ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК

ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК


RU (11) 2260722 (13) C1

(51) 7 F16C17/18, F16C32/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.09.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004108298/11 
(22) Дата подачи заявки: 2004.03.22 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.03.22 
(45) Опубликовано: 2005.09.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 2208723 С2, 20.07.2003. US 4381126 А, 26.04.1983. SU 1530853 A1, 23.12.1989. 
(72) Имя изобретателя: Шатохин С.Н. (RU); Пикалов Я.Ю. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Красноярский государственный технический университет (КГТУ) (RU) 
(98) Адрес для переписки: 660074, г.Красноярск, ул. Киренского, 26, КГТУ, ПИО 

(54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИК

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в радиально-упорных опорах шпиндельных узлов металлорежущих станков и другого оборудования с вращающимися роторами при использовании в качестве смазывающей среды как жидкостей, так и газов. Гидростатический подшипник содержит корпус с радиальным и кольцевым каналами, сообщенными с источником нагнетания смазки, вал и подвижную втулку, находящуюся в полости между корпусом и валом и образующую с поверхностью вала щелевой дросселирующий зазор. На внешней цилиндрической поверхности втулки по обоим концам выполнены кольцевые выступы, образующие между корпусом и втулкой ступенчатые щелевые дросселирующие зазоры. Вал имеет упорный бурт, торцевая поверхность которого образует с сопряженными торцевыми поверхностями корпуса и подвижной втулки щелевые дросселирующие зазоры. Во втулке выполнены радиальные дросселирующие каналы, сообщающиеся с кольцевым каналом корпуса. На торцевой поверхности втулки, сопряженной с торцевой поверхностью корпуса, выполнен кольцевой выступ, образующий ступенчатый щелевой дросселирующий зазор. Технический результат - компенсация расхода смазки в несущем слое гидростатического подшипника, имеющего отрицательную податливость как в радиальном, так и в осевом направлениях, и уменьшение потерь мощности на вращение вала. 1 ил. 



