УПОРНО-ОПОРНЫЙ ПОДШИПНИК С ИНДИВИДУАЛЬНОЙ СМАЗКОЙ
THRUST BEARING WITH INDIVIDUAL LUBRICATION

Изобретение относится к машиностроению, в частности к главным упорно-опорным подшипникам судовых валопроводов.
Известен упорно-опорный подшипник с комбинированной смазкой ОСТ5.4064-80, содержащий корпус с расположенными в нем емкостью для смазывающей жидкости, упорными подушками и устройством для подачи смазывающей жидкости. В таком подшипнике при работе в автономном режиме уровень смазывающей жидкости находится ниже уровня разъема подшипника в связи с ее протечками через опорные вкладыши и отсутствием возможности восполнения уровня смазывающей жидкости центральной полости при отключенной циркуляционной системе смазки. Такой низкий уровень, при котором верхние подушки не погружены в смазку, хотя и снижает нагрузочную способность этих подшипников, но при сохранении перпендикулярности оси вала к рабочей плоскости поверхности подушек обеспечивает их надежную работу. В связи с тем, что данный тип подшипников не имеет балансирной системы для равномерного распределения нагрузки между подушками, при деформации корпуса или перекосе вала нарушается равномерное распределение нагрузки между подшипниками, вследствие этого отдельные подушки могут быть перегружены.
Недостатком известного упорно-опорного подшипника с комбинированной смазкой является неравномерность распределения нагрузки, а также менее интенсивная смазка верхних упорных подушек по сравнению с нижними, что значительно снижает несущую способность. Для устранения перегруза отдельных подушек требуется балансирная система. Введение в конструкцию балансирной системы, позволяющей равномерно распределять нагрузку между подушками, значительно увеличит несущую способность подшипника, работающего в автономном режиме по сравнению с подшипниками старой конструкции по ОСТ 5.4068-80, даже при наличии достаточного охлаждения. Применять в существующих подшипниках с комбинированной смазкой систему, уравновешивающую нагрузку между подушками, нельзя в связи с отсутствием достаточного объема смазки при работе данных подшипников в автономном режиме.
Известен упорно-опорный подшипник с индивидуальной смазкой (патент Российской Федерации №2109180, кл. F16C 33/10), выбранный в качестве прототипа.
Недостатком известного упорно-опорного подшипника с индивидуальной смазкой является неравномерное распределение масла по полостям при работе подшипника в составе валопроводов, имеющих вертикальный уклон до 5 градусов, недостаточный объем картеров подшипника, недостаток объема масла для смазки подшипника, протечки масла по валу через боковые уплотнения.
Задача, решаемая изобретением, - улучшение циркуляции и равномерного распределения масла по полостям при работе подшипника в составе валопроводов, имеющих вертикальный уклон до 5 градусов, и упрошенная сборка и центровка подшипников при монтаже в состав валопровода. Новая конструкция картеров позволяет увеличить объем масла, используемого для смазки подшипника и упростить сборку.
Сущность изобретения заключается в том, что в упорно-опорном подшипнике с индивидуальной смазкой, содержащем корпус с запасом смазывающей жидкости, в корпусе распложены упорный вал, упорные подушки, балансирная система и опорные вкладыши. К корпусу крепятся картера, имеющие боковые полости для смазывающей жидкости, и маслопроводящие трубы, предназначенные для перетока масла из центральной полости в картера и поддержания уровня смазывающей жидкости в центральной полости на уровне среднего радиуса верхних подушек. Наполняемость центральной полости до уровня среднего радиуса верхних подушек и выше позволяет обеспечить смазываемость верхних и нижних упорных подушек одинаковой интенсивности, что в свою очередь делает несущую способность верхних и нижних подушек равной.
