Упорный подшипниковый узел

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для использования в высокоскоростных механизмах. Упорный подшипниковый узел состоит из пяты, подпятника, в зазоре между которыми размещен подшипник, выполненный с возможностью газодинамического формирования газовой смазки, снабженный средством подвода сжатого газа в зазор между пятой и рабочей поверхностью подшипника. В качестве подшипника использован лепестковый подшипник, включающий опорную и несущую платы, выполненные из упругого материала, последняя из которых образует рабочую поверхность подшипника. Опорная плата выполнена в виде пружинной конструкции (например, гофрированной ленты). Пяту напрессовывают на вал. Средство подвода сжатого газа в зазор между пятой и рабочей поверхностью подшипника выполнено в виде сквозных каналов, сформированных с тыльной стороны пяты, выпускные отверстия которых распределены по поверхности пяты, обращенной в рабочий зазор, а приемные отверстия выполнены с возможностью приема сжатого воздуха от внешнего источника при вращении вала. Вал снабжен отверстиями для подвода газа внутрь вала, имеет осевое отверстие предназначенное для перемещения газа внутри вала, а также отверстия для отвода газа из вала и подачи его в каналы. Решение позволяет увеличить несущую способность подшипника и надежность. 4ил.

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для использования в высокоскоростных механизмах.

Известны газодинамические упорные лепестковые подшипники, содержащие опорную и несущую платы, выполненные в виде шайб из упругого материала. При этом автоматически достигается нужная форма смазочного зазора (см. патент РФ 2204064, 2003 г.)

Недостатком таких подшипников является низкая несущая способность, особенно на пусковых режимах работы механизма, а также недостаточное охлаждение рабочих поверхностей.

Известен также упорный подшипниковый узел, включающий пяту, подпятник, в зазоре между которыми размещен подшипник, выполненный с возможностью газодинамического формирования газовой смазки, снабженный средством подвода сжатого газа в зазор между пятой и рабочей поверхностью подшипника (см. патент РФ 2330197, 2008 г.).

Недостатком этих конструкций является то, что жесткая рабочая поверхность не позволяет автоматически формировать смазочный зазор.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является повышение надежности и увеличение несущей способности.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в дополнительном повышении несущей способности лепесткового подшипника, в результате подачи сжатого газа от внешнего источника, а также увеличении эффективности охлаждения рабочей поверхности смазочным газом.

Поставленная задача решается тем, что упорный подшипниковый узел, включающий пяту, подпятник, в зазоре между которыми размещен подшипник, выполненный с возможностью газодинамического формирования газовой смазки, снабженный средством подвода сжатого газа в зазор между пятой и рабочей поверхностью подшипника, отличается тем, что использован лепестковый подшипник, включающий, по меньшей мере, опорную и несущую платы, выполненные в виде шайб или дисков из упругого материала, последняя из которых образует рабочую поверхность подшипника, при этом средство подвода сжатого газа в зазор между пятой и рабочей поверхностью подшипника выполнено в виде сквозных каналов, сформированных в пяте, выпускные отверстия которых распределены по поверхности пяты, обращенной в рабочий зазор, а приемные отверстия выполнены с возможностью приема сжатого воздуха от внешнего источника при вращении вала.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения и признаков прототипа свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

При этом совокупность отличительных признаков формулы полезной модели позволяет увеличить несущую способность подшипника и надежность.

Предлагаемая сущность технического решения поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен вид в плане упорного подшипникового узла.

На фиг.2 представлено сечение А-А упорного подшипникового узла.

На фиг.3 представлено развернутое сечение В-В по окружности.

На фиг.4 представлен общий вид лепесткового подшипника с подпятником.

Упорный подшипниковый узел состоит из пяты 1, подпятника 2, в зазоре между которыми размещен подшипник, выполненный с возможностью газодинамического формирования газовой смазки, снабженный средством подвода сжатого газа в зазор 3 между пятой 1 и рабочей поверхностью подшипника. В качестве подшипника использован лепестковый подшипник, включающий, по меньшей мере, опорную 4 и несущую 5 платы, выполненные из упругого материала, последняя из которых образует рабочую поверхность подшипника. Опорная плата 4 выполнена в виде пружинной конструкции (например, гофрированной ленты). Пяту 1 напрессовывают на вал 6. Средство подвода сжатого газа в зазор 3 между пятой 1 и рабочей поверхностью подшипника выполнено в виде сквозных каналов 7, сформированных с тыльной стороны пяты 1, выпускные отверстия 8 которых распределены по поверхности пяты 1, обращенной в рабочий зазор, а приемные отверстия 9 выполнены с возможностью приема сжатого воздуха от внешнего источника при вращении вала 6. Пята 1 имеет крышку 10, которая совместно с пятой 1 герметизирует каналы 7. Вал 6 снабжен отверстиями 11 для подвода газа внутрь вала, имеет осевое отверстие 12 предназначенное для перемещения газа внутри вала 6, а также отверстия 13 для отвода газа из вала и подачи его в каналы 7.

Предлагаемый подшипниковый узел работает следующим образом.

Опорная 4 и несущая платы 5 совместно с пятой 1 образуют смазочный зазор 3, состоящий из двух участков. Первый участок клиновидный. Второй участок постоянного сечения (фиг.3). При вращении в клиновидном зазоре повышается давление газа, которое сохраняется в зазоре постоянного сечения. Повышенное давление обеспечивает несущую способность подшипника, благодаря которой он воспринимает осевую нагрузку. Под действием давления опорная 4 и несущая 5 платы деформируются, автоматически отслеживая колебания пяты 1.

Для дополнительного повышения давления в смазочном слое и охлаждения рабочих поверхностей подшипникового узла, в смазочный зазор 3 через отверстия 8 подают сжатый газ. В этом случае газ сжимается от внешнего источника (например, компрессора, на чертежах не показан)).

Таким образом, давление в смазочном слое (а значит и несущая способность подшипника) повышается в результате сжатия газа на клиновидном участке при вращении вала 6, а также в результате дополнительного нагнетания газа сжатого от внешнего источника.

Упорный подшипниковый узел, включающий пяту, подпятник, в зазоре между которыми размещен подшипник, выполненный с возможностью газодинамического формирования газовой смазки, снабженный средством подвода сжатого газа в зазор между пятой и рабочей поверхностью подшипника, отличающийся тем, что использован лепестковый подшипник, включающий, по меньшей мере, опорную и несущую платы, выполненные в виде шайб или дисков из упругого материала, последняя из которых образует рабочую поверхность подшипника, при этом средство подвода сжатого газа в зазор между пятой и рабочей поверхностью подшипника выполнено в виде сквозных каналов, сформированных в пяте, выпускные отверстия которых распределены по поверхности пяты, обращенной в рабочий зазор, а приемные отверстия выполнены с возможностью приема сжатого воздуха от внешнего источника.