RU1770625C - Гидродинамический подшипник скольжени - Google Patents

Abstract

Использование: дл  повышени  надежности подшипника путем повышени  быстродействи  и чувствительности термоконтрол . Сущность изобретени : гидродинамический подшипник скольжени  содержит сегменты 1, покрытые антифрикционным слоем 2. Датчик температуры 3 установлен внутри герметичной камеры 4, выполненной в теле сегмента 1. Герметична  камера 4 соединена входным отверстием 5 и выходным отверстием 6 с поверхностью скольжени . Входное отверстие 5 расположено в центральной зоне сегмента , а выходное отверстие 6 - у наружной кромки сегмента. При работе подшипника в камеру попадает смазка с температурой, близкой к максимальному значению, что дает возможность оперативно реагировать на изменение параметров трени  сегмента, 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Description

Фиг.

Изобретение относитс  к области машиностроени , конкретнее к конструкции сегментных гидродинамических подшипников . Такие подшипники получили широкое распространение в качестве осевых и радиальных опор роторов, например, гидроагрегатов ГЭС. -Действие этих подшипников основано на гидродинамическом эффекте образовани  смазочного клина между поверхностью трени  сегмента и скольз щей поверхностью ротора за Јчет посто нного расхода смазки через поверхность сегмента .

Известен подшипник, в котором токо- провод щий антифрикционный слой соединен с одним из концов изолированного проводника и образуют термопару. Другой конец проводника соединен с токопровод - щим основанием. Сигнал с термопары подаетс  на вход усилител  устройства сигнализации о перегреве сегмента (см. а. в. СССР № 608017, кл. F 1 6 С 17/24, опубл. БИ № 19, 1978).

Недостатком конструкции  вл етс  сложность изготовлени  сегментов, нестабильность во времени показаний термопар. Кроме того устройство может использоватьс  только в сегментах с токо про вод щим покрытием и неприменимо в сегментах с изол ционным, например, фторопластовым покрытием.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  гидродинамический подшипник (см. Александров А.Е. Подп тники гидроагрегатов. - М.: Энерги , 1975, с, 220- 226). содержащий сегменты и установленные в их теле датчики температуры, соединенные с устройством контрол  нагрева . Нагрев датчика происходит за счет передачи тепла с поверхности трени  через тело сегмента.

Недостатком устройства  вл етс  его высока  инерционность. Если происходит повреждение поверхности трени  сегмента с резким нагревом, то из-за удаленности от поверхности датчик реагирует с запозданием , что делает невозможным предотвращение развити  аварии и снижает надежность подшипника. Другой.недостаток устройства - его низка  чувствительность дл  сегментов , у которых поверхность трени  покрыта теплоизол ционным материалом, например , фторопластом. В этом случае теплопередачи от смазочного сло  к датчику почти полностью отсутствует и он реагирует на суммарное повышение температуры смазки вокруг сегмента, а не на тепловые процессы на поверхности трени . Это делает невозможным предотвращение развити  аварий и снижает надежность подп тника.

Целью изобретени   вл етс  устранение указанных недостатков, а именно повышение надежности подшипника путем повышени  быстродействи  и чувствительности термоконтрол .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в гидродинамическом подшипнике, содержащем сегменты с выполненным в их теле герметичными камерами дл  установки в

0 упом нутых камерах датчиков температуры, соединенных с устройством контрол  нагрева , кажда  камера выполнена в центральной зоне сегмента в- виде радиального канала и снабжена по меньшей мере одним

5 входным отверстием дл  захода смазки, расположенным в центральной зоне сегмента и соедин ющим упом нутую камеру с рабочей поверхностью скольжени  сегмента , а также выходным отверстием дл  выте0 кани  смазки, расположенным у наружной кромки сегмента. Причем камера может быть соединена выходным отверстием с рабочей поверхностью скольжени  и может быть соединена выходным отверстием с

5 окружающим пространством, а выходное отверстие снабжено дросселем сопротивлени  вытеканию смазки.

Новизна предлагаемого технического решени  состоит в новой совокупности из0 вестных признаков.

Благодар  взаимодействию перечисленных признаков по вилось новое свойство - непосредственный контакт термодатчика со смазочным материалом.

5 Несовпадение свойств за вленного и известного решени  дает основание признать существенность отличий.

Вышеописанное свойство  вл етс  причиной возникновени  сверхсуммарного

0 положительного эффекта, выражающегос  в повышении надежности подп тника за счет быстродействи  термодатчика, кото-1 рый мгновенное дает сигнал о повреждении поверхности трени  сегмента, что позвол 5 ет предотвратить аварию.

На фиг. 1 показан сегмент подп тника план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 с эпюрой давлени ; на фиг. 3-другой вариант сегмента, план: на фиг. 4 - сечение А-А на

0 фиг. 3.

Поверхность скольжени  сегмента 1 покрыта антифрикционным слоем 2. Датчик температуры 3 установлен внутри герметичной камеры 4, соединенной входным отвер5 стием 5 и выходным отверстием 6 с рабочей поверхностью скольжени . Стрелки 7 показывают направление хода смазки, а лини  8 - эпюра гидродинамического давлени  (фиг. 2). Входное отверстие 5 расположено под максимальной точкой эпюры давлени  8, а

выходное отверстие 6 - на противоположной стороне камеры 4 ближе к краю сегмента в зоне малого давлени .