Как следствие, в предлагаемой конструкции подшипника для смазывающей жидкости в корпусе имеются три полости; центральная и две боковых полости, соединенные с картерами. В боковых полостях, соединенных с картерами, расположены устройства для подачи смазывающей жидкости, содержащие маслосъемники и маслоподающие диски, маслосъемники закреплены на корпусе с зазором относительно маслоподающих дисков. Чтобы исключить протечки смазывающей жидкости из подшипника при его работе, верхний уровень этой жидкости в картерах при заливке жидкости через центральную полость перед работой не должен быть выше верхней риски на маслоуказателе штока.
Указанная задача достигается за счет того, что в отличие от прототипа убрана стенка между боковыми полостями и картерами, что привело к расширению объема боковых полостей, объединенных с картерами. В конструкции прототипа боковые полости отделялись от центральной уплотнительным кольцом, а в настоящей конструкции отделяются вкладышами. Кроме того в конструкции прототипа боковые полости были соединены с картерами трубками, включающими в свою конструкцию штуцерно-торцовые соединения, которые осложняли сборку и ставили надежность работы подшипника в зависимость от качества монтажа штуцерно-торцовых соединений. В подшипнике применены масловодные трубки с оптимальной высотой возвышения над уровнем разъема подшипника, при которой скорость циркуляции масла между центральной и боковыми поверхностями максимальна. Торцевая (боковая) полость в предлагаемой конструкции закрывается упрощенным картером. Улучшение равномерного распределения масла из центральной полости по боковым полостям при работе подшипника реализовано путем установки в носовом и кормовом картерах масловодных трубок различной высоты, в поперечных стенках корпуса подшипника выполнены дренажные отверстия в кормовой и носовой части также на разной высоте. Кроме того с целью исключения протечек масла по валу доработана конструкция уплотнений картеров лабиринтового типа, в которую введены дополнительные маслоотбойные козырьки.
Изобретение поясняется чертежами: на фиг. 1а и фиг. 1б изображен общий вид упорно-опорного подшипника с индивидуальной смазкой, на фиг. 2 - изображен упорно-опорный подшипник с индивидуальной смазкой в составе валопроводов, имеющих вертикальный уклон, боковые трубки охлаждения, на фиг. 3 - конструкция картеров прототипа, на фиг. 4 - конструкция картеров упорно-опорного подшипника с индивидуальной смазкой
Упорно-опорный подшипник с индивидуальной смазкой содержит корпус 1, центральная полость - запас смазывающей жидкости 2, упорный вал 3, упорные подушки 4, балансирную систему 5, опорные вкладыши 6, теплообменные устройства 7, картера 8, боковые полости для смазывающей жидкости, соединенные с картерами 9, маслопроводящие трубы 10, маслосъемники 11, маслоподающие диски 12, верхние подушки 13.
Заявленное устройство упорно-опорный подшипник с индивидуальной смазкой работает следующим образом. Смазывающая жидкость из нижней части боковых полостей 9 при вращении вала забирается дисками 12, снимается с них маслосъемниками 11 и через отверстия в верхней части корпуса поступает к опорному вкладышу 6 и в полость с запасом смазывающей жидкости 2. При этом уровень смазывающей жидкости в полостях 9 понижается. После заполнения объема 2 смазывающей жидкостью до уровня верхних упорных подушек 13 она начинает через трубы 10 из нижней части объема 2 перетекать в полости 9. При этом высота расположения верхней кромки дисков 12 и высота установки свободных концов труб 10 определяют уровень смазывающей жидкости в объеме полости 2. Охлаждение смазывающей жидкости выполняется теплообменными устройствами 7, расположенными в центральной емкости подшипника.
Предлагаемый упорно-опорный подшипник с индивидуальной смазкой надежен в работе, исключает необходимость в циркуляционной системе смазки, включающей в себя насосы, цистерны, охладители. Применение указанного изобретения позволяет осуществлять самоустановку подшипника, устранить кромочный эффект во вкладышах, увеличивает радиальную несущую нагрузку упорно-опорного подшипника с индивидуальной смазкой, повышает надежность в работе при расширении области применения, позволяет упростить конструкцию подшипника по сравнению с существующими подшипниками, обеспечивает удобство монтажа благодаря наличию второго вкладыша.