Підшипниковий вузол

Винахід відноситься до галузі машинобудування і може використовуватися у конструкціях машин із швидкообертальними роторами. Існує конструкція підшипникового вузла, яка має підшипники кочення у вигляді розташованих по колу роликів, які спряжені з зовнішньою поверхнею валу. Ролики розміщені з зазором між коаксіальними втулками, що встановлені у корпусі. У втулках виконані канали для підводу газу у робочі зазори, (а.с. СССР №1449724 „Подшипниковый узел”, опубл. 07.01.89, бюл. №1, с. 3). Основним недоліком конструкції є імовірність просковзування роликів відносно валу та знос поверхонь спряжень. Прототипом є конструкція підшипникового вузла, яка має корпус, цапфу валу та підшипники у вигляді несучих порожнистих роликів, що встановлені з зазором на порожнистих осях, що мають радіальні канали та закріпленні у корпусі, а також систему подачі газу під тиском, яка сполучається через радіальні канали з зазором між роликами і осями. При цьому підшипниковий вузол оснащається безконтактним натяжним елементом, який сполучається з системою подачі газу під тиском, та має канали для підводу газу у зазор між гнучкою ланкою та натяжним елементом, (а.с. СССР №1597456 „Подшипниковый узел”, опубл. 07.10.90, бюл. №37). Недоліком конструкції є обмеження працездатності, яка обумовлюється тим, що радіальні навантаження з однієї опори (частіше з верхньої) сприймаються тільки гнучкою охоплюючою ланкою, що може бути недостатнім при великих радіальних навантаженнях. Підшипниковий вузол не має задовільної жорсткості, що обмежує його працездатність. Незадовільна жорсткість пояснюється тим, що гнучка охоплююча ланка при великих навантаженнях може деформуватися. Завдання винаходу полягає у поширенні діапазону працездатності підшипникового вузла. Для вирішення даного завдання у підшипниковому вузлі, якій має корпус, цапфу валу, та підшипники кочення у ви гляді несучих порожнистих роликів, що змонтовані з зазором на порожнистих осях з радіальними каналами і закріпленні у корпусі, та систему подачі газу під тиском, яка сполучається через радіальні канали з зазором між роликами та осями, при цьому вузол оснащений замкненою гнучкою ланкою і безконтактним натяжним елементом, який сполучається з системою подачі газу під тиском та має канали для підводу газу у зазор між гнучкою ланкою та натяжним елементом. При цьому гнучка ланка охоплює поверхні не менш трьох несучи х порожнистих роликів, а безконтактний натяжний елемент виконується у вигляді циліндру з ексцентриситетом, встановленому у корпусі з можливістю обертання. Сприймання навантаження тільки несучими роликами дозволяє забезпечити необхідну жорсткість опори. При цьому присутність охоплюючого замкненого гнучкого елементу забезпечує достатню синхронізацію обертання роликів. Виконання безконтактного натяжного елементу у вигляді циліндру з ексцентриситетом, який встановлений у корпусі з можливістю обертання, що дозволяє просто та ефективно здійснювати процес регулювання натяжіння замкненої гнучкої ланки. Це, у свою чергу, дозволяє здійснити регулювання у широкому діапазоні навантажень та поширити тим самим діапазон працездатності вузла. На фіг.1 показується боковий вигляд підшипникового вузла. На фіг.2 показується переріз фіг.1 по А-А. Конструкція містить корпус 1, у котрому розміщенні підшипники кочення у вигляді несучих порожнистих роликів 2, які встановлені з зазором на порожнистих осях 3. Осі 3 мають радіальні живильники 4, що з'єднуються з системою подачі газу під тиском (на фіг. не показані). Несучі порожнисті ролики 2 контактують своїми зовнішніми поверхнями з цапфою 5 вала. Зовнішні поверхні несучих порожнистих роликів 2 охоплюються замкненою гнучкою ланкою 6. У корпусі розміщується безконтактний натяжний елемент, який виконується у вигляді циліндру 7. У циліндрі виконані канали 8, що сполучаються з системою подачі газу під тиском, повернуті до поверхонь замкненої гнучкої ланки 6. Циліндр встановлений у корпусі з ексцентриситетом відносно осі обертання. Конструкція працює наступним чином. При роботі підшипникового вузла обертання цапфи 5 валу передається на підшипники кочення, які мають несучі порожнисті ролики 3, що спираються на шар газу у зазорі між внутрішніми поверхнями роликів 4 та осями 3, що встановлені у корпусі 1. Газ у зазор надходить з системи подачі газу під тиском через порожнини в осях 3 та радіальні живильники 4. Надійність контактів несучих порожнистих роликів 3 та цапфи 5 обумовлюється замкненою гнучкою ланкою 6. Необхідний натяг ланки 6 забезпечується за рахунок піддува газу у зазори між поверхнею циліндра 7 та гнучкою ланкою 6 через радіальні канали 8. Регулювання величини зазору, тобто силової взаємодії потоку газу та ланки 6 забезпечується обертанням циліндру 7, що встановлений у корпусі з ексцентриситетом.