RU2237828C1 - Steady sliding bearing - Google Patents

Steady sliding bearing Download PDF

Info

Publication number
RU2237828C1
RU2237828C1 RU2003102528A RU2003102528A RU2237828C1 RU 2237828 C1 RU2237828 C1 RU 2237828C1 RU 2003102528 A RU2003102528 A RU 2003102528A RU 2003102528 A RU2003102528 A RU 2003102528A RU 2237828 C1 RU2237828 C1 RU 2237828C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
axis
pillow
pad
distance
pin
Prior art date
Application number
RU2003102528A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003102528A (en
Inventor
Василий Романович Пшик (UA)
Василий Романович Пшик
Александр Васильевич Канаев (UA)
Александр Васильевич Канаев
Ольга Владимировна Данилейко (UA)
Ольга Владимировна Данилейко
Валентина Ивановна Гаранжа (UA)
Валентина Ивановна Гаранжа
Ольга Васильевна Алексенко (UA)
Ольга Васильевна Алексенко
Original Assignee
ОАО "НПО им. М.В. Фрунзе"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "НПО им. М.В. Фрунзе" filed Critical ОАО "НПО им. М.В. Фрунзе"
Priority to RU2003102528A priority Critical patent/RU2237828C1/en
Publication of RU2003102528A publication Critical patent/RU2003102528A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2237828C1 publication Critical patent/RU2237828C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to steady sliding bearings with self-sliding pads and it can be used in compressors, pumps and turbines. In proposed steady sliding bearing distance from axis of hole in pad to outer surface of pad exceeds distance from axis of pin to inner surface of housing on which outer surface of pad rests by value equal to or greater than value of maximum radial clearance between working surface of pad and shaft. Radius of holes in pads exceeds radius of pins by value exceeding difference between distance from axis of hole in pad to outer surface of pad and distance from axis of pin to inner surface of housing on which outer surface of pad rests. Size of clearance between outer surface of pin and inner surface of hole in pad corresponds to expression S>l1-l2≥δ at S=R-r,R-r>δrad where S is clearance between outer surface of pin and inner surface of hole in pad; R is radius of hole; r is radius of pin; l1 is distance from axis of hole in pad to outer surface of pad; l2 is distance from axis of pin to inner surface of housing on which outer surface of pad rests; δrad is radial clearance between working surface of pad and shaft.
EFFECT: improved reliability of steady sliding bearing in operation, increased load-carrying capacity of bearing.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к опорным подшипникам скольжения с самоустанавливающимися подушками, и может быть использовано в компрессорах, насосах и турбинах.The invention relates to mechanical engineering, namely to pillow block bearings with self-aligning pillows, and can be used in compressors, pumps and turbines.

Известны опорные подшипники скольжения с самоустанавливающимися подушками [1], для которых характерен наиболее распространенный способ фиксации подушек относительно корпуса путем установки в корпусе штифтов, входящих в отверстия, выполненные на наружной стороне подушек. Опыт эксплуатации показывает, что эти штифты препятствуют полной самоустановке подушек, а отверстия на наружной стороне подушек уменьшают площадь контакта подушек с корпусом подшипника, следовательно, увеличивают контактные напряжения.Known thrust bearings with self-aligning pillows [1], which are characterized by the most common way of fixing the pillows relative to the housing by installing pins in the housing that enter holes made on the outside of the pillows. Operational experience shows that these pins prevent the pillows from self-installing, and the holes on the outside of the pillows reduce the contact area of the pillows with the bearing housing, therefore, increase contact stresses.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является опорный подшипник скольжения [2], в котором зоны контакта корпуса с самоустанавливающимися подушками расположена на оси, проходящей через центр наружной поверхности подушек, а их фиксация осуществляется с помощью штифтов, установленных в боковых кольцах подшипника и проходящих с гарантированным зазором через цилиндрические отверстия в теле подушек, причем ось отверстия в подушке и ось штифта параллельны оси подшипника, а расстояние от оси отверстия до наружной поверхности подушки равно расстоянию от оси штифта до внутренней поверхности корпуса, на которую опирается наружная поверхность подушки. Однако такие самоустанавливающиеся подушки обладают малой несущей способностью, и следовательно, низкой надежностью, так как при этом штифты затрудняют проворот подушки относительно центра наружной поверхности подушки.The closest in technical essence and the achieved result is a plain bearing [2], in which the contact area of the housing with self-aligning pillows is located on the axis passing through the center of the outer surface of the pillows, and they are fixed using pins installed in the side rings of the bearing and passing with a guaranteed gap through the cylindrical holes in the body of the pillows, the axis of the hole in the pillow and the axis of the pin parallel to the axis of the bearing, and the distance from the axis of the hole to the outside cushion surface is the distance from the pin axis to the inner surface of the housing, on which rests the outer surface of the pad. However, such self-aligning pillows have low bearing capacity, and therefore low reliability, since the pins make it difficult to rotate the pillows relative to the center of the outer surface of the pillow.

