Опорные устройства, не отнесенные к другим рубрикам: .с использованием магнитных или электрических опор – F16C 32/04

Газотурбинный двигатель, на цилиндрической втулке которого со стороны, прилегающей к колесу турбины, надета первая чашеобразная цапфа-пята первого радиально-упорного магнитного подшипника, ориентированная своим дном к колесу турбины, при этом на свободном конце вала последовательно установлены с упором друг в друга, вторая чашеобразная цапфа-пята второго радиально-упорного магнитного подшипника, ориентированная своим дном к колесу компрессора, первый и второй упорные лепестковые газовые подшипники, колесо центробежного компрессора и балансировочная шайба, зафиксированные гайкой. Каждый радиальный магнитный подшипник включает в себя тонкостенную втулку, выполненную из немагнитного материала, на внешней поверхности которой равномерно по ее окружности расположены полюса, выполненные в виде планок трапециевидного сечения, из материала с высокой магнитной проницаемостью, между которыми размещены, контактируя с полюсами боковыми гранями, магнитные планки трапециевидного сечения из магнитного материала, которые по всей осевой длине намагничены в тангенциальном встречном направлении. Магнитные планки широким основанием своего сечения обращены к поверхности тонкостенной втулки, а со стороны их узкого основания размещены клинья, выполненные в виде полос из немагнитного материала, жестко и заподлицо скрепленные с боковыми гранями полюсов, контактирующих с соответствующей магнитной планкой, образуя цилиндрическую поверхность, выходящую в рабочий зазор радиального магнитного подшипника. Кольцевые выступы первой и второй чашеобразных цапф-пят, составляющих радиальные магнитные подшипники, снабжены бандажом из высокопрочного волокна на связующем из твердеющих синтетических смол и размещены в кольцевых пазах соответствующего поперечного сечения, выполненных в проставке, размещенной между корпусами турбины и компрессора, при этом один из кольцевых пазов открыт к компрессору, а другой к турбине. Между поверхностью кольцевых пазов проставки и втулкой размещена гофрированная втулка с продольными гофрами, выполненная из упругого материала. Внутренние поверхности цапфы-пяты покрыты слоем меди и обработаны с высокой чистотой поверхности. Упорный магнитный подшипник содержит подпятник, выполненный из немагнитного материала, размещенный в цилиндрической выточке соответствующей цапфы-пяты, между дном которой и поверхностью подпятника закреплены сектора полюсов из материала с высокой магнитной проницаемостью. Сектора постоянных магнитов и сектора полюсов выполнены в виде планок трапециевидного сечения, контактирующих друг с другом боковыми кромками, при этом магнитные сектора широким основанием своего сечения обращены ко дну цилиндрической выемки, причем узкие основания магнитных секторов перекрыты плоскими клиньями из немагнитного материала, жестко скрепленных своими торцевыми поверхностями с торцевыми поверхностями соответствующих полюсов с образованием плоской поверхности, которая образует с цапфой-пятой рабочий зазор упорного магнитного подшипника. Радиальный и упорный магнитный подшипники, размещенные со стороны турбины, выполнены с использованием магнитного материала с точкой Кюри не менее 900°C. Между подпятником и обращенным к нему дном выточки обоих магнитных подшипников установлена упругая шайба, выполненная в виде шайбообразной пластины из упругого материала, деформированной с образованием кольцевых гофров. Магнитные радиальные и упорные подшипники зафиксированы от поворота вокруг продольной оси вала. Осевой лепестковый газодинамический подшипник содержит проставку и уплотнение компрессора, между которыми размещено дистанционное кольцо, при этом в полости между ними размещены первый и второй упорные лепестковые газовые подшипники, разделенные общей пятой. В зазоре между поверхностью цилиндрической полости проставки и обращенной к ней поверхностью втулки размещен радиальный газодинамический лепестковый подшипник. Достигается обеспечение высокой несущей способности радиального и упорного подшипникового узлов в рабочем режиме при уменьшении в них потерь на трение, надежный запуск ГТД при низких температурах, повышение его надежности работы при высоких динамических нагрузках, а также повышение устойчивости ротора к «полускоростному вихрю», повышение механического КПД ГТД. