Результат интеллектуальной деятельности: КОМБИНИРОВАННАЯ ОПОРА

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстровращающихся, высоконагруженных роторных машинах.

В качестве прототипа данного технического решения выбрана комбинированная опора, содержащая корпус и размещенные в нем гидростатодинамический подшипник и подшипник качения, расположенные параллельно относительно поверхности вала (Прецизионные опоры качения и опоры с газовой смазкой: Справочник / С.В. Пинегин, А.В. Орлов, Ю.Б. Табачников. - Машиностроение, 1984. с. 13-16, рис. 2).

Недостатком данной опоры является невозможность выключения подшипника качения из работы на основных режимах работы, что приводит к невозможности применения такого типа опор в высокоскоростных механизмах.

Техническая задача, которую решает данное изобретение, - улучшение динамических характеристик, повышение надежности и ресурса системы "ротор - опоры" за счет включения, выключения подшипника качения из работы под действием линейных пьезоприводов.

Поставленная задача достигается тем, что в комбинированной опоре, содержащей корпус и размещенные в нем подшипник скольжения и подшипник качения, расположенные параллельно относительно поверхности вала, согласно изобретению подшипник качения установлен на коническом участке вала через втулку с внутренней конической поверхностью с возможностью перемещения относительно вала в осевом направлении под действием линейных пьезоприводов, установленных в корпусе и подключенных к источникам питания.

Технический результат применения данного устройства заключается в повышении надежности, долговечности, улучшении динамических характеристик системы "ротор - опоры" за счет включения, выключения подшипника качения под действием линейных пьезоприводов.

Сущность изобретения поясняется чертежом: на фиг. 1 изображена комбинированная опора, продольный разрез при выключенном из работы подшипнике качения; на фиг. 2 изображена комбинированная опора, продольный разрез при включенном в работу подшипнике качения.

Комбинированная опора содержит корпус 1, в котором установлены подшипник 2 скольжения, вал 3, опорная поверхность которого имеет цилиндрический участок 4 и конический участок 5. На коническом участке 5 вала 3 установлена втулка 6 с внутренней конической поверхностью и наружной цилиндрической, на которую установлен подшипник 7 качения. Наружное кольцо подшипника 7 качения контактирует с линейными пьезоприводами 8 и 9, установленными в корпусе 1 и подключенными к источникам 10 и 11 питания соответственно.

Устройство работает следующим образом.

При запуске (остановке) машины вращение вала 3 и передача нагрузки на корпус 1 осуществляются через втулку 6, подшипник 7 качения, при этом источник 10 питания подает напряжение к линейным пьезоприводам 8, подшипник 7 качения прижат через внутреннюю коническую поверхность втулки 6 к коническому участку 5 вала 3. Напряжение с источника 11 питания на линейные пьезоприводы 9 не подается.

При разгоне вала 3 на рабочую частоту вращения и при появлении давления подачи в камерах подшипника 2 скольжения напряжение с источника 10 питания снимается, а напряжение от источника 11 питания подается на линейные пьезоприводы 9, при этом подшипник 7 качения выходит из зацепления с конической поверхностью 5 вала 3. При остановке все процессы происходят в обратном порядке.