Направляющий подшипник гидромашины
Изобретение относится к гидромашиностроению . Опорные болты (Б) 3 размещены в резьбовых отверстиях 4 опор 2 корпуса 1. Сегментные вкладыши (В) 5 с входной 6 и выходной 7 кромками установлены с зазором относительно вала 8. Опорные поверхности 9 В 5 контактируют с головками 10 Б 3. Каждый В 5 соединен с опорой 2 при помощи, по меньшей мере, одной пары пру жин 11 и 12 растяжения, оси которых расположены в одной плоскости с осью Б 3 по разные стороны от него. Опорные поверхности 9 выполнены цилиндрическими с образующей , расположенной в плоскости, перпендикулярной оси вала 8. Жесткости пружин 11 и 12 определяются по соотношению приведенному в описании изобретения . 1 з.п.ф-лы, 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (I 1) (я)5 F 03 В 11/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
7 дыхоУж
KPONQ
Вх03най
ЛРОИКа
Фиг 1
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4717661/29 (22) 11,07.89 (46) 15.11.91,Бюл. М 42 (71) Производственное объединение турбостроения "Ленинградский металлический завод" (72) Д.В.Николаев (53) 621.224 (088.8) (56) Гальперин М.И. и др. Подшипники гидротурбин. M.: Энергоатомиздат, 1986, с. 22, рис. 10, (54) НАПРАВЛЯЮЩИЙ ПОДШИПНИК ГИДРОМАШИНЫ (57) Изобретение относится к гидромашиностроению, Опорные болты (Б) 3 размещены в резьбовых отверстиях 4 опор 2 корпуса 1.
Сегментные вкладыши (В) 5 с входной 6 и выходной 7 кромками установлены с зазором относительно вала 8. Опорные поверхности 9 В 5 контактируют с головками 10 Б
3. Каждый В 5 соединен с опорой 2 при помощи, по меньшей мере, одной пары пру-жин 11 и 12 растяжения, оси которых расположены в одной плоскости с осью Б 3 по разные стороны от него. Опорные поверхности 9 выполнены цилиндрическими с образующей, расположенной в плоскости, перпендикулярной оси вала 8. Жесткости пружин 11 и 12 определяются по соотношению вриведенному в описании изобретения. 1 з,п.ф-лы, 4 ил.
1691544
ЗО
Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в направляющих подшипниках гидромашин.
Целью изобретения является повышение надежности работы подшипников, На фиг. 1 показан направляющий подшипник, поперечный разрез; на фиг. 2— сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — узел вкладыша с валом в промежуточном положении; на фиг. 4 — то же, в конечном положении, Направляющий подшипник гидромашины содержит корпус 1 с опорами 2, опорные болты 3, размещенные в резьбовых отверстиях 4 опор 2, и сегментные вкладыши 5 с входной и выходной кромками 6 и 7, установленные с зазором относительно вала 8 и контактирующие опорными поверхностями 9 с головками 10 опорных болтов 3, Каждый сегментный вкладыш 5 соединен с опорой 2 корпуса 1 при помощи по меньшей мере одной пары пружин 11 и 12 растяжения, оси которых расположены в одной плоскости с осью опорного болта 3 по разные стороны от него, а опорные поверхности 9 сегментных вкладышей 5 выполнены цилиндрическими с образующей, расположенной в плоскости, перпендийулярной оси вала 8.
Жесткости пружин 11 и 12 могут определяться из соотношения
z1 l2 — f
Z2 1 + т где z1 и z2 — жесткости пружины, расположенных соответственно со стороны выходной и входной кромок 7 и 6 сегментного вкладыша 5;
l1 и I2 — расстояние между осью опорного болта 3 и осями пружин, расположенных соответственно со стороны выходной и входной кромок 7 и 6 сегментного вкладьiша5;
f — коэффициент трения качения головки опорного болта 3 по опорной поверхности 9 сегментного вкладыша 5.