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Газотурбинный двигатель, на вал которого надета цилиндрическая втулка, выполненная из немагнитного материала, одним концом упертая в торцевую поверхность колеса турбины, а другим упертая в кольцевой выступ пяты, выполненной из немагнитного материала, надетой на вал, на участке, примыкающем к колесу компрессора. Центральная часть ротора содержит соосные вал и обечайку, выполненную из немагнитного материала, жестко скрепленные друг с другом, по меньшей мере, тремя равноудаленными друг от друга перемычками, выполненными из немагнитного материала, в виде пластин одинаковой толщины, ориентированных радиально к продольной оси ротора. Ротор и подшипниковые узлы размещены в полости проставки, выполненной из немагнитного материала, содержащей цилиндрический корпус, концы которого снабжены фланцами, выполненными с возможностью разъемного жесткого скрепления соответственно с сопловым аппаратом турбины и диффузором компрессора, причем длина обечайки соответствует длине цилиндрической части полости проставки. Фланец проставки со стороны, обращенной к турбине, содержит отверстие, через которое пропущен с возможностью вращения вал с надетой на него цилиндрической втулкой, которые сосны с продольной осью проставки, кроме того, этот участок ротора снабжен первым радиальным магнитным подшипником, для чего названный фланец проставки снабжен кольцевым выступом, на внешней поверхности которого жестко закреплен составной постоянный магнит, содержащий как минимум три кольцевых постоянных магнита, размещенных друг за другом, нечетные из которых, начиная с крайних, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные выполнены с радиальным намагничиванием. На внутренней поверхности обечайки жестко закреплен составной постоянный магнит, содержащий как минимум три кольцевых постоянных магнита, размещенных друг за другом, причем число, размеры, местоположение и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам, местоположению и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на кольцевом выступе названного фланца проставки. У противоположного конца цилиндрической втулки размещен надетый на нее и часть кольцевого выступа пяты корпус второго радиального магнитного подшипника, для чего он выполнен в виде диска, снабженного отверстием, окруженным кольцевым выступом, обращенным к центральной части ротора. Края поверхности диска уперты в поверхность выступа, образованного первой цилиндрической выточкой, выполненной на конце цилиндрической части полости проставки, обращенной к компрессору. Противоположная сторона диска снабжена выточкой с плоским дном, причем на внешней поверхности кольцевого выступа корпуса второго радиального магнитного подшипника жестко закреплен составной постоянный магнит, содержащий как минимум три кольцевых постоянных магнита, размещенных друг за другом, нечетные из которых, начиная с крайних, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные выполнены с радиальным намагничиванием. На внутренней поверхности обечайки, со стороны, обращенной к компрессору, жестко закреплен составной постоянный магнит, содержащий как минимум три кольцевых постоянных магнита, размещенных друг за другом, причем число, размеры, местоположение и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам, местоположению и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на кольцевом выступе корпуса второго радиального магнитного подшипника. Ротор снабжен упорным магнитным подшипником, содержащим двустороннюю пяту и два подпятника, при этом в качестве первого подпятника использована сторона дисковой поверхности корпуса второго радиального магнитного подшипника, снабженная кольцевой выточкой с плоским дном, обращенная к пяте, второй подпятник выполнен как дисковой вкладыш, сторона которого, обращенная к пяте, снабжена кольцевым выступом, при этом края поверхности дискового вкладыша уперты в поверхность выступа, образованного второй цилиндрической выточкой, выполненной на конце первой цилиндрической выточки, обращенной к компрессору, а его противоположная плоскость обращена с зазором к колесу компрессора. Пята выполнена в виде диска, зафиксированного на валу ротора и снабженного с обеих сторон кольцевыми выступами, при этом на противоположных поверхностях диска выполнены кольцевые выточки с плоским дном. На дне кольцевой выточки первого подпятника и на плоскости второго подпятника, ограниченной его кольцевым выступом, жестко закреплены составные постоянные магниты, каждый из которых содержит как минимум три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, нечетные из которых, начиная с крайнего, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные выполнены с осевым намагничиванием, кроме того, на обращенных к ним поверхностях кольцевых выточек пяты жестко закреплены составные постоянные магниты, каждый из которых содержит как минимум три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, при этом число, размеры и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на обращенных к ним поверхностях подпятников. Магнитный подшипниковый узел, размещенный со стороны турбины, выполнен с использованием магнитного материала с точкой Кюри не менее 900°С, при этом цилиндрические участки наружной поверхности обечайки и пяты снабжены бандажом, выполненным, например, намоткой углеволокна с пропиткой твердеющими синтетическими смолами. Технический результат: обеспечение высокой несущей способности радиального и упорного подшипникового узлов в рабочем режиме при уменьшении в них потерь на трение, надежный запуск ГТД при низких температурах, повышение его надежности работы при высоких динамических нагрузках, а также повышение механического КПД ГТД. 2 ил.

