Результат интеллектуальной деятельности: КОМБИНИРОВАННЯ ОПОРА

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, содержащая корпус и размещенные в нем подшипник качения и подшипник скольжения. В качестве одной из опорных поверхностей подшипника скольжения на основных режимах работы и установочных элементов для фиксирования наружного кольца подшипника качения в периоды пусков-остановов установлены упругие металлические пластины, закрепленные на внутренней поверхности полого вала и образующие клиновые зазоры с наружным кольцом подшипника качения (Патент РФ №2228470, опубликовано 10.05.2004 г. Бюл. №13).

Недостатком данной конструкции является необходимость закрепления металлических пластин на поверхности ротора и отсутствие возможности регулирования зазора подшипника скольжения на основном рабочем режиме.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении ресурса и надежности системы "ротор-опоры" путем разделения и дублирования функций подшипников качения и скольжения и активного управления их характеристиками на различных режимах работы роторной машины.

Поставленная задача достигается тем, что в комбинированной опоре, содержащей корпус и размещенные в нем подшипник качения и подшипник скольжения, установленный на валу, причем в качестве одной из опорных поверхностей подшипника скольжения на основных режимах работы и установочных элементов в периоды пусков-остановов закреплены упругие металлические пластины, образующие клиновые зазоры, согласно изобретению упругие металлические пластины размещены во втулке, установленной во внутреннем кольце подшипника качения, и образуют клиновые зазоры с валом, а на корпусе по окружности закреплены электромагнитные катушки, подключенные к источнику питания.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена комбинированная опора, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.

Комбинированная опора состоит из корпуса 1, в котором установлены подшипник 2 качения, в подшипнике 2 качения закреплен подшипник скольжения, выполненный в виде втулки 3 с металлическими пластинами 4, которые служат элементами центрирования вала 5. По окружности на корпусе 1 закреплены электромагнитные катушки 6.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени передача нагрузки с вала 5 на корпус 1 осуществляется через металлические пластины 4 и тела качения подшипника 2 качения. По мере возрастания скорости вращения вала 5 на электромагнитные катушки 6 подается напряжение. Возникает электромагнитное поле, которое отгибает пластины 4 от поверхности вала 5, при этом между пластинами 4 и валом 5 образуется воздушный зазор, в котором возникает газодинамическая сила, которая центрирует вал 5 и воспринимает внешнюю нагрузку. Подшипник 2 качения выключается из работы, его внутреннее кольцо вращается под действием момента трения подшипника скольжения. При остановке происходят обратные процессы. При этом повышается устойчивость вращения вала 5 за счет повышенного демпфирования со стороны упругих металлических пластин 4. При ударных нагрузках и неустойчивой работе подверженность опоры повреждениям снижается за счет дополнительного поворота вала 5 в подшипнике 2 качения.

Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности опорного узла за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения и активного управления их характеристиками на различных режимах работы роторной машины.