ПОДШИПНИК РАДИАЛЬНО-УПОРНЫЙ РОЛИКОВЫЙ С КОЛЬЦЕВЫМИ КАНАВКАМИ КОНИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ

Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения и может быть использовано в областях техники, где применяются подшипники качения, в частности в установках бурения.
В качестве прототипа принята конструкция подшипника шарикового радиально-упорного, содержащего пакет колец наружных, колец внутренних, ряды шариков и вкладыши (RU № 117545 U1, F16C 19/18, 27.06.2012).
Признаки, являющиеся общими для прототипа и заявляемого технического решения, состоят в наличии у устройства наружного и внутреннего колец и тел качения, размещенных между ними.
Причины, препятствующие получению в известном техническом решении технического результата, заключаются в том, что в качестве тел качения применяются шарики, а также в наличии вкладышей, размещенных между ними. Данная геометрическая форма тел качения характеризуется малой площадью контакта с кольцами, которая напрямую зависит от размера тел качения, т.е. от диаметра шариков. Вследствие этого для обеспечения высокого уровня грузоподъемности подшипника необходимо применять шарики большого диаметра, что, в свою очередь, ведет к увеличению габаритных размеров подшипника в радиальном и осевом направлениях. Большие габаритные размеры подшипника приводят к увеличению габаритных размеров узлов оборудования, в состав которого они входят. Наличие в конструкции подшипника вкладышей снижает уровень его грузоподъемности, вследствие уменьшения общего количества тел качения, что, в свою очередь, вынуждает применять подшипник большего типоразмера для обеспечения требуемого уровня грузоподъемности.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в уменьшении габаритных размеров подшипника в радиальном и осевом направлениях без ущерба для его грузоподъемности.
Данная задача решается за счет того, что заявленный подшипник радиально-упорный роликовый состоит из наружного и внутреннего колец и тел качения, размещенных между дорожками качения, причем дорожки качения наружного и внутреннего колец выполнены в виде кольцевых канавок с коническим профилем, тела качения имеют форму цилиндров с кольцевыми канавками конического профиля и размещены в сепараторах, скрепленных трубками с внутренней резьбой и винтами.
Наличие на сопряженных поверхностях колец и роликов дорожек качения в виде кольцевых канавок с коническим профилем позволяет применять предлагаемую конструкцию подшипника для восприятия комбинированных нагрузок. Заявленное техническое решение при равных прототипу диаметрах тел качения обладает большей площадью контакта между кольцами и телами качения, что позволяет выбирать меньший типоразмер для восприятия эквивалентных нагрузок. Встречное трение между телами качения в предлагаемой конструкции подшипника устраняется с помощью сепараторов, которые фиксируют положение тел качения относительно друг друга. Таким образом, увеличивается долговечность подшипника без применения в его конструкции вкладышей.
Техническим результатом является уменьшение габаритных размеров узлов оборудования, зависимых от габаритных размеров подшипника, и вследствие этого снижение материальных затрат на их производство и обслуживание.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено: на фиг. 1 показан вид подшипника сверху; на фиг. 2 показан подшипник в разрезе.
Подшипник состоит из наружного кольца (1), внутреннего кольца (2), между которыми располагаются ролики (3). На внутренней цилиндрической поверхности наружного кольца и внешней поверхности внутреннего кольца, а также на роликах выполнены кольцевые канавки с коническим профилем, посредством которых данные детали входят в зацепление. Сепараторы (4) закреплены на цапфах роликов с помощью трубок с внутренней резьбой (5) и винтов (6).
Работа устройства объясняется на примере применения подшипника в составе забойного двигателя. Осевые нагрузки, создаваемые при бурении бурильной колонной и рабочими органами забойного двигателя, передаются на корпус шпинделя и далее на наружное кольцо подшипника, которое через ролики входит в контакт с внутренним кольцом подшипника, которое передает нагрузки на вал шпинделя.
Применение в составе винтовых забойных двигателей предлагаемого технического решения позволит уменьшить габаритные размеры корпусов шпинделей и бурильных труб; сделать их конструкцию более компактной и вследствие этого уменьшить материальные затраты на производство и обслуживание данного оборудования.