Газотурбинный двигатель, на цилиндрической втулке которого, со стороны, прилегающей к колесу турбины, надета соосно с цилиндрической втулкой первая чашеобразная цапфа-пята первого магнитного подшипникового узла, ориентированная своим днищем к колесу турбины, при этом на участке ротора, прилегающем к колесу компрессора, непосредственно на вал надета соосно с ним, с упором в колесо компрессора и торец втулки ротора, вторая чашеобразная цапфа-пята второго магнитного подшипникового узла, ориентированная своим днищем к колесу компрессора. Магнитные узлы обеих чашеобразных цапф-пят содержат конструктивно одинаковые магнитные элементы, составляющие магнитные радиальные и упорные подшипники. Для этого донные части выемок чашеобразных цапф-пят выполнены плоскими, а внешней и внутренней поверхностям их боковых стенок придана цилиндрическая форма, при этом на донных частях выемок чашеобразных цапф-пят жестко закреплены составные постоянные магниты одинаковой высоты, каждый из которых содержит, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, нечетные из которых, начиная с крайнего, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные выполнены с осевым намагничиванием. На внутренней поверхности боковых стенок чашеобразных цапф-пят жестко закреплены друг за другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита с одинаковыми внешним и внутренним диаметрами колец, при этом нечетные кольца, начиная с крайнего, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца намагничены в радиальном направлении. Кольцевые выступы первой и второй чашеобразных цапф-пят, охвачены кольцевыми выточками, выполненными в проставке, изготовленной из немагнитного материала, размещенной между корпусами турбины и компрессора, при этом поверхности кольцевых пазов проставки, обращенные к донным частям чашеобразных цапф-пят, выполнены плоскими и на них, напротив донных участков чашеобразных цапф-пят, содержащих магниты, жестко закреплены составные постоянные магниты, каждый из которых содержит, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита одинаковой высоты, нечетные из которых, начиная с крайнего, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные выполнены с осевым намагничиванием. Число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на донных частях выемок чашеобразных цапф-пят. На цилиндрических поверхностях кольцевых выточек проставки, обращенных к внутренним поверхностям боковых стенок соответствующих чашеобразных цапф-пят, напротив участков боковых стенок чашеобразных цапф-пят, содержащих магниты, жестко закреплены друг за другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита с одинаковыми внешним и внутренним диаметрами колец, при этом нечетные кольца, начиная с крайнего, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на внутренней поверхности боковых стенок соответствующих чашеобразных цапф-пят. Обращенные друг к другу поверхности постоянных магнитов обработаны с образованием соответственно плоской или цилиндрической поверхности высокой чистоты, с образованием рабочих зазоров. Магнитный подшипниковый узел, размещенный со стороны турбины, выполнен с использованием магнитного материала с точкой Кюри не менее 900°C, при этом цилиндрические участки наружной поверхности чашеобразных цапф-пят снабжены бандажом, выполненным, например, намоткой углеволокна с пропиткой твердеющими синтетическими смолами. Достигается обеспечение высокой несущей способности радиального и упорного подшипникового узлов в рабочем режиме при уменьшении в них потерь на трение, надежный запуск ГТД при низких температурах, повышение его надежности работы при высоких динамических нагрузках, а также повышение механического КПД ГТД. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например, в шпиндельных узлах металлорежущих станков с высокой частотой вращения. Технический результат заключается в повышении несущей способности и жёсткости подшипниковых узлов, повышении эффективности охлаждения обмотки и сердечника статора, а также улучшении массогабаритных показателей и повышении надёжности. Электрошпиндель отличается тем, что в полости корпуса соосно с полостью сердечника статора установлены цилиндрические втулки, выполненные из изоляционного материала, например стеклотекстолита, скрепленные своими торцами с торцами сердечника статора. В подшипниковых щитах электрошпинделя установлены, по крайней мере, два радиальных и один упорный магнитные подшипники. Торцы ротора жестко скреплены с торцевыми крышками, контактирующие поверхности торцевых щитов и цилиндрических втулок снабжены уплотнениями. Подшипниковый узел выполнен с возможностью магнитного поддержания ротора, для этого каждая торцевая крышка ротора выполнена из немагнитного материала и снабжена кольцевым выступом, обращенным к соответствующему торцевому щиту, выполненному из немагнитного материала, при этом на внутренней поверхности кольцевого выступа жестко закреплены друг за другом составные постоянные магниты. Торцевые щиты снабжены кольцеобразными выступами, при этом на их внешней поверхности жестко закреплены как минимум три кольцевых постоянных магнита. Кроме того, электрошпиндель снабжен осевым магнитным подшипником. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сенсорному устройству для монтирования на вал электрической машины с регистрирующим устройством для регистрации тока подшипника электрической машины. Технический результат заключается в создании компактного сенсорного устройства, независимого от внешнего электроснабжения. Сенсорное устройство для монтирования на валу электрической машины содержит регистрирующее устройство для регистрации тока подшипника электрической машины. Сенсорное устройство содержит, кроме того, устройство преобразования энергии, которое смонтировано с регистрирующим устройством в сменный модуль, для преобразования механической энергии вала в электрическую энергию для регистрирующего устройства. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электромеханических преобразователях энергии на магнитных подшипниках. Технический результат заключается в повышении точности и надежности управления магнитным подшипником. Управление положением ротора осуществляют по напряженности внешнего магнитного поля магнитных подшипников на постоянных магнитах, использующихся в качестве основных опорных подшипников, информация об изменении которой поступает в пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор и силовой преобразователь, которые регулируют напряжение на двух электромагнитах, управляющих неустойчивостью ротора. Устройство управления магнитным подшипником содержит магнитные подшипники на постоянных магнитах, пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор, силовой преобразователь, два электромагнита, датчики положения ротора, выполненные в виде датчиков внешнего магнитного поля, установленных на внешней поверхности корпуса. