Результат интеллектуальной деятельности: Подшипниковый узел турбокомпрессора

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к подшипниковым узлам турбокомпрессоров.

Известен подшипниковый узел турбокомпрессора ТКР-7С6 двигателей КАМАЗ-740.50-360 и КАМАЗ-740.51-320 (Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. Двигатели КАМАЗ 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300, 740.30-260, 740.50-360, 740.51-320. - Набережные Челны: ОАО «КАМЗ», 2002. Стр. 173-174), в котором масло через 2 маслоподводящих канала, выполненных в корпусе подшипников, подается под давлением к подшипникам, выполненным в виде плавающих вращающихся втулок из бронзы, в зазор между валом ротора и подшипниками, затем через торцовый зазор между подшипниками и маслоотражателями масло попадает в полость корпуса подшипника и через сливной патрубок попадает в картер двигателя.

Недостатком конструкции подшипникового узла турбокомпрессора является низкая надежность из-за того, что маслоподводящие каналы на поверхности постелей для плавающих втулок у корпуса подшипников турбокомпрессора конструктивно не предусмотрены, что ведет к малому расходу масла через подшипники, вследствие чего происходит перегрев упорного подшипника, пята которого из-за температурного расширения заклинивается в П-образной втулке, маслоподводящие отверстия пят перекрываются, из-за сухого трения пар вращения происходит интенсивный износ рабочих поверхностей пят упорного подшипника. К тому же плавающие втулки, выполненные из бронзы и имеющие больший коэффициент термического расширения (по сравнению с корпусом подшипников), вследствие перегрева заклиниваются в корпусе подшипников, что вызывает торможение ротора турбокомпрессора, снижая КПД турбокомпрессора, из-за чего в цилиндры двигателя не поступает достаточное количество воздуха, увеличивается расход топлива, токсичность отработавших газов и снижается КПД двигателя.

Технический результат - повышение надежности турбокомпрессора.

Задача решается тем, что в подшипниковом узле турбокомпрессора, включающем корпус подшипников с маслоподводящими каналами, подшипники с маслоподводящими отверстиями и стопорные кольца, в корпусе подшипников вертикально установлен фиксатор, головка которого расположена в посадочном месте корпуса подшипников, соединенный с его маслоподводящими каналами, а нижняя часть фиксатора свободно входит в отверстие подшипниковой втулки, в которой расположены подшипники, причем ее маслоподводящие отверстия установлены соосно с маслоподводящими отверстиями подшипников. Подшипники выполнены из металлокерамики.

На чертеже показан подшипниковый узел турбокомпрессора.

Подшипниковый узел турбокомпрессора содержит корпус подшипников 1 с маслоподводящими каналами 2, подшипники 3 с маслоподводящими отверстиями 4 и стопорные кольца 5, обеспечивающие фиксацию подшипников 3 от осевого перемещения. В корпусе подшипников 1 вертикально установлен фиксатор 6, головка 7 которого расположена в посадочном месте 8 корпуса подшипников 1, соединенный с его маслоподводящими каналами 2, а нижняя часть фиксатора 6 свободно входит в отверстие 9 подшипниковой втулки 10, в которой расположены подшипники 3. Таким образом подшипниковая втулка 10 зафиксирована от поворота фиксатором 6. Маслоподводящие отверстия 11 подшипниковой втулки 10 установлены соосно с маслоподводящими отверстиями 4 подшипников 3.

Использование подшипниковой втулки 10 для исключения износа корпуса подшипников 1 и снижения износа подшипников 3 упрощает ремонт подшипникового узла турбокомпрессора, т.к. не происходит деформации корпуса подшипников 1, сводя его к замене лишь изношенной втулки новой, а использование в качестве материала подшипников 3 металлокерамики исключает его термическую деформацию во время работы, увеличивает надежность турбокомпрессора и его кпд.

Подшипниковый узел турбокомпрессора работает следующим образом.

Моторное масло из центральной системы смазки по маслоподводящим каналам 2, расположенным в корпусе подшипников 1, через маслоподводящие отверстия 11 подшипниковой втулки 10 поступает к маслоподводящим отверстиям 4 подшипников 3. Распределяясь по трущимся поверхностям внутри подшипниковой втулки 10, подшипников 3 и вала, через сквозной маслоотводящий канал сливается в картер двигателя (в подшипниковой втулке 10 вращаются подшипники 3 примерно = 30…40% от общей частоты вращения ротора).

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемый подшипниковый узел турбокомпрессора обеспечивает повышение надежности турбокомпрессора, долговечность и технологичность ремонта конструкции турбокомпрессора.