Результат интеллектуальной деятельности: КОМБИНИРОВАННАЯ 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, которая является наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению, содержащая корпус с концентрично размещенными в нем подшипником качения и подшипником скольжения, а также снабженная установленными в пазах на внутренней поверхности вала совместно с упругими элементами подвижными колодками с возможностью перемещения под действием центробежных сил (см. патент РФ №2073801, МПК⁶ F16 С21/00, опубл. 1997).

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в практически неограниченном увеличении частоты вращения ротора и улучшении его устойчивости, повышении долговечности опорного узла в целом при неизменных габаритах, расширении области применения данного типа опор, повышении надежности за счет разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения на различных режимах работы.

Поставленная задача достигается тем, что в комбинированной опоре, содержащей корпус с концентрично размещенными в нем подшипником качения и подшипником скольжения, а также снабженной установленными в пазах на внутренней поверхности вала совместно с упругими элементами подвижными колодками с возможностью перемещения под действием центробежных сил, согласно изобретению, в корпусе опоры установлена буферная лента и опирающийся на нее упругий стальной лепесток, образующие с установленной на наружной поверхности вала антифрикционной втулкой радиальный лепестковый газодинамический подшипник скольжения, при этом на подшипнике качения установлено кольцо из фрикционного материала.

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

Комбинированная опора содержит корпус 1, в котором установлены подшипник качения 2, вал 3 и размещенные в нем упругие элементы - тарельчатые пружины 4 и подвижные колодки с фрикционным напылением 5, круговой гофрированный элемент 6, упругий лепесток 7, кольцо из фрикционного материала 8, фиксирующая гайка 9, антифрикционная втулка 10.

Устройство работает следующим образом: при запуске машины вращение вала 3 и передача нагрузки на корпус 1 осуществляется через подшипник качения 2, на котором располагается кольцо из фрикционного материала 8. Фиксация вала в корпусе осуществляется с помощью прижимного механизма, который состоит из упругих элементов 4 и подвижных колодок 5.

С увеличением скорости вращения вала 3 колодки 5 под действием центробежных сил деформируют упругие элементы 4 и смещаются по пазу в радиальном направлении, освобождая подшипник качения 2, который с этого момента может вращаться в свободном режиме.

Далее передача нагрузки на корпус и поддержание вала в пространстве осуществляется за счет радиального лепесткового газодинамического подшипника скольжения, образующегося между стальным упругим лепестком и антифрикционной втулкой, установленной на наружной поверхности вала. При уменьшении скорости вращения все процессы происходят в обратном порядке.

При ударных нагрузках и неустойчивой работе подверженность опоры повреждениям снижается за счет дополнительной реакции со стороны буферной ленты.