Технической задачей, которую решает настоящее изобретение, является повышение надежности опорного подшипника скольжения и увеличение его несущей способности.The technical problem that the present invention solves is to increase the reliability of the plain bearing and increase its bearing capacity.

Данная техническая задача решается за счет того, что в заявляемом опорном подшипнике скольжения, который, как и прототип, содержит корпус, боковые кольца, самоустанавливающиеся подушки с цилиндрическими отверстиями и штифты, фиксирующие подушки от окружного проворота относительно корпуса, при этом штифты установлены в боковых кольцах и проходят через отверстия в подушках с гарантированным зазором, а оси отверстий и оси штифтов параллельны оси подшипника, в соответствии с предлагаемым изобретением, расстояние от оси отверстия в подушке до наружной поверхности подушки больше расстояния от оси штифта до внутренней поверхности корпуса, на которую опирается наружная поверхность подушки, на величину, равную или большую, чем величина максимального радиального зазора между рабочей поверхностью подушки и валом, причем радиус отверстий в подушках больше радиуса штифтов на величину, превышающую разность между расстоянием от оси отверстия в подушке до наружной поверхности подушки и расстоянием от оси штифта до внутренней поверхности корпуса, на которую опирается наружная поверхность подушки, при этом величина зазора между наружной поверхностью штифта и внутренней поверхностью отверстия в подушке соответствует выражению:This technical problem is solved due to the fact that in the inventive pillow block bearing, which, like the prototype, contains a housing, side rings, self-aligning pillows with cylindrical holes and pins, fixing pillows from a circular rotation relative to the housing, while the pins are installed in the side rings and pass through the holes in the pillows with a guaranteed clearance, and the axis of the holes and the axis of the pins are parallel to the axis of the bearing, in accordance with the invention, the distance from the axis of the hole in the pillow to the outer surface of the pillow is greater than the distance from the axis of the pin to the inner surface of the housing, on which the outer surface of the pillow rests, by an amount equal to or greater than the maximum radial clearance between the working surface of the pillow and the shaft, and the radius of the holes in the pillows is greater than the radius of the pins by an amount exceeding the difference between the distance from the axis of the hole in the pillow to the outer surface of the pillow and the distance from the axis of the pin to the inner surface of the housing, on which the outer surface rests the stability of the pillow, while the gap between the outer surface of the pin and the inner surface of the hole in the pillow corresponds to the expression:

S>11-l2≥ δ радS> 1 1 -l 2 ≥ δ rad

при S=R-rat S = R-r

R-r>l1-l2≥ δ рад,Rr> l 1 -l 2 ≥ δ rad

где S - зазор между наружной поверхностью штифта и внутренней поверхностью отверстия в подушке;where S is the gap between the outer surface of the pin and the inner surface of the holes in the pillow;

R - радиус отверстия;R is the radius of the hole;

r - радиус штифта;r is the radius of the pin;

l1 - расстояние от оси отверстия в подушке до наружной поверхности подушки;l 1 - the distance from the axis of the holes in the pillow to the outer surface of the pillow;

l2 - расстояние от оси штифта до внутренней поверхности корпуса, на которую опирается наружная поверхность подушки;l 2 - the distance from the axis of the pin to the inner surface of the housing, on which the outer surface of the pillow;

δ рад - радиальный зазор между рабочей поверхностью подушки и валом.δ rad - the radial clearance between the working surface of the pillow and the shaft.

В сравнении с прототипом:In comparison with the prototype:

- расстояние от оси отверстия в подушке до наружной поверхности подушки l1 больше расстояния от оси штифта до внутренней поверхности корпуса, на которую опирается наружная поверхность подушки l2, на величину, которая равна или больше максимального радиального зазора δ рад, то есть выполняется условие:- the distance from the axis of the hole in the pillow to the outer surface of the pillow l 1 is greater than the distance from the axis of the pin to the inner surface of the housing, on which the outer surface of the pillow l 2 rests, by an amount equal to or greater than the maximum radial clearance δ rad, that is, the condition:

l1-l2≥ δ рад;l 1 -l 2 ≥ δ rad;