Направляющий псдшипник работает следующим образом, При вращении вала 8 гидромашины сегментный вкладйш 5 под действием переменных нагрузок имеет возможность перемещаться по сферической головке 10 опорного болта 3, что исключает появление изгибных напряжений (возникающих в жесткой конструкции) в опорном болте 3 и опоре 2 корпуса 1. Пружины 11 и 12 растяжения, расположенные по разные стороны от опорного болта 3, предоставляют ему возможность самоустанавливаться, в то же время препятствуя раэмыканию опорной поверхности 9 сегментного вкладыша 5 и сферической головки 10 опорного болта 3. Это явление "присасывания" сегментного вкладыша 5 к валу 8 гидромашины наблюдается в подшипниках, не имеющих связи сегментного вкладыша 5 с опорой 2. В таких подшипниках при смещении вала 8 в пределах зазора к противоположной стороне подшипника сегментный вкладыш 5 перемещается вслед эа ним, образуя зазор между опорной поверхностью 9 и сферической roловкой 10 опорного болта 3. Последующее
"накатывание" вала 8 приводит к удару опорной поверхности 9 о сферическую головку 10, разрушающему эти поверхности, Выполнение опорной поверхности 9 сегментного вкладыша 5 цилиндрической с образующей, перпендикулярной оси вала 8, позволяет перейти от скольжения опорных поверхностей относительно друг друга к качению (сферы па цилиндру), что не допускает появления .иэгибных напряжений в теле опорного болта 3 от силы трения опорными поверхностями и, кроме того, исключает износ этих поверхностей. При этом контакт между опорной поверхностью 9 и сферической головкой 10 осуществляется по линии, в отличие ат распространенной схемы качения сферы по плоскости, когда контакт осуществляется в точке. Это исключает появление пластических деформаций сферической головки 10 опорного болта 3 и опорной поверхности 9.
В результате в опорном болте 3 и опоре
2 исключено появление изгибных напряжений.
Соотношение жесткостей пружин 11 и 12
z1 . l2=f
z2 l1 + f где z1, z2 — жесткости соответственно пружин 11 и 12;
l1, l2 — расстояние между осью опорного болта 3 и осями соответственно пружин 11 и 12 в плане;
f — коэффициент трения качения сферической головки 10 по опорной поверхности 9, гарантирует при остановленной машине контакт между валом 8 и сегментным вкладышем 5 по выходной кромке 7, что повышает надежность работы подшипника во время пуска машины благодаря гарантированному положению сегментного вкладыша
5, уменьшающему трение и износ сегментного вкладыша 5 из-эа создания направленного к выходной кромке 7 водяного клина.
Кроме повышения надежности выполнения указанного соотношения жесткостей пружин 11 и 12 позволяет упростить процесс регулировки рабочего зазора между
1691544 сегментным вкладышем 5 и валом 8, так как достаточно контролировать зазор только на входной кромке 6.
Регулировка подшипника в этом случае осуществляется следующим образом; рас- 5 стопорить опорный болт 3; отрегулировать рабочий зазор на входной кромке 6 между сегментным вкладышем 5 и валом 8 при помощи опорного болта 3; застопорить опорный болт 3. 10
Формула изобретения
1. Направляющий подшипник гидромашины, содержащий корпус с опорами, опорные болты, размещенные в резьбовых отверстиях опор, и сегментные вкладыши с 15 входной и выходной кромками, установленные с зазором относительно вала и контактирующие опорными поверхностями с головками опорных болтов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения 20 надежности работы, каждый сегментный . вкладыш соединен с опорой корпуса при помощи, по меньшей мере одной пары пружин растяжения, оси которых расположены в одной плоскости с осью опорного болта по разные стороны от него, а опорные поверхности сегментных вкладышей выполнены цилиндрическими с образующей, расположенной в плоскости, перпендикулярной оси вала.
2, Подшипник поп.1,отличающийс я тем, что, с целью упрощения регулирования зазора между вкладышами и валом, жесткости пружин в каждой паре определяются из соотношения в !2 f
I)+f где z> и zg. — жесткости пружин, расположенных соответственно со стороны выходной и входной кромок сегментного вкладыша;
I> и Iz — расстояние между осью опорного болта и осями пружин, расположенных соответственно со стороны выходной и входной кромок сегментного вкладыша;
f — коэффициент трения качения головки опорного болта по опорной поверхности сегментного вкладыша, 1691544
Составитель В, Орехов
Техред M,Moðãåíòàë Корректор М, Демчик
Редактор Н. Горват
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
Заказ 3914 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, )K-35, Раушская наб„4/5