На фиг. 3, 4 показан другой пример реализации изобретени , соответствующий пунктам 1 и 3 формулы изобретени , Камера

4соединена трем  входными отверсти ми 5 с рабочей поверхностью скольжени . Выходное отверстие 9 направлено вниз и соедин ет камеру 4 с окружающим пространством . На выходе из отверсти  9 установлен регулируемый дроссель 10.

При работе подп тника на рабочей поверхности скольжени  сегмента 1 образуетс  гидродинамическое давление, эпюра 8 которого в сечении А-А показан на фиг. 2. Давление имеет максимум в центральной зоне рабочей поверхности скольжени  сегмента 1 и плавно уменьшаетс  до нул  на кра х антифрикционного сло  2. За счет перепада давлений над отверсти ми 5 и 6 (см, фиг. 2) масло перетекает из входного отверсти  5 в выходное отверстие 6 через камеру 4.

Благодар  тому, что отверсти  5 и 6 расположены с противоположных сторон камеры 4, смазка на своем пути омывает датчик 3, сообща  ему свою температуру и повыша  быстродействие термоконтрол . Расположение входного отверсти  5 в зоне максимального давлени  (следовательно и максимальной температуры смазки), а выходного отверсти  6 на краю рабочей поверхности скольжени  в зоне малого давлени  обуславливает наибольшую эффективность устройства, При работе подп тника в камере 4 создаетс  среднее давление смазки между давлени ми над точками 5 и 6, Температура смазки в камере 4 равна температуре смазки вход щей в отверстие 5. т.е. близка к максимальному значению, чем объ сн етс  высока  чувствительность термоконтрол . Этим обеспечиваетс  высокое быстродействие и чувствительность термоконтрол , что дает возможность оперативно реагировать на изменение параметров трени  сегмента (например, повышение температуры смазки), предотвратить развитие аварии и повысить надежность подшипника .

Благодар  герметичности камеры 4 при работе в ней поддерживаетс  повышенное (по сравнению с окружающим сегмент 1 пространством) давление и над отверстием

5не происходит срыва давлени  смазки, что снизило бы несущую способность сегмента. Выход масла через отверстие 6 вновь на поверхность скольжени  обеспечивает посто нный расход смазки по рабочей поверхности скольжени  и сохран ет неизменную несущую способность подп тника во всех режимах работы.

8 случае, изображенном на фиг. 3, 4, при работе происходит аналогичные процессы . Отличие заключаетс  в том, что смазка через отверстие 8 выпускаетс  из камеры 4 в окружающую среду, а не на рабочую поверхность скольжени . Это уменьшает расход смазки через поверхность скольже0 ни  и несколько снижает несущую способность подп тника. Однако наличие дроссел  сопротивлени  10 позвол ет создать в камере 4 повышенное давление. Возможность регулировани  дроссел  по5 добрать оптимальный расход смазки через камеру 4, который обеспечивает быстрый нагрев датчика 3 смазкой и в то же врем  не вызывает срыва давлени  смазки над отверстием 5, обеспечива  необходимую несу0 щую способность сегмента 1.

Быстродействие теплоконтрол  по сравнению с прототипом повышаетс  за счет того, что гор чее масло с поверхности сегмента практически мгновенно поступает

5 к датчику температуры, а не передаетс  через тело сегмента, как это имело место в прототипе. Чувствительность повышаетс  за счет того, что датчик температуры омываетс  гор чим масло и регистрирует его тем0 пературу, отсутствует потер  и интеграци  тепла в теле сегмента.

Технико-экономическа  эффективность предложенного решени  заключаетс  в по-; вышении надежности подшипника за счет

5 повышени  быстродействи  и чувствительности термодатчика.

Повышение быстродействи  и чувствительности термодатчика позвол ет исключить аварии, которые вызывает останов

Claims (3)

1.Гидродинамический подшипник скольжени , содержащий сегменты с выполненным в их теле герметичными каме5 рами дл  установки в упом нутых камерах датчиков температуры, соединенных с устройством контрол  нагрева, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности подшипника, кажда  камера

0 выполнена в центральной зоне сегмента в виде радиального канала и снабжена по меньшей мере одним входным отверстием дл  захода смазки, расположенным в центральной зоне сегмента и соедин ющим упо5 м нутую камеру с рабочей поверхностью скольжени  сегмента, а также выходным отверстием дл  вытекани  смазки, расположенным у наружной кромки сегмента.

2.Подшипник скольжени  по п. 1, о т - л ичаю щийс  тем, что упом нута  камера

соединена выходным отверстием с рабочей поверхностью скольжени 

3. Подшипник скольжени  по п, 1, о т - личающийс  тем, что упом нута 

камера соединена выходным отверстием с окружающим пространством, а выходное отверстие снабжено дросселем сопротивлени  вытеканию смазки.

6

WtJtt