Підшипниковий вузол

Корисна модель відноситься до галузі машинобудування і може використовуватися в опорних пристроях з швидкообертальними роторами. Відома конструкція газостатичного підшипникового вузла, який має підшипник кочення у вигляді розташованих навкруги цапфи валу роликів, що розміщені на осях, причому ролики виконані контактуючими з цапфою вала та охоплюючими відповідні поверхні роликів кільцем, яке встановлено у підшипнику ковзання, втулка якого розміщена у корпусі [Судовое энергомашиностроение: Сборник научних трудов - Николаев: НКИ, 1991; статья А.И. Тарабрин, А.К. Чередниченко, В.М. Резник. О возможности повышения работоспособности опорних газостатических подшипников за счет снижения скорости скольжения. - с. 27-33]. Недоліком конструкції є мала здатність демпфування коливань. Прототипом обрана конструкція газостатичного підшипникового вузла, що має підшипники кочення у вигляді розташованих навкруги цапфи валу роликів, що контактують з цапфою вала та кільцем, яке охоплює відповідні поверхні роликів та встановлено у підшипнику ковзання, втулка якого розміщена у корпусі [Україна, Деклараційний патент на винахід № 69911 A, заявка № 20031211629 від 26.06.2004, Підшипниковий вузол]. Недоліком підшипникового вузла є складність конструкції, що обумовлена необхідністю виконання спряжених поверхонь фігурними. Завдання корисної моделі полягає у спрощенні конструкції та розширенні діапазону працездатності підшипникового вузла. Для вирішення даного завдання підшипниковий вузол, який має корпус, підшипники кочення у вигляді розташованих на своїх осях навкруги цапфи валу роликів, що контактують з цапфою вала та кільцем, яке охоплює відповідні поверхні роликів, осі роликів закріплені у циліндричній деталі, що встановлена з зазором у втулках циліндричного газостатичного підшипника, що розміщується у корпусі, при цьому кільце теж встановлено у корпусі та виконується збірним, має опорне кільце, тонкостінну втулку та розміщений між ними пакет тарілчастих пружин, причому опорна втулка розмішена у корпусі з можливістю осьового переміщення під впливом регулюючих гвинтів. Таке виконання підшипникового вузла дозволяє уникнути необхідності виконання поверхонь, що сприймають навантаження фігурними. Це спрощує конструкцію. Крім того, з'являється можливість регулювання контактного тиску у фрикційних спряженнях, а це дозволяє настроювати підшипниковий вузол у відповідних умовах роботи, компенсувати наслідки зносу поверхонь у процесі експлуатації та тим самим дозволяє розширити діапазон працездатності вузла. На Фіг.1 показується поздовжній переріз підшипникового вузла. На Фіг.2 показується переріз Фіг.1 по А-А. Підшипниковий вузол містить цапфу 1 вала, яка спирається на ролики 2, які своїми осями 3 встановлені у пружно-демпфуючих втулках 4, що розмішені у циліндричній деталі 5. Зовнішні поверхні циліндричної деталі 5 повернуті до втулок 6 газостатичного підшипника, що встановлюється у корпусі 7, та мають радіальні живильники 8, колектори 9 та канал підводу газу 10. Ролики 2 виконуються контактуючими з тонкостінною втулкою 11 збірного кільця, що встановлено у корпусі 7. Між тонкостінною втулкою 11 та опорною втулкою 12, що встановлена у корпусі, розміщуються тарілчасті пружини 13. Опорна втулка 12 встановлена у корпусі з можливістю осьового переміщення під впливом регулюючих гвинтів 14. Корисна модель працює наступним чином. При обертаннях цапфи 1 валу радіальне навантаження передається на ролики 2. Ролики, що знаходяться у фрикційному контакті з цапфою 1 валу та тонкостінною втулкою 11 збірного кільця, передають обертання на циліндричну деталь 5. Таким чином, радіальні навантаження від валу сприймає газостатичний підшипник, що встановлений у корпусі 7. За рахунок подачі робочого середовища через канал підводу газа 10, колектори 9 та радіальні живильники 8 газ подається у робочі зазори між зовнішньою поверхнею циліндричної деталі 5 і втулками 6. Виникаючі у процесі роботи валу коливання демпфуються пружно-демпфуючими втулками 4 та пакетом тарілчастих пружин 13. Контактний тиск у фрикційних спряженнях "цапфа валу-ролики" та "роликитонкостінна втулка" може регулюватися за допомогою регулюючих гвинтів 14. Затяжка гвинтів 12 веде до переміщення опорної втулки 12, яка стискує при цьому тарілчасті пружини 13. Пружини 13 при цьому розправляються, що призводить до зростання контактного тиску на поверхнях кочення. При цьому регулюється демпфуюча здатність пакету пружин 13.