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам магнитного подвеса (СМП) роторных машин, и может найти применение в компрессорах, турбодетандерах и других установках. Способ формирования сигнала отклонения ротора в системах магнитного подвеса роторной машины с управлением тока посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ-управлением) в электромагните заключается в подаче сигналов ШИМ-управления на вход усилителя 1 мощности. С выхода усилителя 1 сигналы в виде напряжений многоугольной формы подают на электромагнит 3. Одновременно осуществляется подача сигналов тока на преобразователь 2 тока электромагнита 3 с последующим выделением переменной составляющей тока пилообразной формы. Далее ее преобразуют в сигнал, пропорциональный крутизне пилообразного сигнала тока в интервале коммутации сигнала ШИМ-управления, и последующего его преобразования в сигнал отклонения ротора. Изобретение направлено на упрощение схемы "самоконтроля" и создание более простого устройства бездатчикового магнитного подвеса, которое позволит упростить конструкцию опор роторной машины и повысить помехозащищенность СМП. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению и, преимущественно, к демпфированию колебаний быстровращающихся роторов, турбин, центробежных компрессоров, генераторов, турбомолекулярных насосов, накопителей энергии и подобных устройств. Согласно первому варианту магнитодинамическая опора включает магнитную систему с периодическим знакопеременным магнитным полем на основе постоянного магнита с одной стороны, а с другой стороны - систему ротора, расположенную от магнитной системы с радиальным зазором и выполненную на основе материала с высокой электропроводностью. При этом система ротора установлена вблизи горизонтальной плоскости, проходящей через узел кривой изгиба оси ротора на рабочей скорости вращения. Согласно второму варианту магнитная система установлена с возможностью радиального перемещения под действием сил взаимодействия с системой ротора. Техническим результатом является улучшение демпфирующей способности, возможность регулировки демпфирующих характеристик в широком диапазоне, а также повышение надежности работы ротора в различных режимах. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к поршневой машине. Она содержит поршень (3) и корпус (2). Поршень (3) установлен с магнитной опорой подвижно в корпусе (2). Устройство (7) для магнитной опоры поршня (3) расположено неподвижно относительно корпуса (2). Линейный двигатель (15) в соединении с магнитной опорой поршня (3). Изобретение обеспечивает предотвращение трения и тем самым получение машины для преобразования механической энергии в электрическую энергию без необходимости смазки и с уменьшенными механическими затратами. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к двум подшипниковым устройствам из магнитного радиального и поддерживающего подшипников для бесконтактного опирания и поддержания вала ротора турбомашины мощностью 1000 кВт и более. Предложены подшипниковое устройство и подшипниковый кронштейн (1) из магнитного радиального подшипника (4) для бесконтактного опирания вала (7) ротора вращающейся машины (10) и поддерживающего подшипника (5) для поддержания вала (7) ротора. Причем оба подшипника (4, 5) размещены соосно и прочно соединены между собой в общем подшипниковом корпусе (2). Оба подшипника (4, 5) упруго подвешены по отношению к подшипниковому щиту (11), корпусу (12) или фундаменту (20) вращающейся машины (10), а подшипниковый корпус (2) упруго подвешен по отношению к подшипниковому щиту (11) или корпусу (12) машины. Технический результат: создание усовершенствованных подшипникового устройства и подшипникового кронштейна для вращающейся машины, способных эксплуатироваться в диапазоне высоких частот вращения и обеспечивающих уменьшение ударных нагрузок. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к улавливающему подшипнику для улавливания роторного вала машины. Улавливающий подшипник (2) имеет проходящие вокруг воображаемой геометрической средней оси (М) первое опорное тело (7) и роликовые тела (5). Роликовые тела (5) имеют, каждое, зону (19), которая расположена между средней осью (М) и первым опорным телом (7). Роликовые тела (5) соответственно соединены через ось (6) и расположенные на обоих концах оси (6) подшипники (11) качения с возможностью вращения с первым опорным телом (7). Подшипник (2) имеет расположенное вокруг первого опорного тела (7) второе опорное тело (10). Между опорным телом (7) и опорным телом (10) расположены упругие элементы (13). Каждый упругий элемент (13) имеет слой (17) из резины и два слоя (18) из металла. Слой (17) из резины расположен между обоими слоями (18) из металла. Технический результат - создание улавливающего подшипника, в котором предотвращена вероятность возникновения обратного вихря за счет минимизации поверхностей трения и который при этом пригоден для высоких скоростей вращения, а также для роторных валов большого веса и требует мало места. 2 н.п. и 23 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретения относятся к приборостроению и машиностроению. Опора содержит опорные пластины, демпфер, пружины в виде нитей и средства для натяжения нитей. Демпфер состоит из постоянных магнитов. Нити жестко закреплены на одной из опорных пластин и упруго связаны с другой опорной пластиной при помощи средства для натяжения нитей. Расстояние между опорными пластинами составляет не менее 0,5 расстояния между полюсами постоянного магнита. Магниты, закрепленные на одной опорной пластине, обращены разноименными полюсами к магниту (магнитам), закрепленному (закрепленным) на другой опорной пластине. Магниты, закрепленные на опорной пластине по окружности, равноудалены друг от друга на расстояние не менее 0,5 расстояния между полюсами постоянного магнита. В опоре по первому варианту демпфер образован не менее чем четырьмя магнитами. Не менее трех магнитов закреплены на одной из опорных пластин по окружности. На другой опорной пластине закреплен один постоянный магнит, ось которого проходит через центр окружности. В опоре по второму варианту демпфер образован не менее чем шестью постоянными магнитами. Не менее чем три магнита закреплены на каждой из опорных пластин по окружности. Центры этих окружностей расположены на одной оси, а разность их диаметров составляет не менее 1,0 расстояния между полюсами постоянного магнита. Достигается повышение эффективности виброгашения опоры. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Герметизированный узел статора содержит втулку, выполненную из магнитного материала, и, по меньшей мере, один удлинитель втулки и стенку, выполненную из немагнитного материала. Каждый удлинитель втулки расположен соосно с втулкой статора, выполнен из немагнитного материала и жестко прикреплен к концу втулки статора. Точка крепления удлинителя втулки к втулке статора подвергнута термической обработке. Стенка, выполненная из немагнитного материала, жестко прикреплена к удлинителю втулки и выполнена с возможностью образования герметизированного узла статора. При изготовлении герметизированного узла статора приваривают удлинитель втулки статора, выполненный из немагнитного материала, к втулке статора, выполненной из магнитного материала. Подвергают сваренные удлинитель втулки статора и втулку статора термической обработке при температуре, эффективной для снятия напряжений, возникающих при сварке. Крепят электромагнитные компоненты статора к втулке статора и приваривают корпус, выполненный из немагнитного материала, к удлинителю втулки статора. Корпус выполняют с возможностью герметизирования и уплотнения электромагнитных компонентов статора. Изобретения позволяют повысить надежность и долговечность узла статора. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных механизмах на электромагнитных опорах. Техническим результатом является повышение быстродействия и динамической точности электромагнитного подвеса ротора. В системе управления электромагнитным подвесом ротора каждый канал системы управления) содержит датчик (1) положения ротора, интегральный регулятор (2), пропорциональный регулятор (3), дифференцирующее звено (4), пропорционально-дифференциальный регулятор (5), силовой преобразователь (6), два электромагнита (7) и (8), пропорциональное звено (9), блок (1)0 выделения модуля, блок (11) задания, сумматор (12) и блок (13) деления. 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно может быть использовано в машинах и аппаратах с вращающимися деталями. Шпиндельный узел содержит корпус (1), выполненный в виде трубы с торцевыми стенками, одна из которых, крышка (8), располагается в непосредственной близости к режущему инструменту (7), а вторая, фланец (6), располагается в непосредственной близости у турбинного колеса привода (11). Шпиндель (4) установлен с возможностью вращения в подшипниках, радиальных и упорных, расположенных на противоположных концах шпинделя. Первый упорный подшипник расположен в непосредственной близости от турбинного привода шпинделя (4) и образован подпятником (2) и стенкой фланца (6), в которой выполнены пористые ограничители расхода газа (10). Второй упорный подшипник образован стенкой крышки (8) с пористыми ограничителями (10) и подпятником (2). В радиальном газостатическом подшипнике (5), который расположен со стороны инструмента (7), установлен магнитопровод (3), который совместно с подшипником (5) образует газомагнитный подшипник (9). Технический результат: усовершенствование шпиндельного узла путем изменения его конструкции, позволяющей обеспечить увеличение силы резания узла за счет дополнительной магнитной силы, которая создается в радиальном подшипнике. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к подшипникам на магнитной подвеске, и может быть широко использовано в узлах и механизмах во всех отраслях промышленности. Радиальный подшипник на магнитной подвеске включает кольцевые постоянные магниты, внешние из которых выполнены неподвижными, а внутренние установлены на рабочей оси, причем магниты обращены друг к другу неэкранированными поверхностями. Подшипник содержит три магнитных кольца, состоящих из постоянных магнитов. В центральном магнитном кольце магниты, установленные на рабочей оси и на корпусе, располагаются относительно друг друга разноименными полюсами. Боковые кольца содержат магниты, расположенные разноименными полюсами друг к другу и расположены симметрично относительно центрального магнитного кольца. Роль диамагнитного экрана выполняет корпус подшипника. Технический результат: повышение осевой жесткости конструкции, достижение более сбалансированного и устойчивого вращения рабочей оси на созданной магнитной подушке, снижение потерь мощности на преодоление сил трения, а также обеспечение устойчивости, стабильности и надежности вращения. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и касается конструкции технологического оборудования для измерения смещения оси магнитного поля кольцевого магнита относительно геометрической оси его посадочной поверхности и, в частности, может быть использовано для контроля магнитов верхней магнитной опоры высокоскоростного ротора. Устройство для контроля кольцевых магнитов по магнитному полю содержит немагнитный корпус с немагнитной крышкой, имеющей вертикальный цилиндрический выступ для установки контролируемого магнита с возможностью его вращения вокруг своей оси. Оппозитно магниту внутри корпуса расположена ферромагнитная втулка. Устройство для контроля содержит измерительную систему, фиксирующую отклонение геометрической оси ферромагнитной втулки от геометрической оси посадочной поверхности магнита при нахождении ферромагнитной втулки под воздействием магнитного поля на заданном осевом расстоянии от опорной поверхности магнита. Ферромагнитная втулка соединена с основанием корпуса гибкой связью, длина которой обеспечивает заданное осевое расстояние. Техническим результатом является повышение точности измерения смещения оси магнитного поля кольцевого магнита относительно геометрической оси его посадочной поверхности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроительного производства и может быть использовано для изготовления узлов и механизмов, эксплуатация которых осуществляет в условиях, максимально близких к экстремальным. Способ формирования включает сборку элементов трущейся пары в единый