Опорный подшипниковый узел

(51 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТ МУ СВИДЕТЕЛЬС научно-проВ.ФрунзеГ,Гриценко,СР 16 06,ВЫЙ У ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Сумское машиностроительноеизводственное объединение им.М(56) Авторское свидетельство ССМ 1682661, М 4718393/27, кл, Г13.07.89.(57) Использование; для повышения надежности за счет улучшения теплоотвода. Сущность изобретения; опорный подшипниковый узел содержит корпус 1 с каналами 2 подвода смазки и сливной полостью 3, цэпфу вала 4, Самоустанавливающиеся колодки 5 охватывают цапфу вала 4 и выполнены в центральной части рабочей поверхности 6 с "радиальными отверстиями 7. У входной 8 и выходной 9 кромок каждой колодки выполнены распределительные ка1807268 10 15 20 25 30 35 40 45 навки 10 и 1 1. Канавка 10 соединена через канал 12 в теле колодки с каналами 2 подвода смазки, Канавка 11 выполнена сквозной и расположена параллельно продольной оси 13 подшипникового узла, Узел снабжен Ч-обраэным уплотнением 14 иэ износостойкого материала. В теле каждой колодки 5 выполнены сквозные отверстия 17 с изменяющимися сечениями. Каждое уплотнение 14 установлено в сквозной канавке 11 с обИзобретение относится к машиностроению, а именно к самоустанавливающимся .колодочным подшипникам, и может быть использовано в конструкциях быстроходных компрессоров, газовых и паровых турбин, насосов и других роторных машин,Целью изобретения является повышение,надежности за счет улучшения теплоотвода от теплонагруженной части каждой колодки, снятия нагретой масляной пленки с рабочей поверхности выходной кромки колодки подшипника и предотвращения попадания ее на входную кромку последующей по ходу вращения вала колодки.На фиг.1 изображен опорный подшипниковый узел, поперечный разрез; на фиг.2 - сечение А - А на фиг,1; на фиг.3 - внешний вид самоустанавливающейся колодки со стороны рабочей поверхности.Опорный подшипниковый узел содержит корпус 1 с каналами 2 подвода смазки и сливной полостью 3, цапфу вала 4, охватывающие цапфу вала 4 самоустанавливающиеся колодки 5 с. выполненными в центральной части рабочей поверхности 6 радиальным отверстием 7 и у входноИ 8 и выходной 9 кромок распределительными канавками 10 и 11, одна (10) из которых, у входной кромки 8, соединена через каналы 12 в теле колодки 5 с каналами 2 подвода смазки, а другая (11), у выходной кромки 9, выполнена сквозной и расположена парал. лельно продольной оси 13 подшипникового узла. Подшипниковый узел снабжен Ч-образным уплотнением 14 из износостойкого материала, участок рабочей поверхности 6 между распределительной канавкой 10 и входной кромкой 8 в зоне расположения этой канавки 10 выполнен с углублением 15; а с противоположной стороны выполнен скос 16 в сторону канавки 10 в зоне ее расположения. В теле каждой колодки 5 между сквозной канавкой 11 и радиальным отверстием 7 выполнены сквозные параллельные продольной оси 13 подшипникового узла разованием камеры 24 с возможностью разворота в сторону цапфы вала 4, Постоянное поджатие уплотнения 14 к цапфе вала 4 обеспечивается повышенным давлением смазки в камере 24, Это обеспечивает перемещение уплотнения 14 к валу 4 по мере его истирания. Сквозные отверстия 17 предназначены для тепловой разгрузки колодки, т.к,через них циркулирует холодная смазка. 1з.п. ф-лы, 3 ил. отверстия 17 с изменяющимися сечениями,увеличивающимися к выходной кромке 9 колодки 5. При этом в корпусе 1 в зоне расположения сквозных отверстий 17 выполнены продольные каналы 18, а на торцевой поверхности 19 корпуса 1 - кольцевая канавка 20, сообщающие сквозные отверстия 17 с каналами 2 подвода смазки. На противополож.ной торцевой поверхности 21 корпуса 1 со стороны сливной полости 3 выполнена кольцевая канавка 22 для отвода смазки из сквозных отверстий 17, Каждое уплотнение 14 установлено в сквозной распределительной канавке 11 с образованием между ним, боковой поверхностью 23 канавки 11 и валом 4 камеры 24 и с возможностью разворота в сторону вала 4. В качестве износостойкого материала уплотнения 14 может быть использован фторопласт Опорный подшипниковый узел работает. следующим образом. При вращении вала 4 смазочное масло по каналам 2 подвода смазки и каналам 12 в теле колодки 5 поступает к рабским поверхностям 6 самоустанавливающихся колодок 5 через распределительную канавку 10 у входной кромки 8. При работе такого подшипникового узла каждая колодка 5 опирается на самогенерируемую гидростатическую пленку смазки, Эта пленка создается в результате отбора посредством радиальных отверстий 7 небольшой части, порядка 10, общего расхода гидродинамической пленки смазки на рабочей поверхности 6. Подача масла из распределительной канавки 10 по углублению 15 против направления вращения вала 4 позволяет увеличить зону, охватываемую холодным маслом, а выполнение скоса 16 на противоположной стороне канавки 10 усиливает поджатие