Патент на изобретение №2347962

(54) ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ ОСЕВАЯ ВОДЯНАЯ

(57) Реферат:

Опора скольжения осевая водяная относится к машиностроению, преимущественно к энергомашиностроению, и может применяться при создании паровых и газовых турбин, а также компрессоров, вентиляторов и других устройств, там, где имеются высокооборотные роторы. Опора содержит корпус опоры (1) с двумя подпятниками (2) и (3), каждый из которых имеет трущуюся плоскую поверхность (4) и (5), вал (6) с пятой (7) в виде диска, имеющего трущиеся плоские поверхности (8) и (9) на противоположных сторонах. Кроме того, опора имеет два встроенных в нее лабиринтно-винтовых насоса (10) и (11) (ЛВН), разделенных кольцевой полостью (12) входа и закрепленных на периферии пяты (7) и на корпусе (1) опоры. ЛВН (10) и (11) применены в качестве средства раздельной подачи смазывающей жидкости для каждой пары трущихся поверхностей в зазоры между трущимися поверхностями. Опора также содержит два лабиринтно-винтовых уплотнения (17) и (18) (ЛВУ), а также имеет магистраль (23) входа смазывающей жидкости в кольцевую полость (12) входа, соединенную со входом в ЛВН (10) и (11), и, по меньшей мере, две магистрали (24) и (25) слива для раздельного слива смазывающей жидкости после прохождения ею зазоров между парами трущихся поверхностей. На магистралях (24) и (25) слива выполнены элементы (26) и (27) регулирования их проходных сечений. Технический результат: обеспечение бесконтактной работы трущихся поверхностей при эксплуатации опоры, корректировка осевого положения вала в пределах люфта в процессе эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Опора скольжения осевая водяная (далее – опора) относится к машиностроению, преимущественно к энергомашиностроению, и может применяться при создании паровых и газовых турбин, а также компрессоров, вентиляторов и других устройств, там, где имеются высокооборотные роторы.

Известны опоры, работающие на воде или других маловязких жидкостях (смазках), содержащие: корпус опоры с двумя подпятниками (имеющими, каждый, трущуюся плоскую поверхность); вал с пятой в виде диска, имеющего трущиеся плоские поверхности на противоположных сторонах, магистраль входа и магистраль слива смазывающей жидкости, см. [1] – прототип и [2]. Однако приведенные устройства не обеспечивают бесконтактной работы трущихся поверхностей в процессе эксплуатации опоры.

Задачей предлагаемого устройства является обеспечение бесконтактной работы трущихся поверхностей при эксплуатации опоры, работающей на жидкой смазке: воде, тосоле, газовом конденсате и др.

Примечания. 1) В конструкции опоры применены лабиринтно-винтовые насосы и уплотнения, которые работают на маловязких жидкостях и не работают на вязких. 2) Лабиринтно-винтовые насосы имеют крутую зависимость давления жидкости на выходе из насоса от расхода жидкости (в нашем случае от величины зазора между трущимися поверхностями). Малое изменение расхода (или зазора) приводит к большому изменению давления на выходе из насоса.

Решение поставленной задачи достигается тем, что опора содержит корпус опоры с двумя подпятниками (имеющими, каждый, трущуюся плоскую поверхность), вал с пятой в виде диска, имеющего на противоположных сторонах трущиеся плоские поверхности, образующие с трущимися поверхностями подпятников две пары трущихся поверхностей, магистраль входа смазывающей жидкости. Кроме того, она имеет два встроенных в опору лабиринтно-винтовых насоса (ЛВН), разделенных кольцевой полостью входа и закрепленных на периферии пяты и на корпусе опоры, в качестве средства раздельной подачи смазывающей жидкости в зазоры между трущимися поверхностями для каждой пары трущихся поверхностей. Опора содержит два лабиринтно-винтовых уплотнения (ЛВУ), имеющих, каждое, неподвижный винтовой элемент, закрепленный на подпятнике (либо на корпусе опоры), и два вращающихся винтовых элемента, закрепленных на валу. Магистраль входа смазывающей жидкости присоединена к кольцевой полости входа, соединенной с входом в ЛВН’ы. Опора имеет, по меньшей мере, две магистрали слива для раздельного слива смазывающей жидкости после прохождения ею зазоров между трущимися поверхностями.

Опора имеет на магистралях слива элементы регулирования (например, дроссели регулирующие) их проходных сечений.