узел с формированием в полученном зазоре смазочного слоя, способного осуществлять функции «третьего тела». Это «тело» создается в процессе перемещения поверхностей составляющих эту пару элементов относительно друг друга. На возникающее в контактной зоне «третье тело» накладывают дополнительное полевое физическое воздействие в виде вращающегося магнитного поля, которое подается через один из элементов от внешнего источника. Воздействие проводят для активации входящих в объем «третьего тела» составных компонентов. Периодически подача воздействия к «третьему телу» осуществляется в моменты, когда на непрерывно снимаемом в процессе работы графике разности напряжений, характеризующем состояние трущихся поверхностей, вторая производная функции равна нулю. А отключение воздействия выполняют в случае выявления в процессе измерений такого же результата через заданный промежуток времени. Один или два элемента, которые выполнены из материала, обладающего ферромагнитными свойствами, перед выполнением сборки в узел проходят дополнительную обработку. Также заявлено устройство для осуществления упомянутого способа, которое состоит из элементов, образующих пару трения, на одном из которых установлен генератор полевого физического воздействия, изготовленный в виде замкнутого магнитного контура, состоящего из соединенных между собой наборов магнитопроводящих пластин, измерительного датчика, установленного на одном из элементов и отслеживающего изменения параметров. В теле этих наборов пластин установлены обмотки-катушки, имеющие электрическую связь с внешним источником. Один из наборов пластин имеет сквозной паз, в котором производится размещение элемента, который выполняет в контуре функцию замыкающего звена для генерируемого в нем магнитного потока. Технический результат: повышение износостойкости элементов пар трения, а также создание условий для их стабильной и длительной работы без применения подачи смазки и присадок к поверхности. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области подшипников для вращающихся валов, в частности к магнитным подшипникам на высокотемпературных сверхпроводниках, и может быть использовано в машиностроении, авиадвигателестроении и других областях техники. Магнитный подшипник содержит диски (6) с постоянными магнитами, закрепленные на внутренней обойме (2), и диски (3) с высокотемпературными сверхпроводниками (4), расположенные между дисками (6) поочередно. Диски (3) установлены в вакуумной полости, образованной внешней обоймой (1) подшипника, боковыми кольцевыми стенками и герметично скрепленными между собой вакуумными кожухами (5), в каждом из которых расположен диск (3). Диски (3) в количестве до десяти снабжены устройством (7) их охлаждения и устройством (8) для их перемещения в радиальном и осевом направлении, закрепленном на обойме (1), при этом диски (3), устройство охлаждения (7) и устройство перемещения (8) объединены в модуль, причем количество модулей один или несколько, и модули между собой связаны не жестко. Отличиями второго варианта выполнения подшипника является то, что подшипник дополнительно содержит силовой корпус и выполнен в виде расположенных в силовом корпусе модулей, каждый из которых состоит из размещенных в вакуумном корпусе, в качестве внешней стенки которого использована обойма (1), дисков (3) в количестве до десяти, устройства их охлаждения и устройства перемещения модуля в радиальном и осевом направлениях, при этом диски (3) размещены в кожухах (5), герметично скрепленных между собой, при этом устройства перемещения модулей расположены на силовом корпусе, а модули между собой связаны не жестко. Технический результат: повышение грузоподъемности подшипника при сохранении его удельных характеристик. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и преимущественно к магнитным опорам высокооборотных роторов с вертикальной осью вращения, например роторов - накопителей энергии, центрифуг, гироскопов и подобных устройств. Опора включает подпятник на одном из концов ротора и магнитную систему, создающую знакопеременное периодически меняющееся в пространстве магнитное поле, например, на основе кольцевого постоянного многополюсного магнита с периодическим знакопеременным намагничиванием с одной стороны, а с другой стороны систему ротора либо статора, содержащую элемент с высокой электропроводностью, включая сверхпроводимость либо высокотемпературную сверхпроводимость. Образующая поверхность магнита, обращенная к элементу, имеет наклон под острым углом (0°< <90°) к нижнему торцу магнита необходимого направления усилия разгрузки подпятника вверх либо к верхнему торцу магнита необходимого направления усилия разгрузки подпятника вниз. Образующая поверхность элемента параллельна образующей поверхности магнита и имеет наклон под углом (90°- ) к вертикальной оси ротора. Угол наклона образующей магнита ( ) определяется необходимой степенью разгрузки подпятника. Технический результат: значительное уменьшение давления на подпятник в динамике до любой требуемой степени разгрузки подпятника, вплоть до левитации ротора, гашение всех видов колебаний ротора, в том числе ориентированное на осевые колебания, высокая радиальная жесткость в динамике, простота конструкции и пригодность к серийному производству, повышение надежности и увеличение ресурса работы изделия. 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам скольжения, и может быть использовано в металлургической, химической, энергетической и других отраслях промышленности в условиях повышенных температур. Подшипник скольжения с магнитопорошковой системой смазки содержит вал из магнитопроводящего материала, диамагнитную втулку с полостями для магнитопорошковой смазки и узел для рыхления смазки. На внутренней поверхности втулки по краям каждой полости со стороны вала выполнены прямолинейные скосы под углом к внутренней поверхности втулки, обеспечивающие доставку магнитопорошковой смазки в контакт между втулкой и валом. Узел для рыхления смазки выполнен в виде расположенного в каждой полости втулки стержня, один конец каждого из которых жестко закреплен на поверхности втулки, а на свободном конце закреплены ребра для рыхления смазки. Наружная поверхность вала снабжена выступом с возможностью его взаимодействия при вращении вала со свободным концом каждого стержня узла для рыхления смазки. Технический результат: повышение ресурса подшипника и надежности его работы. 6 ил.

