АКТИВНАЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ОПОРА С РЕГУЛИРУЕМЫМ ДАВЛЕНИЕМ ПОДАЧИ СМАЗОЧНОГО МАТЕРИАЛА
ACTIVE HYDROSTATIC SUPPORT WITH REGULATED PRESSURE OF LUBE MATERIAL SUPPLY

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстровращающихся, высоконагруженных роторных машинах.
В качестве прототипа данного технического решения выбрана гидростатическая опора, содержащая корпус, выполненный в виде охватывающей шпиндель цилиндрической втулки, в которой выполнены, по крайней мере, три гидравлических радиально расположенных элемента, каждый из которых состоит из соосно расположенных подводящего отверстия, вихревого сопла и кармана, взаимодействующего со шпинделем посредством масляного клина, а также выполнены радиально расположенные выходные отверстия, выполненные в корпусе по числу, равному количеству гидравлических радиально расположенных элементов, при этом карманы представляют собой углубления, например, выполненные в виде отверстий круглой или некруглой формы, которые, в свою очередь, соединены через дроссель и фильтр с подающей магистралью (см. патент РФ №2471095, МПК F16С 32/06, B23Q 1/38, опубликовано 27.12.2012 г.).
Недостатком данной опоры является невозможность управления динамическими характеристиками опоры, что частично или полностью ограничивает возможность адаптироваться к изменяющимся параметрам работы роторной системы.
Техническая задача, которую решает данное изобретение - улучшение динамических характеристик, повышение надежности и ресурса системы "ротор-опоры", избегание неблагоприятных режимов работы опоры, за счет применения программно-аппаратного комплекса.
Поставленная задача достигается тем, что активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала содержит корпус, в котором выполнены радиально расположенные выходные отверстия, вал, взаимодействующий посредством масляного клина с радиально расположенными карманами, представляющими собой углубления, например, выполненные в виде отверстий, которые, в свою очередь, соединены через дроссели с подающей магистралью, согласно изобретению карманы выполнены на внутренней поверхности втулки подшипника скольжения, установленной в корпусе, в котором размещены датчики перемещений, связанные через систему управления с линейными приводами электромагнитного, пьезоэлектрического, гидравлического, пневматического, магнитострикционного или комбинированного принципа действия, изменяющими положение запорно-регулирующих элементов дросселей, смонтированных в корпусе гидростатической опоры и во втулке подшипника скольжения, в которой дополнительно выполнены выходные отверстия для сливных магистралей.
Технический результат применения данного устройства заключается в повышении надежности, долговечности, улучшении динамических характеристик системы "ротор-опоры", с возможностью раннего определения и прогнозирования нежелательных режимов работы, уменьшении масса-габаритов.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена гидростатическая опора, поперечный разрез; на фиг. 2 изображен программно-аппаратный комплекс; на фиг. 3 изображен дроссель, поперечный разрез.
Активная гидростатическая опора с регулируемым давлением подачи смазочного материала (фиг. 1) содержит масляную ванну 1, в которой размещен насос 2, например центробежный, связанный через подающую магистраль 3 с программно-аппаратным комплексом 4. Смазочный материал помещен в масляную ванну 1. Питающие карманы 5 образованы на внутренней поверхности втулки 6 подшипника скольжения, установленного в корпусе 7. Карманы 5 взаимодействуют с валом 8 посредством масляного клина. В корпусе 7 и втулке 6 подшипника скольжения, в которой расположен вал 8, выполнены радиально расположенные выходные отверстия 9, связанные через сливные магистрали 10 с масляной ванной 1.
Программно-аппаратный комплекс 4 (фиг. 2) состоит из регулируемых дросселей 11, соединенных с линейными приводами 12 электромагнитного, пьезоэлектрического, гидравлического, пневматического, магнитострикционного или комбинированного принципа действия, связанными через систему 13 управления с датчиками 14 перемещения, установленными в корпусе 7.
Дроссель 11 (фиг. 3) состоит из корпуса 15, смонтированного во втулке 6 подшипника скольжения и корпусе 7, и имеющего выпускной коллектор 16, соединенный с карманом 5, входной коллектор 17, связанный с подающей магистралью 3, и запорно-регулирующий элемент 18, связанный с линейным приводом 12.
Устройство работает следующим образом.
Смазочный материал из масляной ванны 1 нагнетается насосом 2 в подающую магистраль 3, из которой попадает через дроссели 11 в питающие карманы 5. В зазоре между втулкой 6 подшипника скольжения и валом 8 возникает реакция смазочного слоя, под действием которой вал 8 отрывается от втулки 6. Смазочный материал из данного зазора вытесняется через выходные отверстия 9, сливные магистрали 10 в масляную ванну 1. Текущее положение вала 8 фиксируется датчиками 14 перемещения, сигналы с которых поступают в систему 13 управления, которая на основании обработки полученных сигналов управляет каждым линейным приводом 12, который перемещает в осевом направлении запорно-регулирующий элемент 18, тем самым изменяя сопротивление потока смазочного материала в каждом дросселе 11, в результате чего происходит изменение давления во втулке 6 подшипника скольжения, что приводит к контролируемому изменению положения вала 8.