фиг,2 - узел с самоустанавливающимся элементом (сегментами), осевой разрез; на фиг.Зсечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - тоже, вариант исполнения; на Фиг.5 - 15подшипниковый узел с телами качения.Упорный подшипниковый узел содержит вал 1, на котором установленаступица 2 с прикрепленным к ней упорным диском 3, на котором выполнены 2 Поткрытые в чередующемся порядке всторону наружной и внутренней поверхностей упорного диска 3 радиальныеканавки 4, Упорный диск 3 может бытьвыполнен из отдельных дисков, свариваемых по кольцевым периферийным стыкам (фиг.1 и 2), Канавки 4 соединеныс полостью подшипникового узла радиальными канавками 5. В канавках 4установлены (например, приварены или 30припаяны) лопатки 6, по конструкциианалогичные лопаткам центробежногонасоса. Лопатки 6 могут быть криволинейными (фиг,3) или прямолинейными(Фиг.4). УпоРный диск 3 опиРается нанеподвижный элемент 7 выполненный,например, в виде сегментов, которыйзакрепляется неподвижно на кольцевомосновании 8 (Фиг.1) или самоустанавливается на сферах опорных болтов 4 П(фиг.2). Основание 8 подшипниковогоузла (Фиг,1,2,5) по конструкции аналогично упорному диску 3.Упругий упорный диск 9 (фиг.5) поконструкции аналогичен упорному диску 3 (фиг,1 - 4). Между упорным диском 9 и закрепленным на основании 8неподвижным элементом установленытела качения (шарикоподшипник).Сгрелки на фиг.1-4 указывают направление охлаждающей среды, на фиг.З,4 указано направление вращения упорного дис.ка 3 (против часовой стрелки), Ь - зазор между торцами лопаток 6 и горизонтальной стенкой радиальной канавки 4, Ь - высота лопатки6, ь, - толщина упорного диска 3.Упорный подшипниковый узел работает следующим образом,При вращении жестко соединенных между собой вала 1, ступицы 2 и упорного диска 3 последний скользит по элементу 7, который может смазыватьсяиз маслованны или под давлением от насоса (не показаны), В зоне трения выделяется тепло, которое частично выносится в тангенциальном направлении конвективным потоком из клиновогозазора между элементом (сегментами)7 и упорным диском 3, а частично спомощью теплопередачи поступает вкорпус элемента 7 и упорный диск 3.При смазке иэ маслованны холоднаясмазка омывает упорный диск 3, поступает в каналы 5 и под действием центробежного эффекта, обусловленного вращением лопаток 6, прокачивается через канавки 4 в радиальных направлениях (фиг,1-4), Вследствие этого имеет место интенсивный теплоотвод от упорного диска, а следовательно,и из зоны трения. В дайном случае лопатки 6, прокачивая смазку через канавки 4, одновременно выполняют функцию ребер радиатора охлаждения, обеспечивая более интенсивный отвод от диска 3 за счет увеличения площади теплоотводящей поверхности, зависящей от количества лопаток и их размеров. Кроме того, активная циркуляция смазки в маслованне обеспечивает хорошее перемешивание холодных и подогретых ее масс и выравнивание ее температуры по объему.Охлаждение подшипникового узла может обеспечиваться и циркуляционной смазкой от насосов. В этом случаеона под давлением подается во внутреннюю полость подшипникового узла (Фиг.1,2) и под действием центробежного эффекта, создаваемого лопатками 6, проходит через каналы 5, канавки 4 и охлаждает упорный диск 3. При работе подшипникового узла,в конструкцию которого входит подшипник качения, тепло поступает в кольцо шарикоподшипника (фиг.5), откуда путем теплопередачи поступает в упругий диск 9, жестко посаженный в шарикоподшипник по его внутреннему диаметру. Под действием центробежного эффекта по аналогии с описанным тепло отводится смазкой, циркулирующей от внутреннего диаметра в сторону периферии.При вращешш вала 1 в реальной машине под действием неуравновешеццых масс ротора валимеет сложное движение, С одной стороны вал 1 имеет колебания типа маятниковых, а с другой он вращается. В результате ось вала вращается по окружности некоторого радиуса. Это приводит к торцовому биению упорного диска (фиг.1-4) 10 или упругого диска 9 (фиг,5). Благодаря выполнению деталей 3 и 9 с повышенной осевой и изгибной податливостью удается компенсировать существующие перекосы вала 1 и повысить 15 надежность подшипникового узла. Зазор ь, между торцами лопаток 6 и стенкой канавки 4 выбирается так, что при любых деформациях диска 3 исключается касание последнего о 20 торцы лопаток 6 (фиг.2). Одновременно ввиду высокой изгибной податливости упорного 3 и упругого 9 дисков происходит демпфирование динамической нагрузки, связанной с торцовым бие нием упорного диска 3 или упругого диска 9 (фиг.1-5).Эффект демпфирования нагрузки и компенсации перекосов вала 1 значительно выше при выполнении основания 30 подшипникового узла с радиальными канавками, как и в деталях 3 и 9, так как увеличивается осевая и изгибная податливость узла. Изобретение позволяет компецсировать перекосы упорного диска 3 (фиг.1- 4) или упругого диска 9 (фиг,5) и демпфировать нагрузку при сложном колебательном движении вала с большей надежностью, охлаждать подшипниковый узел, упростить конструкцию узла путем замены отдельных сильфонов-опор, выполненных для каждого сегмента в отдельности,на общее для всех сегментов кольцевое основание, выполненное в виде сильфона.Формула и э о б р е т е н и я1. Упорный подшипниковый узел, содержащий жестко соединенный с валом, упорный диск и расположенный на кольцевом основании неподвижный элемент, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в упорном диске и кольцевом основании выполнены открытые в чередующемся порядке в сторону наружной и внутренней поверхностей упорного диска и основания кольцевые радиальные канавки, при этом в радиальных канавках упорного диска установлены лопатки.2, Узел по п,1, отличаю - щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь на трение, между упорным диском и неподвижным элементом установлены тела качения.ираж 757ственногоретений иЖ, Рауш 2/30 В Ш 1 ИПИ Го с уд по делам из 113035, Москваисно Заказ та СССР крытииая наб., д, 4/ Производственно-полиграФическое предприятие, г. Узг л. Проектна