ВКЛАДЫШ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ

Заявляемая полезная модель относится к машиностроению, а именно к подшипникам скольжения, и может найти применение в качестве конструкции направляющих подшипников валов гидротурбин, в качестве опор судовых гребных валов и других подшипников, работающих на водяной смазке.
Известна конструкция направляющего подшипника гидротурбины, работающего на водяной смазке. Подшипник состоит из отлитого из чугуна разъемного корпуса, внутри которого размещен вкладыш - 8-12 изготовленных из листовой стали секторов с привулканизированным к их внутренней поверхности слоем резины, прикрепленный винтами к разъемному корпусу. Для более равномерного распределения воды по поверхности вала и вкладыша на стыках секторов, а иногда и на их серединах выполняют осевые канавки треугольного сечения. Их не доводят до конца вкладыша, заканчивая радиальной дроссельной канавкой, за которой оставляют сплошной поясок, создающий определенный подпор воды, гарантирующий заполнение вкладыша. [В.М. Орго. Основы конструирования и расчета на прочность гидротурбин. «Машиностроение». Ленинград. 1978 г., 193 с].
Недостатком данной конструкции является резкое возрастание коэффициента трения при небольших скоростях (в момент запуска и остановки гидроагрегата), а главное, полная неработоспособность даже при кратковременных прекращениях подачи воды, приводящая к немедленному выходу из строя подшипника. Это обусловлено тем, что резина, используемая в данной конструкции в качестве антифрикционного материала, работает лишь при условии жидкостного (гидродинамического) трения. Коэффициент сухого трения резины по стали в несколько раз выше, чем при водяной смазке; теплопроводность вкладыша мала и его поверхность при нагреве начинает быстро плавиться.
Известен вкладыш подшипника скольжения, состоящий из восьми секторов, изготовленных из листовой стали, к внутренней поверхности которых прикреплены вставки из материала ФУТ (фенольный углепластик тканевый). На стыках секторов на поверхности из материала ФУТ выполнены продольные канавки радиусного сечения, которые не доведены до конца вкладыша и заканчиваются радиальной дроссельной канавкой, за которой оставлен сплошной поясок, необходимый для создания подпора воды, гарантирующего заполнение вкладыша водой. Указанный вкладыш способен работать в воде при граничном (полужидкостном трении) и кратковременно при отсутствии воды. [В.Е. Бахарева, Г.И. Николаев, А.С. Орыщенко. «Вопросы материаловедения», 2012, №4 (72), 30 с].
Материал ФУТ - это антифрикционная наполненная полимерная композиция, включающая 43-60 масс.ч. ткани из угольного волокна со средним размером кристаллитов по базисной плоскости 3,0-6,0 нм и толщиной пакета базисных плоскостей 1,0-4,0 нм и 40-57 масс.ч. полимерного термореактивного связующего - фенолформальдегидной смолы [RU 2153107, C08L 63/00, 2000].
Недостатком указанного вкладыша является большая вероятность скола сплошного пояска при монтаже подшипника, обусловленная недостаточной прочностью материала ФУТ на межслойный сдвиг. Скол этого пояска делает непригодным для работы подшипник, что влечет за собой трудоемкую и дорогостоящую замену всего вкладыша.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в разработке вкладыша из антифрикционного материала, не подверженного вероятности образования сколов при монтаже.
Указанный результат достигается тем, что у вкладыша подшипника скольжения, выполненного в форме секторов, изготовленных из листовой стали, к внутренней поверхности которых прикреплены вставки из антифрикционной наполненной полимерной композиции, разделенные продольными канавками, выходящими в радиальную дроссельную канавку, с противоположной стороны которой выполнен цельный поясок, охватывающий весь вкладыш, указанный поясок выполнен из маслобензостойкой резины и размещен с большим зазором относительно вала, чем поверхности полимерных секторов.
Заявляемый вкладыш представлен на фиг. 1-2.
На фиг. 1 представлен в трех проекциях сектор вкладыша подшипника.
На фиг. 2 показан вкладыш из восьми секторов, разрезы его по А-А и Б-Б.
К секторам 1, изготовленным из листовой стали, прикреплены вставки 2, выполненные из антифрикционной наполненной полимерной композиции. По краям секторов 2 выполнены продольные канавки 3, доходящие до радиальной канавки 4. С другой стороны канавки 4 размещен поясок из маслобензостойкой резины 5. Секторы крепятся к корпусу подшипника винтами через отверстия 6.
При монтаже подшипника на валу осевые нагрузки воздействуют на поясок из резины, который деформируется благодаря упругим свойствам резины. Во время работы подшипника соприкосновение с валом в отсутствии гидродинамического трения происходит по поверхности из антифрикционной наполненной полимерной композиции, при этом поясок из резины не соприкасается с валом, так как выполнен с большим зазором, чем поверхность вкладыша из антифрикционной наполненной полимерной композиции. Такая конструкция гарантирует отсутствие сколов при монтаже.