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в радиально-упорных опорах шпиндельных узлов металлорежущих станков и другого оборудования с вращающимися роторами при использовании в качестве смазывающей среды как жидкостей, так и газов.
Известен гидростатический подшипник, содержащий корпус, вращающийся вал и подвижную втулку, находящуюся в полости между корпусом и валом. На поверхностях корпуса и вала, образующих с втулкой щелевые дросселирующие зазоры, выполнены несущие карманы, в которые через дросселирующие каналы вала и корпуса нагнетается смазка. Вращение от вала может передаваться втулке за счет сил вязкого трения в смазке, благодаря чему снижаются затраты мощности на вращение вала (патент США 4381126, кл. F 16 С 32/06, 1983 г.). 
Недостатком подшипника является увеличенная положительная податливость, так как нагрузка воспринимается двумя последовательно расположенными несущими слоями с пассивной компенсацией расхода смазки, а также большой расход смазки.
Наиболее близким аналогом изобретения является гидростатический подшипник, содержащий корпус, вал и подвижную втулку, находящуюся в полости между корпусом и валом и образующую с поверхностью вала щелевой дросселирующий зазор, на внешней цилиндрической поверхности втулки по обоим концам выполнены кольцевые выступы, образующие между корпусом и втулкой ступенчатые щелевые дросселирующие зазоры. В средней плоскости подшипника с внешней и внутренней сторон втулки выполнены кольцевые каналы, сообщенные между собой и с источником нагнетания смазки. Части сборного корпуса образуют щелевые дросселирующие зазоры с цилиндрической поверхностью вала и с торцевыми поверхностями втулки. На стыке щелевых дросселирующих зазоров, образованных сопряженными торцевыми поверхностями корпуса и втулки с щелевыми дросселирующими зазорами, образованными сопряженными цилиндрическими поверхностями втулки и корпуса, выполнены дренажные кольцевые полости (патент РФ №2208723, кл. F 16 C 32/06, 17/18, 2003 г.). 
Недостатком подшипника является увеличенный расход смазки за счет ее слива через дренажные кольцевые полости, что приводит к значительному увеличению потерь мощности на нагнетание смазки. 
Задачей изобретения является создание гидростатического подшипника с активной компенсацией расхода смазки в несущем слое, имеющего отрицательную податливость как в радиальном, так и в осевом направлениях, и уменьшение потерь мощности на вращения вала.
Поставленная задача достигается тем, что в гидростатическом подшипнике, содержащим корпус с радиальным и кольцевым каналами, сообщенными с источником нагнетания смазки, вал и подвижную втулку, находящуюся в полости между корпусом и валом и образующую с поверхностью вала щелевой дросселирующий зазор, на внешней цилиндрической поверхности втулки по обоим концам выполнены кольцевые выступы, образующие между корпусом и втулкой ступенчатые щелевые дросселирующие зазоры, согласно изобретению вал имеет упорный бурт, торцевая поверхность которого образует с сопряженными торцевыми поверхностями корпуса и подвижной втулки щелевые дросселирующие зазоры, во втулке выполнены радиальные дросселирующие каналы, сообщающиеся с кольцевым каналом корпуса, на торцевой поверхности втулки, сопряженной с торцевой поверхностью корпуса, выполнен кольцевой выступ, образующий ступенчатый щелевой дросселирующий зазор.
На чертеже показан продольный разрез гидростатического подшипника. 
Гидростатический подшипник состоит из сборного корпуса 1, вала 2 и подвижной втулки 3, находящейся в полости между корпусом 1 и валом 2 и образующей с поверхностью вала 2 щелевой дросселирующий зазор 4. В корпусе 1 для подвода смазки имеются радиальный и кольцевой каналы 5 и 6, сообщенные с источником нагнетания смазки (на чертеже не показан). Для восприятия осевых нагрузок вал 2 содержит упорный бурт 7, торцевая поверхность которого образует с сопряженными торцевыми поверхностями корпуса 1 и подвижной втулки 3 щелевые дросселирующие зазоры 8 и 9. Во втулке 3 выполнены радиальные дросселирующие каналы 10, сообщающиеся с кольцевым каналом 6. Для обеспечения радиальной стабилизации втулки 3 на ее внешней цилиндрической поверхности по обоим концам выполнены кольцевые выступы 11, образующие между корпусом 1 и втулкой 3 ступенчатые щелевые дросселирующие зазоры 12, а для осевой стабилизации втулки 3 на ее торцевой поверхности выполнен кольцевой выступ 13, образующий с торцевой поверхностью корпуса 1 ступенчатый щелевой дросселирующий зазор 14. Через щелевой дросселирующий зазор 9 и щелевой дросселирующий зазор 15, образованный цилиндрическими поверхностями вала 2 и корпуса 1, смазка поступает на слив.
Подшипник работает следующим образом.
Радиальные и осевые нагрузки, действующие на вал, увеличивают давление смазки в нагруженной и уменьшают в разгруженной областях несущего слоя, образованного сопряженными поверхностями вала 2, корпуса 1 и подвижной втулки 3. При этом подвижная втулка 3 смещается в направлении действия нагрузки, дополнительно увеличивая поступление смазки в нагруженную область и уменьшая в разгруженную. В результате появившейся дополнительной разности давлений в нагруженной и разгруженной областях несущего слоя вал 2 смещается в направлении, противоположном действию нагрузки, чем обеспечивается отрицательная податливость подшипника как в радиальном, так и в осевом направлениях.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Гидростатический подшипник, содержащий корпус с радиальным и кольцевым каналами, сообщенными с источником нагнетания смазки, вал и подвижную втулку, находящуюся в полости между корпусом и валом и образующую с поверхностью вала щелевой дросселирующий зазор, на внешней цилиндрической поверхности втулки по обоим концам выполнены кольцевые выступы, образующие между корпусом и втулкой ступенчатые щелевые дросселирующие зазоры, отличающийся тем, что вал имеет упорный бурт, торцевая поверхность которого образует с сопряженными торцевыми поверхностями корпуса и подвижной втулки щелевые дросселирующие зазоры, во втулке выполнены радиальные дросселирующие каналы, сообщающиеся с кольцевым каналом корпуса, на торцевой поверхности втулки, сопряженной с торцевой поверхностью корпуса, выполнен кольцевой выступ, образующий ступенчатый щелевой дросселирующий зазор.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к машиностроению, а именно способам изготовления, ремонта и обслуживания различных типов подшипников: подшипники качения и скольжения, магнитные подшипники, гидростатические подшипники, газостатические подшипники, способы формирования антифрикционной поверхности трения в подшипниках и др.


Новые технологии и изобретения. Подшипники качения и скольжения




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "подшипник качения". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("подшипник" или "качения").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+подшипник -качения".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "подшипник" будут найдены слова "подшипники", "подшипнику" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "подшипник!".


Рейтинг@Mail.ru