Комбинированная опора вала

(56) Ав тор ско е свидетель ство СР 1035311, кл. Р 16 С 21/00, 1(54) КОМБИНИРОВАННАЯ ОПОРА ВАЛ(57) Изобретение относится к машинстроению и может быть использованов качестве опор для быстроходных влов механизмов и машин различногназначения, Цель изобретения - пшение экономичности опоры при рс высокими скоростями вращения,содержит конический гидростатичподшипник 1, шариковый подшипнии промежуточный элемент 3 с кониче нный институт ССР983А о овыаботеОпораескийк 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ ким торцом, обращенным к гидростатическому подшипнику 1, В кольцевойпроточке гидростатнческого подшипника 1 установлена подпружиненная втулка 5, в проточке которой концентрнчно размещена подпружиненная дополнительная втулка 9. Несущие карманы 10дополнительной втулки 9 выполненыменьших размеров по отношению к несущим карманам 8 основной втулки 5.По мере увеличения скорости вращениявала 14 последовательно вступают вработу несущие карманы 8, 13 и 10меньших размеров, При этом рабочеедавление падает и гидростатическоевзвешивание вновь осуществляется несущими карманами большей величины,но при уменьшенном расходе рабочейжидкости. Конструкция устройства позволяет обеспечить работу опоры приповышенных скоростях вращения вала.8 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано вкачестве опор для быстроходных валовМеханизмов и машин различного назнаЧения,Цель изобретения - повышение экономичности опоры при работе с высоКими скоростями вращения,На фиг. 1 представлена предлагае- ОМая опора, продольный разрез; наиг. 2 - корпус гидростатическогоодшипника, продольный разрез; нафиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг.4 -внешняя втулка, продольный разрез;На Фиг, 5 - то же, вид сбоку; нафиг. б - внутренняя дополнительнаявтулка, продогьный разрез; на фиг.7 то же, вид сбоку; на фиг. 8 - графические зависимости, показывающие 20Изменение расхода рабочей жидкостиерез гидростатический подшипник взависимости от окружной скоростивращения вала,25Комбинированная опора (Фиг. 1)Содержит конический гидростатическийподшипник 1, радиально-упорный шариКовый подшипник 2 и промежуточныйлемент 3 с коническим торцом, обращенным к гидростатическому подшипниКу 1. Б коническом гидростатическомподшипнике (Фиг. 2) выполнена кольцевая проточка 4, в которой установлена втулка 5, в последней выполненакольцевая проточка б фиг, 3). Втулка 5 удерживается в крайнем левомпроложении за счет пружины 7 (фиг. 1)и образует с промежуточным элементом3 несущие карманы 8, Дополнительная.проточку б втулки 5. На рабочей торцовой поверхности втулки 9 выполненынесущие карманы 10, объем которыхменьше объема несущих карманов 8 45втулки 5, Под действием пружины 11:н разрезного стопорного кольца 12дополнительная втулка 9 удерживаетсяв крайнем левом положении, образуянесущий карман 13. Конический гидростатический подшипник центрируетсяс валом 14 и удерживается от осевогоперемещения гайкой 15,Шариковый подшипник 2 размещен в корпусе опоры 16, це.нтрируется на промежуточном элементе 3 и удерживается от осевого перемещения гайкой 17 и крышкой 18,Карманы 8, 10 и 13 через отверстия 19 дополнительной втулки 9 сообщены с полостью 1 высокого давления, которая связаначерез радиальные каналы 20 с полостью 11 подачи рабочей жидкости в гидростатический подшип" ник, Полость кольцевой проточки 21, выполненной в крышке 22, герметизируется с помощью уплотнений 23 и 24. Корпус опоры закрывается крышками 18 и 25, которые имеют уплотнения 26 и 27, Жесткость пружины 11 выбрана превышающей жесткость пружины 7.Опора работает следующим образом.При малой скорости вращения вапа 14 гидростатический подшипник 1 плотно прижат к промежуточному элементу 3 и они вращаются как. одно целое. Увеличение частоты вращения вала 14 до расчетной величины создает давле" ние жидкости в карманах 8, которые обеспечивают несущую способность гидростатического подшипника 1, между коническими поверхностями деталей 1 и 3 появляется жидкостная пленка о , которая способствует проскальГсл фзыванию промежуточного элемента 3 и внутреннего кольца шарикоподшипника относительно гидростатического ,.о .подшипника. Окружная скорость вращения внутреннего кольца ширикоподшипника в этом случае составляет часть от окружной скорости вращения вала 14.По мере увеличения скорости вращения вала 14 происходит рост давления рабочей жидкости в полости 1. Втулка 5 вместе с дополнительной втулкой 9 за счет разности давлений в полости 1 и в карманах 8, 10 и 13, преодолевая усилие более податливой пружины 7, перемещается к промежуточному элементу 3 до выбора хода Ь . В этом случае несущую способность гидроста-, тического подшипника вместо карманов 8 обеспечивают несущие карманы 13 меньших размеров. Уменьшение размеров карманов приводит к снижению несущей способности гидростатического подшипника и восстановлению зазора 8, до расчетной величины, а следовательно, к обеспЕчению постоянного расхода жидкости через гидростатический подшипникдо заданной величины.1При дальнейшем росте скорости вращения вала 14 и давления рабочей жидкости в полости 1 втулка 9, пре467262одолевая усилие пружины 11, перемещается к промежуточному элементу 3 довыбора хода Ь, Несущая способностьгидростатического подшипника 1,сохранение зазора д,.и постоянстворасхода рабочей жидкости через негообеспечиваются несущими карманами 10,При уменьшении скорости, вращения вала 14 процесс регулирования Х, ирасхода жидкости происходит в результате последовательного подключениякарманов разных размеров в обратномпорядке. Сначала за счет более жесткой пружины 11 возвращается в исходное положение дополнительная втулка9 и в работу вступают карманы 13.Затем в левое крайнее положение перемещается втулка 5 и регулированиед;и расхода рабочей жидкости осуществляется за счет карманов 8,Характер изменения расхода жидкости через гидростатический подшипникс в зависимости от окружной ско сирости вращения вала п для опоры, в 25которой работают только несущие карманы 8, показывает кривая А (фиг. 8)Характер изменения расхода жидкостии от окружной скорости вращенияМ.гсавала п для опоры, в которой последовательно вступают в работу несущиекарманы 8, 13 и 10, показывает кривая Б,Как следует из приведенных зависимостей, предлагаемая опора позволяет обеспечивать работу опоры при больших значениях окружной скорости вращения вала. Одновременно повышается экономичность опоры, а значит, снижается энергоемкость ее обслуживанияФормула из обретенияКомбинированная опора вала, содержащая шариковый радиально-упорныйи конический гидростатический подшипники, установленный между ними промежуточный элемент с коническим торцом,обращенным к гидростатическому подшипнику, а также установленную впроточке гидростатического подшипника подпружиненную в осевом направлении втулку, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с цепью повышения экономичности при работе с высокими скоростями вращения вала, она снабжена нодпружиненной в осевом направлении дополнительной втулкой с коническимторцом, обращенным к промежуточномуэлементу, и выполненными на указанномторце несущими карманами, соединен.-.ными с источником цодачисмазки поддавлением, а во втулке выполнена проточка, в которой концентрично установлена дополнительная втулка,1467262 Составитель К, НваноРедактор М, Бланар Техред М,Дидык Васильева рек О Тираж 698 Подписное аз 1 КНТ СС БЩИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Про водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гага