потока смазочного масла в направлении, противоположном направлению вращения вала, и тем самым способствует предотвращению попадания горячего масла на рабочую поверхность 6 последующе установленной по ходу вращения вала колодки 5, За счет улучшения наполняемости эпюры распределения давления на рабочей поверхности б колодки 5, создания положительных давлений в гидродинамической пленке у выходной кромки 9 и выравнивания зазора между колодкой 5 и валом 4. предотвращается касание выходной кромки 9 вада 4 при попадании гидродинамической пленки смазки в распределительную канавку 11. Кроме того, предотвращение касания вала 4 выходной кромкой 9 колодки 5 способствует установка в распределительной канавке 9 Ч-образного уплотнения 14. Благодаря присутствию гидростатической пленки на опорной поверхности колодки 5 уменьшаются изгибающие моменты на колодках 5 и их механические деформации, а также уменьшаются температурные градиенты на колодках 5, в результате чего сводится к минимуму возможная температурная деформация. Такое нагружение способствует уменьшению вибраций колодки 5 и снижению попадания масла, ведущего к опасности кавитационного повреждения рабочей поверхности б,Устранение в подшипниковом узле каких бы-то ни было механических опор не только позволяет упростить конструкцию и избавляет от проблем, связанных с истиранием опор, а изолирующее и демпфирующее влияние гидростатической пленки на опорной поверхности колодки 5 благоприятствует процессу затухания вибраций и звуковых колебаний. Установка в распределительной канавке 11 Ч-образного уплотнения 14 позволяет удалить нагретый мас" ляный Слой с поверхности вращающегося вала 4. Постоянное поджатие уплотнения 14 к поверхности вала 4 обеспечивается повышенным давлением смазки в камере 24. Последнее обеспечивает перемещение уплотнения 14 к валу 4 по мере его истирания в процессе эксплуатации, Этомуже процессу перемещения уплотнения 14 способствуют силы упругости его материала, направленные на самокомпенсацию прижатия уплотнения 14 к валу 4.Для тепловой разгрузки наиболее нагруженной части колодки 5 между сквозной канавкой 11 и радиальным отверстием 7 в теле колодки 5 выполняются сквозные отверстия 17, к которым подводится холодная смазка от каналов 2 подвода смазки по продольным каналам 18 в корпусе 1 и кольцевой канавке 20 на его торцевой поверхности 19. Отвод нагретой в сквозных каналах 17 смазки осуществляется посредством коль 35 40 50 сквозных отверстий, каждое уплотнение 55 сторону вала 10 15 20 25 30 цевой канавки 22, выполненной на противоположной торцевой поверхности 21 корпуса 1 со стороны сливной полости 3, Перераспределению тепловых потоков в теле колодки 5 способствует увеличение проходных сечений сквозных отверстий 17 к выходной кромке 9 колодки 5, т.е, к наиболее нагруженной части самоустанавливающейся колодки 5,Формула изобретения 1. Опорный подшипниковый узел, содержащий корпус с каналами подвода смазки и сливной полостью, цапфу вала, охватьВающие цапфу вала самоустанавливающиеся колодки с выполненными в центральной части рабочей поверхности радиальным отверстием и, у входной и выходной кромок распределительными канавками, одна из которых, у входной кромки, соединена через каналы в теле колодки с каналами подвода смазки, а другая, у выходной кромки, выполнена сквозной и расположена параллельно продольной оси подшипникового узла, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности за счет улучшенйя теплоотвода от теплонагруженной части каждой колодки, он снабжен Ч-образным уплотнением из износостойкого материала, участок рабочей поверхности между распределительной канавкой и входной кромкой в зоне расположения этой канавки выполнен с углублением, с противоположной стороны распределительной канавки выполнен скос в сторону упомянутой канавки в зоне ее расположения, в теле каждой колодки между сквозной канавкой и радиальным отверстием выполнены сквозные параллельные продольной оси подШипникового узла отверстия с изменяющимися сечениями, увеличивающимися к выходной кромке колодки, при этом в корпусе в зоне расположения сквозных отверстий выполнены продольные каналы, а на торцевой поверхности корпуса - кольцевая канавка, сообщающие сквозные отверстия с каналами подвода смазки, на противоположной торцевой поверхности корпуса со стороны сливной полости выполнена кольцевая канавка для отвода смазки из установлено в сквозной распределительной канавке с образованием между ним, боковой поверхностью упомянутой канавки и валом камеры с возможностью разворота в 2. Подшипниковый узел по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в качестве износостойкого материала использован фторопласт.1807268 Составитель Л. Череповдактор М. Кузнецова Техред М. Моргентал Корректор, П и каз 1370 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5 ьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 П одственно-из