Изобретение относится к сверхпроводящим магнитным подшипникам, область применения которых совпадает с областями применения обычных подшипников для снижения потерь на трение и уменьшения износа трущихся поверхностей пар трения в устройствах с вращающимся валом. Подшипник содержит статор с дисками со сверхпроводящими элементами, дисковый ротор с кольцевыми постоянными магнитами и систему охлаждения статора, содержащую трубу с возможностью охлаждения ее жидким азотом. Диски со сверхпроводящими элементами расположены в вакуум-плотном кожухе и закреплены на внутренней поверхности охлаждаемой жидким азотом трубы. Также заявлен способ изготовления подшипника, который содержит статор с дисками со сверхпроводящими элементами, расположенными в вакуум-плотном кожухе, и ротор в виде диска с центральной перегородкой и с кольцевыми постоянными магнитами, расположенными по разные стороны от центральной перегородки. Кольцевые постоянные магниты выполняют в виде отдельных элементов, которые для передачи усилия на центральную перегородку приклеивают и к центральной перегородке, и друг к другу с ограничением их радиального перемещения, причем перед приклеиванием их предварительно намагничивают. На поверхность диска со сверхпроводящими элементами наносят, по меньшей мере, двухслойное покрытие, в качестве первого слоя используют компаунд или клей, в качестве второго слоя - теплоотражающий материал, а диск со сверхпроводящими элементами в вакуум-плотном кожухе размещают с зазором, в котором устанавливают элемент из материала с низкой теплопроводностью. Технический результат: повышение удельной нагрузки, надежности и долговечности сверхпроводящего магнитного подшипника при одновременном упрощении его конструкции и технологии его изготовления. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Газовая силовая турбина с магнитной опорой включает вал, электромагнитные подшипники и страховочные подшипники качения. Вал силовой турбины выполнен двойным, состоящим из внешнего и внутреннего валов с воздушной межвальной полостью между ними. На переднем хвостовике внутреннего вала установлены диски турбины, а на заднем хвостовике - упругая муфта передачи полезной мощности. На наружной поверхности внешнего вала установлены роторные элементы электромагнитных подшипников, а страховочные подшипники качения установлены на переднем и заднем хвостовиках внешнего вала. Внешний вал зафиксирован относительно внутреннего вала в окружном направлении шлицами на заднем хвостовике, в радиальном направлении - радиальными ребрами, расположенными в межвальной воздушной полости, а в осевом направлении - опорными буртами, расположенными в межвальной воздушной полости, а также фланцем упругой муфты. Межвальная воздушная полость на входе через отверстия в заднем хвостовике внешнего вала соединена со станционной системой подачи холодного воздуха, а на выходе через каналы в стойках газовой турбины - с газовым трактом на выходе из турбины газотурбинного двигателя. Изобретение позволяет повысить надежность газовой силовой турбины, а также ее эксплуатационную технологичность. 5 ил.