- радиус отверстий R в подушках больше радиуса штифтов r на величину, превышающую разность между расстоянием от оси отверстия в подушке до наружной поверхности подушки l1 и расстоянием от оси штифта до внутренней поверхности корпуса, на которую опирается наружная поверхность подушки l2, то есть выполняется условие:- the radius of the holes R in the pillows is greater than the radius of the pins r by an amount greater than the difference between the distance from the axis of the hole in the pillow to the outer surface of the pillow l 1 and the distance from the axis of the pin to the inner surface of the body on which the outer surface of the pillow l 2 rests, i.e., condition:

R-r>l1-l2 Rr> l 1 -l 2

Перечисленные признаки являются новыми, так как не обнаружены в объектах из уровня техники, и существенными, поскольку в сочетании с признаками, общими с прототипом, в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивают решение поставленной технической задачи - повышают надежность и улучшают несущую способность опорных подшипников скольжения.The listed features are new, because they are not found in objects of the prior art, and significant, since in combination with the features common with the prototype, in accordance with the present invention, they provide a solution to the technical problem - increase reliability and improve the bearing capacity of pillow block bearings.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, гдеThe essence of the invention is illustrated by drawings, where

- на фиг.1 показан продольный разрез опорного подшипника скольжения; сечение опорного подшипника скольжения по А-А;- figure 1 shows a longitudinal section of a thrust bearing; section of the plain bearing along AA;

- на фиг.2 - опорный подшипник скольжения, узел I позиции а, б.- figure 2 - pillow block bearing, node I position a, b.

Опорный подшипник скольжения содержит корпус 1, самоустанавливающиеся подушки 2, зафиксированные от окружного проворота штифтами 3, которые с гарантированным зазором S проходят через сквозные цилиндрические отверстия 4, выполненные в теле подушек 2. При этом оси отверстий 4 параллельны наружным и рабочим поверхностям подушек 2. Своими наружными поверхностями 5 подушки 2 контактируют с опорной поверхностью 6 корпуса 1, а рабочими поверхностями 7 - с валом 8. Опорный подшипник скольжения работает следующим образом.The plain bearing contains a housing 1, self-aligning pillows 2, fixed from the circumferential rotation by pins 3, which with a guaranteed clearance S pass through the through cylindrical holes 4 made in the body of the pillows 2. The axis of the holes 4 are parallel to the outer and working surfaces of the pillows 2. the outer surfaces 5 of the pillow 2 are in contact with the supporting surface 6 of the housing 1, and the working surfaces 7 are in contact with the shaft 8. The plain bearing is as follows.

При вращении вала 8, под действием силы трения между рабочими поверхностями 7 подушек 2 и валом 8, подушки 2 смещаются в направлении вращения. При выполнении сквозных отверстий 4 в виде концентричной цилиндрической расточки величина смещения подушек 2 зависит от диаметров штифтов 3 и сквозных отверстий 4, т.е. от гарантированного зазора S между ними, а также от разности l1 (расстояние от оси сквозных отверстий 4 до наружной поверхности подушек 2) и l2 (расстояние от оси штифтов 3 до опорной поверхности 6 корпуса 1). При этом штифты 3 своими боковыми поверхностями начинают контактировать с внутренними поверхностями сквозных отверстий 4 подушек 2. Так как расстояние от оси штифтов 3 до опорной поверхности 6 корпуса 1 меньше, чем расстояние от оси сквозных отверстий 4 до наружных поверхностей 5 подушек 2, то линия контакта располагается на верхнем полурадиусе боковой поверхности сквозного отверстия 4. При соблюдении условий:When the shaft 8 rotates, under the action of the friction force between the working surfaces 7 of the pillows 2 and the shaft 8, the pillows 2 are displaced in the direction of rotation. When making through holes 4 in the form of a concentric cylindrical bore, the displacement of the pillows 2 depends on the diameters of the pins 3 and the through holes 4, i.e. from the guaranteed gap S between them, as well as from the difference l 1 (distance from the axis of the through holes 4 to the outer surface of the pillows 2) and l 2 (distance from the axis of the pins 3 to the supporting surface 6 of the housing 1). In this case, the pins 3 with their lateral surfaces begin to contact the inner surfaces of the through holes 4 of the pillows 2. Since the distance from the axis of the pins 3 to the supporting surface 6 of the housing 1 is less than the distance from the axis of the through holes 4 to the outer surfaces 5 of the pillows 2, the contact line located on the upper half-radius of the side surface of the through hole 4. Subject to the conditions:

l1-l2>δ рад;l 1 -l 2 > δ rad;

