ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ

Техническое решение относится к области машиностроения и может быть использовано в подшипниках скольжения, работающих на перекачиваемых средах, к примеру, в центробежных насосах.
Известен подшипник скольжения [1], включающий основание и крышку, внутри которых расположены разрезные металлические вкладыши, составляющие пару трения с вращающимся валом или деталью, установленной на валу.
Здесь же, известен подшипник скольжения, в основании и крышке которого, вкладыши установлены в разрезной втулке. Указанные вкладыши состоят из жесткого основания и антифрикционного слоя и создают пару трения с вращающимся валом или деталью, установленной навалу.
Таким подшипникам необходима принудительная система смазки и условия, предотвращающие попадание механических включений.
Также известен подшипник скольжения [2], состоящий из цельного корпуса, внутри которого расположен цельный или разрезной вкладыш, взаимодействующий с поверхностью скольжения вала В цельном корпусе вкладыш может быть установлен и во втулке. Неразрезной вкладыш может быть выполнен в виде втулки.
Для вкладышей используются антифрикционные материалы [3], к примеру, в подшипнике скольжения применяются древесные слоистые пластики. Такой вкладыш достаточно износостойкий. В паре с металлом -
износ последнего меньший, по сравнению с применением вкладышей из бронзы или антифрикционного чугуна
Вкладыши из древесных пластиков способны поглощать влагу и разбухать, что является отрицательным свойством. Однако, влага в древесине, обеспечивает улучшение смазки подшипника.
Указанный вкладыш имеет высокий модуль упругости. При работе подшипника с повышенными нагрузками и большими скоростями, возникает вибрация, что также является отрицательным свойством Кроме того, для длительной работы вкладышей из древесных пластиков необходимо обеспечить выбор и подачу смазки, так как он обладает низкой теплопроводностью.
2
В технике используются подшипники [4] скольжения с текстолитовыми, полиамидными, капроновыми и др. вкладышами. Вышеуказанные вкладыши могут применяться при нагрузках р=100 ктс/см и температуре не выше 80°С.
При нарушении одного из параметров вкладыши подплавляются, увеличивается зазор между трущейся парой, что приводит к вибрации и остановке оборудования.
2
Известны также вкладыши (втулки) [5], из металлофторопласта, которые более устойчивы к повышенной температуре до 26СРС и нагрузке до 500 кгс/см. Такие вкладыши, по сравнению с ранее указанными, более устойчивы к применению в условиях с высокой температурой и более высокими нагрузками.
Все вышеуказанные подшипники неудовлетворительно работают на перекачиваемой среде.
Для устранения указанных недостатков поставлена задача создать подшипник скольжения с улучшенными техническими характеристиками, работающий на перекачиваемых средах.
Для решения поставленной задачи предложен подшипник скольжения, включающий цельный корпус с боковой крышкой, внутри
корпуса установлена антифрикционная втулка, охватывающая вал, с поверхностью скольжения, снабженной радиальными каналами для подачи смазки.
В отличие от известного, в заявляемом техническом решении, втулка выполнена из графитофторопласта, имеющая с торца впадины, при этом, между торцами втулки и корпусом, и крышкой размещены кольца из упругого материала, а поверхность скольжения вала покрыта хромом, к тому же, боковая крышка снабжена выступами, входящими во впадины втулки.
Все отличительные признаки заявляемого подшипника имеют ряд положительных качеств, которые влияют на технический результат:
- втулка выполнена из графитофторопласта Графитофторопласт имеет высокую твердость до 157 НВ, имеет низкий коэффициент трения (0,08...0,15) по стали и работает при температурах от 60°С до -250°C. Данный материал обладает хорошими антифрикционными свойствами. При высокой твердости - износостойкий и одновременно обладает податливостью, хорошей смазываемостью;
- втулка с торца имеет впадины. Впадины служат для размещения выступов крышки;
- между торцами втулки и корпусом, и крышкой размещены кольца из упругого материала. При работе втулка нагревается и эти кольца принимают на себя ее линейное удлинение;
- поверхность скольжения вала покрыта хромом. Данное покрытие обеспечивает твердость 950-1100 HV. За счет высокой чистоты обработки поверхности достигается низкий коэффициент трения в паре 0,05...0,07, обеспечивается высокая работоспособность в температурном режиме от 60°C дo -250°C.
Сочетание в паре трения графитофторопластовой втулки и поверхности, покрытой хромом обеспечивает работу подшипника с низким коэффициентом трения и в больших температурных пределах.
Втулка из графвдофторопласта является податливой при перекосах, вызванных изготовлением и сборкой. И самое главное то, что данная пара хорошо работает на перекачиваемой среде, (на нефти, масле, мазуте, воде, бензине, дизельном топливе и т.д.);
- боковая крышка снабжена выступами, входящими во впадины втулки. Такая конструкция предотвращает поворот втулки. В результате, втулка, корпус и крышка подшипника являются взаимно неподвижными.
Таким образом, перечисленные выше отличительные признаки необходимы и достаточны для решения поставленной задачи, находятся в причинно - следственной связи с получаемым результатом и позволяют на высоком техническом уровне осуществить разработку новой конструкции подшипника скольжения.
Заявляемый подшипник скольжения поясняется чертежами.
Па фиг 1 изображена разрезе общий вид подшипника,
На фиг.2 изображено место I.
Подшипник скольжения, включает цельный корпус 1 с боковой крышкой 2. Внутри корпуса 1 установлена антифрикционная втулка 3 из графтоофгоропласта, внутри которой расположен вал 4, с поверхностью скольжения 5, снабженной радиальными каналами 6 для подачи смазки. Втулка 3 с торца имеет впадины 7, при этом, между торцами втулки 3 и корпусом 1, и крышкой 2 размещены кольца 8 из упругого материала» а поверхность скольжения 5 вала 4 покрыта хромом, к тому же, боковая крышка 2 снабжена выступами 9, входящими во впадины 7 втулки 3. Крышка крепится к корпусу крепежными элементами 10, 11.
Сборку подшипника выполняют так. В корпус 1 вставляют кольцо из упругого материала, а затем - втулку 3 из графитофторопласта Во внутрь втулки 3 помещают вал 4, а в крышку 2 вкладывают второе кольцо 8 из упругого материала. После этого крышкой 2 закрывают втулку 3, при этом, крышку 2 поворачивают так, чтобы выступы 9 попали
во впадины 7 втулки 3. Затем крышку закрепляют крепежными элементами 10, 11.
Подшипник работает следующим образом.
Поверхность скольжения 5 на вращающемся валу 4 образует пару трения со втулкой 3, выполненной с графитофторопласта Для улучшения работы подшипника скольжения, снижения трения и отвода тепла, в зону трения, через радиальные каналы 6 подается перекачиваемая жидкость. Поступившая в зону трения жидкость» растекается по зазору в противоположные стороны вдоль рабочих поверхностей. Таким образом, при работе насоса, подшипник всегда будет смазан.
В случае, когда насос перекачивает подогретую или горячую жидкость, втулка 3 расширяется, а кольца 8 из упругого материала деформируются и компенсирует ее линейное расширение.
Фиксация втулки 3 от проворота происходит при помощи выступов 9 на крышке, которые входят во впадины 7 втулки 3. Крышка 2 крепится крепежными элементами 10, 11 к корпусу 1.
Данное техническое решение простое в изготовлении и не требует больших материальных затрат. Решает поставленную задачу и может широко использоваться в конструкциях насосов с применением перекачиваемой среды для смазывания и охлаждения подшипников скольжения.