Изобретение относится к подшипниковым системам ротора. Устройство увеличения допустимой осевой нагрузки содержит статор и ротор, выполненные с обеспечением увеличения допустимой магнитной осевой нагрузки за счет применения нескольких постоянных магнитов, создающих силу притяжения или силу отталкивания между ротором и статором. Устройство также содержит элемент для регулирования воздушного зазора для компенсации усилия между ротором и статором, которое противодействует внешнему усилию. Технический результат заключается в повышении допустимой осевой нагрузки в подшипниковой системе ротора. 4 н. и 32 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к шпинделям со встроенным электродвигателем и магнитными подшипниками вала, и может быть использовано для оснащения обрабатывающих станков, в центрифугах и различных центробежных установках. Шпиндель содержит корпус, электродвигатель, полый вал, блок магнитных подшипников (БМП) и страховочные подшипники, установленные в полости вала на оси, закрепленной в торце шпинделя и снабженной демпфером в виде диска и кольца из эластомера. БМП размещен в зоне выходной части полого вала, заглушенного со стороны установки рабочего инструмента. Обеспечивается упрощение устройства мощных высокооборотных шпинделей и повышение их надежности. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам электромагнитной разгрузки опор и магнитного подвеса. Устройство электромагнитной разгрузки радиальных опор содержит статор в виде магнитопровода (1) с центральным полюсом (2), имеющим обмотку возбуждения (8) и цилиндрическую рабочую поверхность, две пары диаметрально противоположных боковых полюсов (3, 4, 5, 6), имеющих генераторные обмотки (9, 10, 11, 12) и рабочие поверхности с зубцами, выполненными с относительным сдвигом зубцов в парах на половину зубцового шага, и полюс с постоянным магнитом (7). Ротор выполнен в виде ферромагнитного кольца (14), установленного на валу (13) и имеющего зубцы на поверхности, обращенной к рабочим поверхностям полюсов статора, с шагом, совпадающим с зубцовым шагом боковых полюсов статора. Генераторные обмотки (9, 10, 11, 12) соединены последовательно согласно и образуют две пары обмоток, которые соединены между собой последовательно встречно и подключены на вход выпрямителя. Выход выпрямителя подключен к обмотке возбуждения (8) центрального полюса (2) и емкостному фильтру. Технический результат: создание устройства разгрузки радиальных опор от действия однонаправленных сил с независимостью от внешних источников электроэнергии, с возможностью эксплуатации во взрывоопасных и агрессивных средах. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, касается конструкции верхней магнитной опоры вертикальных быстровращающихся роторов. Верхняя магнитная опора ротора газовой центрифуги с центральным газовым коллектором содержит кольцевой аксиально намагниченный магнит, установленный на крышке корпуса, полюсный наконечник магнита и ферромагнитную втулку, размещенную соосно на роторе напротив нижнего торца магнита. При этом полюсный наконечник магнита установлен на разовой поверхности коллектора, относительно которой выставляется вылет трубки верхнего отборника. С помощью предлагаемой магнитной опоры можно уменьшить разброс требуемого расстояния от трубки верхнего отборника до внутренней стенки ротора без ужесточения допусков на изготовление соответствующих деталей центрифуг. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретения относятся к области машиностроения, преимущественно могут использоваться в машинах и аппаратах с вращающимися деталями. Способ работы подшипникового узла с внешним наддувом заключается в создании дополнительной электромагнитной силы, направленной на увеличение несущей способности подшипникового узла. При этом электромагнитная сила создается за счет взаимодействия магнитных полей соленоида и магнита, установленных в подшипниковом узле. Также предложен подшипниковый узел, который содержит вал, установленный в газостатическом подшипнике, камеру, находящуюся в корпусе подшипника, отверстия, выполненные во вкладышах подшипника. Узел также дополнительно содержит соленоид, установленный на валу, и магнит, по крайней мере, более одного, установленный между отверстиями вкладыша подшипника. Технический результат: усовершенствование подшипникового узла за счет изменения конструкции, позволяющей обеспечить меньшее изменение толщины газового слоя, что позволит увеличить несущую способность узла и повысить надежность его работы. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к электрическим машинам и приборам с вращающимися узлами. Сущность изобретения состоит в том, что в электроагрегате, содержащем статор, ротор и опоры ротора с магнитами на нем и статоре, согласно данному изобретению каждая опора ротора выполнена с осевым магнитоуравновешивающим устройством в ней в виде пары магнитов, закрепленных соответственно на статоре и конце вала ротора одноименными полюсами навстречу друг другу, или магнита, закрепленного на конце вала ротора одноименным полюсом навстречу закрепленному на статоре магниту опоры ротора. Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, состоит в повышении надежности электроагрегата. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и преимущественно к демпфированию колебаний быстровращающихся роторов, турбин, центробежных компрессоров и подобных устройств. Способ демпфирования колебаний роторов заключается в уменьшении амплитуды колебаний при помощи приложения импульсов силы, направленных противоположно отклонению ротора. При этом импульсы силы создают за счет взаимодействия знакопеременного периодически меняющегося в пространстве магнитного либо электромагнитного поля, источник которого устанавливают неподвижно. На роторе в пределах этого пространства располагают, по крайней мере, один элемент с высокой электропроводностью, включая сверхпроводимость или высокотемпературную проводимость, либо диамагнетик. Величину импульса взаимодействия регулируют для каждого конкретного случая в зависимости от амплитуды колебаний за счет числа периодов знакопеременного поля и значения магнитного зазора между поверхностями источника поля и элемента с высокой электропроводностью, включая сверхпроводимость или высокотемпературную проводимость, либо диамагнетик, в пределах пространства демпфирования. Также предложен магнитодинамический подшипник-демпфер, который включает магнитную систему с периодическим знакопеременным магнитным полем на основе постоянного магнита, либо электромагнита с одной стороны, а с другой - систему ротора либо статора, выполненную на основе материала с высокой электропроводностью, либо сверхпроводимости, включая сверхтемпературную проводимость. При этом отношение величины периода намагниченности поля или шага к амплитуде колебаний ротора больше 1 в эквидистантном положении ротора при эксцентриситете, равном 0, а отношение амплитуды колебаний ротора к магнитному зазору меньше 0,8. Технический результат: упрощение конструкции, повышение надежности и повышение демпфирующей способности. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.