R-r>l1-l2 Rr> l 1 -l 2

возникает сила F, стремящаяся приподнять переднюю часть подушек 2. Таким образом, подушки 2 устанавливаются заведомо под углом к поверхности вращающегося вала 8. Благодаря этому, создаются благоприятные условия для образования гидродинамического слоя смазочной жидкости между подушками 2 и валом 8, повышается центрирующая, а следовательно, и несущая способность опорного подшипника скольжения в целом.a force F arises, tending to raise the front of the pillows 2. Thus, the pillows 2 are set deliberately at an angle to the surface of the rotating shaft 8. Due to this, favorable conditions are created for the formation of a hydrodynamic layer of lubricating fluid between the pillows 2 and the shaft 8, the centering increases, and therefore , and the bearing capacity of the plain bearing as a whole.

При вращении вал под действием статической нагрузки (вес вала) и динамической силы от его неуравновешенности занимает какое-то эксцентричное положение относительно оси подшипника. При этом вал устанавливается с минимальным зазором, равным толщине смазочного слоя (обычно, 15-30 мкм), относительно наиболее нагруженных подушек. В то же время зазор между валом и противоположными (ненагруженными) подушками увеличивается и они начинают приближаться к валу. Однако, если: l1-l2<δ рад, то подушка “зависнет” на штифте, а если:When the shaft rotates under the influence of a static load (shaft weight) and dynamic forces from its imbalance, it takes some eccentric position relative to the axis of the bearing. In this case, the shaft is installed with a minimum clearance equal to the thickness of the lubricating layer (usually 15-30 microns), relative to the most loaded pillows. At the same time, the gap between the shaft and the opposite (unloaded) pillows increases and they begin to approach the shaft. However, if: l 1 -l 2 <δ is glad, then the pillow will “hang” on the pin, and if:

R-r=l1-l2,Rr = l 1 -l 2 ,

то штифт будет находиться в самом верхнем отверстии в теле подушки и не позволит подушке проворачиваться. При R-r<l1-l2 подушку невозможно установить, поскольку штифт упирается в тело подушки.then the pin will be in the uppermost hole in the body of the pillow and will not allow the pillow to rotate. When Rr <l 1 -l 2 the pillow cannot be installed, because the pin rests on the body of the pillow.

Следовательно, в сравнении с прототипом, признаки, изложенные в отличительной части формулы изобретения, являются необходимыми и достаточными для решения поставленной технической задачи и отвечают критерию изобретательского уровня.Therefore, in comparison with the prototype, the features set forth in the characterizing part of the claims are necessary and sufficient to solve the technical problem and meet the criterion of inventive step.

Источники информацииSources of information

1. В.В.Максимов, Г.С.Баткис. Трибология подшипников и уплотнений жидкостного трения высокоскоростных турбомашин. Казань: Фэн, 1998.1. V.V. Maksimov, G.S. Batkis. Tribology of bearings and liquid friction seals of high-speed turbomachines. Kazan: Feng, 1998.

2. Опорные и упорные подшипники скольжения с самоустанавливающимися подушками и опорно-упорные подшипники с коническими самоустанавливающимися подушками для высокоскоростных центробежных компрессоров/ Г.С.Баткис, В.К.Хайсанов, В.А.Максимов// Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования - 2001 г.2. Thrust and thrust bearings with self-aligning pillows and thrust bearings with conical self-aligning pillows for high-speed centrifugal compressors / G. S. Batkis, V. K. Khaisanov, V. A. Maksimov // Consumers-manufacturers of compressors and compressor equipment - 2001

Claims (1)

