ПОДШИПНИКОВАЯ ОПОРА ВАЛА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящая полезная модель относится к области общего машиностроения, более конкретно к подшипниковой опоре вала, которая прикладывает к удерживаемому валу регулируемый страгивающий момент.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В области общего машиностроения существует потребность в создании компактных устройств, которые обеспечивают приложение к валу электропривода регулируемого страгивающего момента и которые могут быть установлены в стандартном корпусе электропривода. Использование указанных устройств особенно актуально в таких комплексных машинах как, например, турбоагрегаты. Это связано с тем, что на валу электропривода гидравлической системы управления турбоагрегата, при переключении между режимами работы электропривода, могут возникать нежелательные крутящие моменты, которые оказывают ударное воздействие на объект управления и которые необходимо уравновешивать страгивающим моментом определенной величины.
Из патента РФ на изобретение №2014538 известна подшипниковая опора вала электродвигателя, устанавливаемая в корпусе и включающая подшипниковый узел, который включает один шарикоподшипник. Страгивающий момент на валу обеспечен силой трения тел качения указанного шарикоподшипника. Таким образом, при износе тел качения подшипник теряет возможность приложения страгивающего момента к валу и удержания его от нежелательного поворота. Кроме того, указанная опора вала не обеспечивает возможность регулирования величины страгивающего момента, прикладываемого к валу.
Из патента РФ на изобретение №2076255 известна подшипниковая опора вала, которая устанавливается в корпусе и которая обеспечивает возможность регулирования страгивающего момента. Указанная опора включает подшипниковый узел и устройство, включающее пружину, на которой закреплено сферическое тело, которое, в свою очередь, введено во взаимодействие с V-образными выемками вала. Таким образом, обеспечено приложение постоянного страгивающего момента, величина которого не зависит от износа подшипникового узла. Однако указанное устройство имеет большие размеры и требует предварительной механической обработки вала с целью формирования соответствующих V-образных выемок, что сопряжено с большими временными и материальными затратами.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой опоре вала является подшипниковая опора, описанная в патенте РФ на изобретение №22092889. Указанная опора устанавливается в корпусе и содержит подшипниковый узел, который включает по меньшей мере один упорный подшипник, и который при сборке устанавливается между валом и корпусом по существу без возможности осевого перемещения, опорную цилиндрическую втулку, выполненную с возможностью установки на подшипниковом узле по существу соосно с ним, и пружинный элемент, выполненный с возможностью установки на цилиндрической втулке, при этом опора вала также включает прижимающий элемент, который выполнен с возможностью установки в отверстии корпуса и возможностью приложения к пружинному элементу прижимного усилия.
Недостатком известной опоры вала является ее большой габаритный размер, а также невозможность регулировки прижимного усилия, действующего на пружинный элемент.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей настоящей полезной модели является создание подшипниковой опоры вала, обеспечивающей приложение страгивающего момента к удерживаемому валу и регулировку указанного момента, а также имеющую уменьшенные габариты.
Указанная задача решена путем создания опоры вала, устанавливаемой в корпусе и содержащей подшипниковый узел, который включает по меньшей мере один упорный подшипник, и который при сборке устанавливается между валом и корпусом по существу без возможности осевого перемещения, опорную цилиндрическую втулку, выполненную с возможностью установки на подшипниковом узле по существу соосно с ним, и пружинный элемент, выполненный с возможностью установки на цилиндрической втулке, при этом опора вала также включает прижимающий элемент, который выполнен с возможностью установки в отверстии корпуса и возможностью приложения к пружинному элементу прижимного усилия. Опора отличается тем, что указанный пружинный элемент включает тарельчатую пружину, которая при сборке устанавливается таким образом, что ее большая тарелка обращена к прижимному элементу, а меньшая тарелка опирается на указанную втулку, при этом прижимающий элемент выполнен с возможностью установки в отверстии корпуса с возможностью осевого перемещения.
Использование тарельчатой пружины, имеющей небольшие габаритные размеры, позволяет снизить габариты опоры вала, а установка прижимающего элемента в отверстии корпуса с возможностью осевого перемещения позволяет регулировать прижимающее усилие, прикладываемое к подшипниковому узлу для регулировки страгивающего момента.
Согласно одному из вариантов реализации возможность осевого перемещения в предлагаемой опоре обеспечена наличием у прижимного элемента резьбы, соответствующей резьбе отверстия корпуса, а указанная опорная цилиндрическая втулка имеет направляющую часть для установки пружинного элемента.
Использование резьбового соединения между прижимным элементом и отверстием корпуса облегчает регулировку прижимного усилия, а наличие у опорной цилиндрической втулки направляющей части позволяет обеспечить точность позиционирования пружинного элемента при сборке и установке опоры.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже приведено описание предпочтительного варианта реализации настоящей полезной модели со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - показывает общий вид предлагаемой опоры вала, установленной в корпусе электропривода.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
На фиг.1 показана опора вала, установленная на валу 1 электропривода в корпусе 2 гидравлической части системы управления турбоагрегатом. Предлагаемая опора включает втулку 3, установленную на валу 1 с натягом и имеющую периферический выступ. Опора вала также включает подшипниковый узел, состоящий из двух упорных подшипников 4, и опорную цилиндрическую втулку 5, установленную на подшипниковом узле. Подшипники 4 установлены в корпусе 2 с примыканием к торцам периферического выступа втулки 3 без возможности осевого перемещения, для чего первый подшипник 4 устанавливается враспор между выступом втулки 3 и заплечиком корпуса, а второй подшипник 4 устанавливается между выступом втулки 3 и цилиндрической втулкой 5. Опора вала также включает тарельчатую пружину 6, которая меньшей тарелкой установлена на цилиндрической втулке 5. Указанная втулка 5 для упрощения позиционирования пружины 6 имеет цилиндрический выступ, диаметр которого несколько меньше диаметра меньшей тарелки пружины 6. Предлагаемая опора вала также включает прижимающую гайку 7, которая имеет резьбу и которая установлена в резьбовом отверстии корпуса 2. Гайка 7 примыкает к большей тарелке пружины 6 и прикладывает к ней осевое прижимающее усилие для ее прижатия к цилиндрической втулке 5 и подшипникам 4. Гайка 7, установленная в резьбовом отверстии корпуса 2, может быть перемещена вдоль оси путем ее вращения для обеспечения регулировки указанного прижимающего усилия. В другом варианте реализации (на чертежах не показан) упорные подшипники 4 могут устанавливаться непосредственно на валу 1 по посадке с натягом.
Предлагаемая опора работает следующим образом. Вал электропривода, будучи установленным в подшипниках 4 вынужден перед началом вращения преодолевать трение качения тел вращения подшипников 4. Гайка 7 посредством пружины 6 через цилиндрическую втулку 5 прикладывает к подшипникам 4 осевое прижимное усилие, которое ввиду невозможности осевого перемещения подшипников 4 в корпусе 2, воспринимается телами качения подшипников 4, что увеличивает трение их качения. Таким образом, повышение трения качения позволяет повысить усилие, которое необходимо преодолеть валу для начала вращения, что позволяет компенсировать незначительные крутящие моменты, прикладываемые к валу при переключении между режимами работы электропривода. Использование тарельчатой пружины 4 позволяет повысить компактность конструкции, а использование резьбой гайки позволяет простым и удобным способом регулировать степень прижатия пружины 4 и как следствие - величину страгивающего момента.