Перечисленные нововведения дают следующий технический результат. Предлагаемое устройство позволяет обеспечить бесконтактную работу трущихся поверхностей опоры, работающей на маловязких жидкостях в качестве смазки: воде, тосоле, газовом конденсате и др., на всех режимах эксплуатации устройства, на котором применена опора, кроме режимов пуска и останова. Кроме того, элементы регулирования проходных сечений на магистралях слива смазывающей жидкости позволяют, при необходимости, корректировать в эксплуатации положение вала в пределах осевого люфта.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез опоры. Стрелками ВХОД и СЛИВ обозначены места входа в опору и слива из опоры смазывающей жидкости. Буквами А и Б обозначены величины зазора между трущимися поверхностями опоры

Опора содержит корпус опоры 1 с двумя подпятниками 2 и 3, имеющими, каждый, трущуюся плоскую поверхность 4 и 5, и вал 6 с пятой 7, имеющей трущиеся поверхности 8 и 9. Опора имеет два ЛВН 10 и 11, разделенных между собой кольцевой полостью 12 входа и закрепленных на периферии пяты 7 вращающимися винтовыми элементами 13 и 14 и на корпусе 1 опоры неподвижными винтовыми элементами 15 и 16. Опора содержит два ЛВУ 17 и 18, имеющих, каждое, неподвижный винтовой элемент 19 и 20, закрепленный на корпусе 1 опоры, и имеющих вращающие винтовые элементы 21 и 22, закрепленных на валу 6. Кроме того, опора имеет магистраль 23 входа смазывающей жидкости в кольцевую полость 12 входа, которая соединена с входами в ЛВН’ы 10 и 11, а также опора имеет магистрали 24 и 25 слива смазывающей жидкости. А на магистралях 24 и 25 слива выполнены элементы 26 и 27 регулирования их проходных сечений.

В работе одновременно с пуском устройства, например, паровой турбины, на котором применена предлагаемая опора, включается подача смазывающей жидкости (воды) через магистраль 23 входа. На рабочей частоте вращения вала 6 ЛВН’ы 10 и 11 создают в полостях 28 и 29 давление воды. Чем меньше зазор Б или зазор А между трущимися поверхностями 4 и 8 или 5 и 9 соответственно, тем большее давление воды устанавливается в полостях 28 и 29. А так как сумма величин зазоров А и Б есть величина постоянная (это осевой люфт вала 6), то устанавливается равновесное состояние между зазорами Б и А и, соответственно, давлениями воды в полостях 28 и 29 в зависимости от величины осевой силы, действующей на вал 6. Так обеспечивается бесконтактная работа трущихся поверхностей опоры. При пусках и остановах паровой турбины ЛВН’ы 10 и 11 не обеспечивают заданного давления воды в полостях 28 и 29 в связи с частотой вращения вала 6 (и, соответственно, пяты 7 и вращающихся винтовых элементов 15 и 16) меньшей рабочей частоты. Поэтому имеет место касание трущихся поверхностей 4 и 8 или 5 и 9, и для уменьшения трения между трущимися поверхностями применены известные антифрикционные вставки 30 и 31, либо известные антифрикционные покрытия.

Элементы 26 и 27 регулирования проходных сечений магистралей 24 и 25 слива воды позволяют корректировать, при необходимости, положение вала 6 в пределах осевого люфта в процессе эксплуатации паровой турбины.

Источники информации

1. “Эластичные металлопластовые подшипники скольжения”. ОАО “Самараэнерго”. Россия, 443100, г.Самара, ул.Маяковского, 15. Тел. (8462) 79-63-59. Факс (8462) 42-43-94. Рекламный листок прилагается.

2. В.И.Кирюхин, Н.М.Тараненко и др. “Паровые турбины малой мощности КТЗ”, М.: Энергоатомиздат, 1987, стр.55…60, рис.3.18.

Формула изобретения

1. Опора скольжения осевая водяная, содержащая корпус опоры с двумя подпятниками, каждый из которых имеет трущуюся плоскую поверхность, вал с пятой в виде диска, имеющего на противоположных сторонах трущиеся плоские поверхности, образующие с трущимися поверхностями подпятников две пары трущихся поверхностей, магистраль входа смазывающей жидкости, отличающаяся тем, что она имеет два встроенных в опору лабиринтно-винтовых насоса (ЛВН), разделенных кольцевой полостью входа и закрепленных на периферии пяты и на корпусе опоры, в качестве средства раздельной подачи смазывающей жидкости в зазоры между трущимися поверхностями для каждой пары и содержит два лабиринтно-винтовых уплотнения (ЛВУ), каждое из которых имеет неподвижный винтовой элемент, закрепленный на подпятнике либо на корпусе опоры, и два вращающихся винтовых элемента, закрепленных на валу, а магистраль входа смазывающей жидкости присоединена к кольцевой полости входа, соединенной с входом в ЛВН, и опора имеет, по меньшей мере, две магистрали слива для раздельного слива смазывающей жидкости после прохождения жидкостью зазоров между трущимися поверхностями каждой пары.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет на магистралях слива элементы регулирования (например, дроссели регулирующие) их проходных сечений.

РИСУНКИ