Опорный подшипник скольжения, содержащий корпус, боковые кольца, самоустанавливающиеся подушки с цилиндрическими отверстиями и штифты, фиксирующие подушки от окружного проворота относительно корпуса, при этом штифты установлены в боковых кольцах и проходят через отверстия в подушках с гарантированным зазором, а оси отверстий и оси штифтов параллельны оси подшипника, отличающийся тем, что расстояние от оси отверстия в подушке до наружной поверхности подушки больше расстояния от оси штифта до внутренней поверхности корпуса, на которую опирается наружная поверхность подушки, на величину, равную или большую, чем величина максимального радиального зазора между рабочей поверхностью подушки и валом, причем радиус отверстий в подушках больше радиуса штифтов на величину, превышающую разность между расстоянием от оси отверстия в подушке до наружной поверхности подушки и расстоянием от оси штифта до внутренней поверхности корпуса, на которую опирается наружная поверхность подушки, при этом величина зазора между наружной поверхностью штифта и внутренней поверхностью отверстия в подушке соответствует выражениюA pillow block bearing comprising a housing, side rings, self-aligning pillows with cylindrical holes and pins securing the pillows from a circumferential rotation relative to the housing, the pins being installed in the side rings and passing through the holes in the pillows with a guaranteed clearance, and the axis of the holes and the axis of the pins are parallel bearing axis, characterized in that the distance from the axis of the hole in the pillow to the outer surface of the pillow is greater than the distance from the axis of the pin to the inner surface of the housing, by which the outer surface of the pillow is pushed by an amount equal to or greater than the maximum radial clearance between the working surface of the pillow and the shaft, and the radius of the holes in the pillows is greater than the radius of the pins by an amount greater than the difference between the distance from the axis of the hole in the pillow to the outer surface of the pillow and the distance from the axis of the pin to the inner surface of the housing, on which the outer surface of the cushion rests, the gap between the outer surface of the pin and the inner surface of the hole tions in the pad corresponds to the expression S>l1-l2≥ δ радS> l 1 -l 2 ≥ δ rad при S=R-rat S = R-r R-r>l1-l2≥ δ рад,Rr> l 1 -l 2 ≥ δ rad где S - зазор между наружной поверхностью штифта и внутренней поверхностью отверстия в подушке;where S is the gap between the outer surface of the pin and the inner surface of the holes in the pillow; R - радиус отверстия;R is the radius of the hole; r - радиус штифта;r is the radius of the pin; l1 - расстояние от оси отверстия в подушке до наружной поверхности подушки;l 1 - the distance from the axis of the holes in the pillow to the outer surface of the pillow; l2 - расстояние от оси штифта до внутренней поверхности корпуса, на которую опирается наружная поверхность подушки;l 2 - the distance from the axis of the pin to the inner surface of the housing, on which the outer surface of the pillow; δ рад - радиальный зазор между рабочей поверхностью подушки и валом.δ rad - the radial clearance between the working surface of the pillow and the shaft.
RU2003102528A 2003-01-30 2003-01-30 Steady sliding bearing RU2237828C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003102528A RU2237828C1 (en) 2003-01-30 2003-01-30 Steady sliding bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003102528A RU2237828C1 (en) 2003-01-30 2003-01-30 Steady sliding bearing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003102528A RU2003102528A (en) 2004-07-27
RU2237828C1 true RU2237828C1 (en) 2004-10-10

Family

ID=33537546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003102528A RU2237828C1 (en) 2003-01-30 2003-01-30 Steady sliding bearing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2237828C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2688550C1 (en) * 2018-09-07 2019-05-21 Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" Support plain bearing

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАТКИС Г.С. и др. Опорные и упорные подшипники скольжения с самоустанавливающимися подушками и опорно-упорные подшипники с коническими самоустанавливающимися подушками для высокоскоростных центробежных компрессоров /Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования, 2001. *
МАКСИМОВ В.А. и др. Трибология подшипников и уплотнений жидкостного трения высокоскоростных турбомашин. - Казань: Фэн, 1998. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2688550C1 (en) * 2018-09-07 2019-05-21 Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" Support plain bearing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7766550B2 (en) Centering mechanisms for turbocharger bearings
US5215384A (en) Self-centering squeeze film damper bearing
US20070248293A1 (en) Bearing assembly and centering support structure therefor
US20070230843A1 (en) Fluid lubricated bearing device
JP6767475B2 (en) Hybrid dynamic pressure radial gas bearing
US20060120643A1 (en) Fluid lubricated bearing device
CN105202014A (en) Slot type dynamic pressure gas radial bearing
US6215219B1 (en) Bearing system and spindle motor assembly adopting the same
US7497628B2 (en) Tilt pad bearing assembly
RU2237828C1 (en) Steady sliding bearing
US4222617A (en) Self loading cylindrical autolubricated gas bearing
US8851756B2 (en) Whirl inhibiting coast-down bearing for magnetic bearing systems
GB2402446A (en) Tilt pad bearing assembly and retaining pin
RU2360155C2 (en) Vertical rotor support
RU2320908C2 (en) Combined support with elastic elements
RU116583U1 (en) RADIAL ROLLER BEARING
RU2712711C1 (en) Combined support of drive
KR100867972B1 (en) A Wear Prevention Device of Gas Foil Bearing in High-Speed Revolution Axis System
JPS6131539Y2 (en)
RU2243425C2 (en) Combined support
RU2112267C1 (en) High-speed jewel plain bearing of closed type for axles of instruments
Vohr Mechanics of bearing systems
San Andres Notes 11. High pressure floating ring seals
US20170058954A1 (en) Shaft seal having transitional contact
JPS588979Y2 (en) fluid sliding bearing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200131