Газостатичний опорно-упорний підшипниковий вузол

Газостатичний опорно-упорний підшипниковий вузол, який має корпус, цапфу вала, порожнисті ролики, що змонтовані на закріплених у корпусі осях, а також виконані у корпусі та осях канали і Корисна модель відноситься до галузі машинобудування і може використовуватися в конструкціях машин та механізмів із швидкообертальними роторами. Відома конструкція підшипникового вузла, який має підшипники кочення у вигляді розташованих навкруги цапфи вала роликів, що спряжені з зовнішньою поверхнею вала. Ролики розміщені з зазором між коаксіальними втулками, які встановлені у корпусі. У втулках виконані канали для підводу газу у робочі зазори [А.С. СССР № 1449724, Подшипниковый узел, опубл. 07.01.89. Бюл №1-3 с]. Цей вузол призначається для сприйняття тільки радіального навантаження. Відома також конструкція підшипникового вузла, який має корпус, цапфу вала, охоплюючи порожнисті ролики, що змонтовані з зазором на закріплених у корпусі осях, а також живильники та канали для підводу газу, при цьому цапфа вала має кільцеві проточки, за допомогою яких вони контактують з периферійними частинами роликів [А.С. СССР № 1590728, Газостатический упорный подшипниковый узел, опубл. 07.09.90. Бюл. №33]. Недопіком конструкції є те, що вона призначається тільки для сприйняття осьового навантаження. Прототипом обрана конструкція опорноупорного газостатичного підшипникового вузла, яка має корпус, цапфу вала, порожнисті ролики, що змонтовані на закріплених у корпусі осях, а також виконані у корпусі та осях канали і живиль І живильники підводу газу, що сполучаються з системою подачі газу під тиском, при цьому ділянки внутрішньої поверхні корпусу, поверхні обертання порожнистих роликів, осей та цапфи вала виконані конусними, який відрізняється тим, що ролики виконані збірними та складаються з вінця, зовнішня циліндрична поверхня якого та спряжена з нею поверхня цапфи вала знаходяться у фасонному фрикційному зачепленні, а сам вінець встановлено на двох бокових елементах, конусні поверхні яких встановлені з зазором між відповідними конусними поверхнями корпусу та осей. ники підводу газу, що сполучаються з системою подачі газу під тиском, при цьому внутрішня поверхня корпусу, поверхні обертання порожнистих роликів, осей та цапфи А виконані конусними, а сам вузол має розташовані між корпусом та порожнистими роликами з можливістю їх обхвату несучою опорно-упорною шайбою конусної форми, при цьому поверхня корпусу, що повернута в напрямку згаданої шайби виконана з кутом корпусу, який аналогічний куту конусної поверхні шайби [А.С. СССР №1707332. Газостатический подшипниковый узел, опубл. 23.01.92, Бюл. №3]. Головним недоліком підшипникового вузлапрототипа є наявність великої кількості фрикційних спряжень (цапфа-ролики, ролики - шайба), консольність навантаження осей роликів, що знижує надійність роботи конструкції. Другий недолік складність виготовлення втулок газостатичного підшипника, що повернутий до опорно-упорно'і шайби, та необхідність високоточного виготовлення самої шайби. Втулка має великі габарити, потребує необхідності забезпечення високої точності та великої трудоємкості виготовлення. У зв'язку з великими габаритами втулка має високу інерційність, що збільшує імовірність проковзування у фрикційних спряженнях на перехідних режимах. Завдання винаходу полягає у спрощенні конструкції підшипникового вузла та підвищенні його надійності. Для вирішення даного завдання опорноупорний підшипниковий вузол, який має корпус, цапфу вала, порожнисті ролики, що змонтовані на 00 7478 закріплених у корпусі осях, а також виконані у корпусі та осях канали і живильники підводу газу , що сполучаються з системою подачі газу під тиском, при цьому ділянки внутрішньо/ поверхні корпусу, поверхні обертання порожнистих роликів, осей та цапфи вала виконані конусними виконано таким чином, що ролики виконані збірними та складаються з вінця, зовнішня циліндрична поверхня якого та спряжена з нею поверхня цапфи вала знаходяться у фасонному фрикційному зачепленні, а сам вінець встановлено на двох бокових елементах, конусні поверхні яких встановлені з зазором між відповідними конусними поверхнями корпусу та осей. Виконання на зовнішній циліндричній поверхні вінця складового ролика та спряжених з ним поверхнях цапфи вала паралельних конусних канавок (фасонне фрикційне зачеплення) дозволяє зменшити ймовірність проковзування у спряженнях та дозволяє передати осьові навантаження на ролики Виконання ролика складеним з двома боковими конусними елементами дозволяє забезпечити сприйняття осьових навантажень будь-якого напрямку газостатичними підшипниками, що створюються подачею газу у зазор між поверхнями даних елементів та відповідними конусними поверхнями корпусу та осей. При цьому зменшується кількість фрикційних спряжень порівняно з прототипом, нема необхідності у консольному навантаженні осей роликів, спрощується компоновка вузла. На Фіг.1 показується загальний вид газостатичного опорно-упорного підшипникового вузла. На Фіг.2 показується переріз Фіг 1 по А-А. Під шипниковий вузол містить цапфу 1 вала, яка має фасонні канавки 2, спряжені з фасонними канавками 3 на зовнішній циліндричній поверхні вінця 4. який створює спільно з двома боковими елементами 5 складений порожнистий ролик. Дані складені порожнисті ролики розташовані рівномірно навкруги цапфи 1 вала. Ролики розташовано на осях 6, що встановлені у корпусі 7. Ролики встановлені таким чином, що у робочому положенні створюється зазор між конусними поверхнями осей 6 та конусними поверхнями бокових елементів 5 з одного боку і зазор між конусними поверхнями 8 корпусу 7 та конусними поверхнями бокових елементів 5 з другого боку. В осях виконані канали 9, які сполучаються з каналами 10 у корпусі 7. З цими каналами сполучаються живильники 11 і 12 у осях та корпусі відповідно. Канали 9 у осях 6 сполучаються з системою подачі робочого середовища під тиском (на Фіг. не показується). Конструкція працює наступним чином. При обертаннях вала радіальне та осьове навантаження передаються через фрикційне фасонне зачеплення, яке утворюється фасонними канавками 2 цапфи 1 вала та канавками 3 на зовнішній циліндричній поверхні вінця 4 на складений порожнистий ролик, створений боковими елементами 5 та вінцем 4. Складені порожнисті ролики спираються на газовий шар, що створюється подачею газу через канали 9 та 10, а також живильники 11 та 12 у робочі зазори між конусними поверхнями осей б і конусними поверхнями 8 корпусу 7 та відповідними конусними поверхнями бокових елементів 5, що сприймають радіальні та осьові навантаження від вала. Фіг.2 л 1 Комп'ютерна верстка М. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601