Підшипниковий вузол

Винахід відноситься до галузі машинобудування і може використовуватися у конструкціях машин та механізмів із швидкообертальними валами. Відома конструкція підшипникового вузла, яка має цапфу валу, корпус з торцевими кришками та підшипники кочення у вигляді рівномірно розташованих навкруги цапфи валу несучих порожнистих роликів, що розміщені з зазором на закріплених у торцевих кришках порожнистих осях з радіальними каналами, а також контактуючі з цапфою валу та згадуваними несучими порожнистими роликами проміжні ступінчасті ролики (а.с. СССР №1574938 „Подшипниковый узел", опубл. 30.08.90, бюл. №24, с.4). Недоліком конструкції є інтенсивність зносу у спряженнях. Прототипом є конструкція підшипникового вузла, яка має цапфу валу, корпус з торцевими кришками та підшипники кочення у вигляді рівномірно розташованих навкруги цапфи валу несучи х порожнистих роликів, що розміщені з зазором на закріплених у торцевих кришках порожнистих осях з радіальними каналами, а також контактуючі з цапфою валу та згадуваними несучими порожнистими роликами проміжні ролики, при цьому на поверхнях даних проміжних роликів та цапфи валу виконані профільовані гребені. Також до складу вузла входить система подачі газу під тиском, що сполучається з радіальними каналами в осях (а.с. СССР №1784771 „Подшипниковый узел", опубл. 30.12.92, бюл. №48. с.4). Недоліком такої конструкції є знос у фрикційних спряженнях, який виникає тому, що можливі при експлуатації перекоси осей несучих роликів можуть компенсуватися тільки у границях величини радіального зазору в опорах роликів. Завдання винаходу полягає у підвищенні надійності підшипникового вузла за рахунок зниження зносу фрикційних поверхонь. Для вирішення даного завдання у підшипниковому вузлі, який має цапфу валу, корпус з торцевими кришками та підшипники кочення у вигляді рівномірно розташованих навкруги цапфи валу несучих порожнистих роликів, що розміщені з зазором на закріплених у торцевих кришках порожнистих осях з радіальними каналами, а також контактуючі з цапфою валу та з згадуваними несучими порожнистими роликами проміжні ролики, та має систему подачі газу під тиском. Підшипниковий вузол оснащений трьома несучими роликами, при цьому точки контактів роликів з цапфою валу розташовані під кутом 120° відносно один одного, причому порожнисті осі двох роликів закріплені жорстко відносно положення цапфи валу, а вісь третього закріплена на важелі, що консольне навантажується тарільчастими пружинами, а проміжні ролики виконані у вигляді ряду дисків, що рівномірно розміщуються уздовж цапфи валу та встановлені з зазором між поверхнями корпусу, які мають живильники для підводу газу у зазор. Закріплення вісі третього несучого ролика на важелі дозволяє змінювати відстань між віссю ролика та віссю цапфи валу та таким чином забезпечує надійний контакт у спряженнях у будь-яких умовах експлуатації вузла. Виконання проміжних роликів складеними у вигляді ряду дисків дозволяє рівномірно розподіляти зони контакту у фрикційних спряженнях, при цьому подача газу через живильники забезпечує удержування дисків в осьовому напрямку. На фіг.1 показується боковий вигляд підшипникового вузла. На фіг.2 показується переріз фіг.1 по А-А. На фіг.3 показується переріз фіг.1 по Б-Б. Підшипниковий вузол містить корпус з торцевими кришками 1 і 2. Рівномірно навкруги цапфи 3 валу 4 розташовані три несучих порожнистих ролика 5, що спираються на котушкоподібні осі 6. Осі 6 складаються з циліндрів 7, що мають вуглеграфітові проставки 8, причому кожен циліндр 7 має торцеву деталь 9, а друга торцева деталь 10 закріплюється різьбою до деталі 11, на якій жорстко закріплений циліндр 7. На поверхнях торцевих деталей 9 і 10, які повернуті до роликів 5, також закріплені вуглеграфітові проставки 12. Деталі 11 за допомогою гумових кілець 13 встановлені на осях 14. Осі 14 дво х нижніх роликів закріплені жорстко у торцевих кришках 1 і 2. Вісь верхнього ролика встановлена на важелі 15, один кінець якого встановлений на вісі 16, а другий кінець контактує зі штоком тарільчастих пружин 17. В осях 14 виконані канали 18, які з'єднані з системою подачі газу під тиском (на фіг. не показується) та з радіальними живильниками 19. Ряд дисків 20 зовнішніми поверхнями контактують з несучими порожнистими роликами 5 та цапфою 3. До торцевих поверхонь дисків 5 повернуті вставки 21, які мають живильники 22, що з'єднані каналами з системою подачі газу під тиском. Підшипниковий вузол працює наступним чином. Газ під тиском із системи подається через канали 18 та радіальні живильники 19 у робочі зазори між поверхнями вуглеграфітови х проставок 8 та внутрішніми циліндричними поверхнями порожнистих несучих роликів 5, що спираються на котушкоподібні осі 6. При обертаннях цапфи 3 валу 4 рух за допомогою фрикційного контакту передається на проміжні ролики, що створені рядом дисків 20. Диски 20 удержуються від осьових переміщень та заклинювання за рахунок подачі газу під тиском через живильник 22 у вста вках 21. При цьому в обертання приводяться і несучі порожнисті ролики 5, що контактують циліндричними поверхнями дисків 20. Порожнисті ролики 5, що спираються на газостатичні підшипники, які створені подачею газу у робочий зазор, сприймають радіальні навантаження від валу. Торцеві деталі 9 і 10 відвертають осьові зміщення роликів 5, причому вуглегра фітові проставки 12 забезпечують антифрикційні властивості у спряженнях. Гумові кільця 13 відвертають протікання газу та демпфують резонансні коливання, які можуть виникнути при експлуатації. При необхідності збільшення зусилля у фрикційних спряженнях (наприклад для компенсації зносів) затягання тарільчастих пружин приводить до переміщення важеля 15, що повертається на осі 16.