комбинированная осевая опора

Формула изобретения

Комбинированная осевая опора, содержащая корпус и размещенные в нем подшипник качения и подшипник скольжения, отличающаяся тем, что подшипник скольжения выполнен гидродинамическим и представляет собой стальную пяту с профильной поверхностью, установленную с помощью винта на торцевой поверхности вала, и подпятник в виде диска, выполненного из антифрикционного материала и установленного в корпусе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов) машины.

Известна комбинированная опора, которая является наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению, состоящая из подшипника качения и гидростатического подшипника скольжения, образованным зазором между поверхностями одного из колец подшипника качения и поверхностью корпуса, а также питающими камерами и каналами подачи смазочного материала, выполненных в корпусе опоры. Недостатком данной конструкции является необходимость системы принудительной подачи смазочного материала в зазор подшипника скольжения, что приводит к необходимости создания системы каналов и дроссельных устройств, что усложняет конструкцию корпуса и всей машины в целом [1].

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении ресурса и надежности системы "ротор-опора" путем разделения и дублирования функций подшипников качения и скольжения.

Поставленная задача достигается тем, что в комбинированной опоре, содержащей корпус и размещенные в нем подшипник качения и подшипник скольжения, в отличие от прототипа подшипник скольжения выполнен гидродинамическим и представляет собой стальную пяту с профильной рабочей поверхностью, установленную с помощью винта на торцевой поверхности вала, при этом подпятником упорного гидродинамического подшипника скольжения служит диск из антифрикционного материала, установленный в корпусе.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

на фиг.1 изображена комбинированная опора и ее продольный разрез,

на фиг.2 - пята подшипника скольжения.

Опора представляет собой комбинированную осевую гидродинамическую опору, состоящую из корпуса 2, установленного в нем упорного подшипника качения 3, подпятника 4, вала 1 и пяты с профильной поверхностью 5, причем пята закреплена с валом 1 винтом 6.

Опора работает следующим образом.

При переходных режимах работы (пуск, останов), когда частота вращения ротора невелика, осевая нагрузка передается на корпус 2 через упорный подшипник качения 3. При увеличении частоты вращения вала в смазочном слое рабочего зазора подшипника скольжения, образованного пятой с профильной поверхностью 5 и подпятником 4, возникает избыточное давление, при достижении достаточного значения которого вал всплывает. Нагрузка на корпус передается одновременно через подшипник скольжения и подшипник качения. Тем самым, улучшаются условия работы подшипника качения и увеличивается долговечность опоры в целом.

Следует отметить, что возможно такое сочетание конструктивных и рабочих параметров опоры, когда на основных режимах работы опоры всю внешнюю осевую нагрузку будет воспринимать подшипник скольжения, при этом также возможен вариант разгрузки подшипника качения по скорости за счет перемещения вала 1 и закрепленного на нем кольца подшипника качения 3 в осевом направлении, тем самым, частично или полностью, выводя из зацепления кольцо подшипника с телами качения.

Данная конструкция опоры позволит увеличить надежность и долговечность опорного узла путем разделения и дублирования функций подшипников качения и скольжения.

Источники информации

1. Патент Франции №2182551, МКИ F 16 C 32/00.