Підшипниковий вузол

Підшипниковий вузол, який містить корпус з торцевими кришками та газостатичні підшипники кочення у вигляді рівномірно розташованих навколо вала несучих порожнистих роликів та контактуючих з ними проміжних роликів, при цьому порожнисті несучі ролики розміщені із зазором на закріплених у торцевих кришках осях, що забезпечені антифрикційними вкладишами з живильника ми для підведення газу під тиском у робочий зазор з боку внутрішньої поверхні несучого ролика, а проміжні ролики контактують з підшипниками кочення, які вільно встановлені співвісно валу в торцевих кришках, при цьому внутрішня поверхня корпусу виконана фасонною з ділянками, кожна поверхня котрих еквідистантна охоплюваній поверхні несучого порожнистого ролика та забезпечена антифрикційним вкладишем, що закріплений у корпусі зі створенням камери підведення газу під тиском до рівномірно розташованих живильників, який відрізняється тим, що кожний із згаданих проміжних роликів знаходиться в безпосередньому контакті з цапфою вала та встановлений своїми цапфами в еластичних втулках, що з'єднані з внутрішніми кільцями підшипників кочення. Корисна модель відноситься до галузі машинобудування і може використовуватися в конструкціях машин і механізмів із високообертовими роторами. Існують конструкції підшипникових вузлів, які містять газостатичні підшипники кочення у вигляді рівномірно розташованих навкруги вала несучих роликів. Контакт несучих роликів з валом може бути безпосереднім або через проміжні ролики, при цьому поверхні, що утворюють робочі зазори, забезпечуються антифрикційними вкладишами, а також в конструкціях передбачені канали, камери та живильники для підведення газу під тиском з метою створення несучого газового шару [див. а.с. №1449724 (СССР), F16C 32/00, опубл. 07.01.89, бюл. №1; а.с. №1753079 (СССР), F16C 32/00, опубл. 07.08.92, бюл. №29 та ін.]. Прототипом корисної моделі є конструкція підшипникового вузла, яка має корпус з торцевими кришками та газостатичні підшипники кочення у вигляді рівномірно розташованих навколо вала несучих порожнистих роликів, що розміщені із зазором на закріплених у торцевих кришках осях з живильниками для підведення газу під тиском, які виконані з боку цапфи вала. Несучі порожнисті ролики розташовані у контакті з цапфою вала, а з боку корпусу розміщені контактуючі з несучими роликами проміжні ролики. Внутрішня поверхня корпусу виконана фасонною з ділянками, кожна поверхня котрих еквідистантна охоплюваній поверхні несучого порожнистого ролика та забезпечена антифрикційним вкладишем, що закріплений у корпусі зі створенням камери підведення газу під тиском до рівномірно розташованих живильників. Проміжні ролики мають цапфи, що контактують з внутрішніми кільцями підшипників кочення, які вільно встановлені співвісно валу із зовнішнього боку торцевих кришок. Вважається, що підшипники кочення, які знаходяться у вільно підвішеному стані, мають демпфірувальну здатність і здійснюють гасіння енергії коливального руху вала та несучих роликів [див. Підшипниковий вузол. Деклараційний патент на винахід №67669А, F16C 21/00; заявл. 05.11. 2003; опубл. 15.06.2004, бюл. №6]. Недоліком такої конструкції є недостатнє демпфірування в районі контакта цапф проміжних роликів з внутрішніми кільцями підшипників ковзання, а також віддаленість цих вузлів від джерела виникнення збурюючих сил, тобто обертового вала. Все це знижує діапазон працездатності підшипникового вузла. Завдання корисної моделі полягає в розши те ю ю О) 11515 ренні діапазону працездатності підшипникового вузла за рахунок підвищення його демпфірувальної здатності. Для вирішення даного завдання у підшипниковому вузлі, який містить корпус з торцевими кришками та газостатичні підшипники кочення у вигляді рівномірно розташованих навколо вала несучих порожнистих роликів та контактуючих з ними проміжних роликів, при цьому порожнисті несучі ролики розміщені із зазором на закріплених у торцевих кришках осях, що забезпечені антифрикційними вкладишами з живильниками для підведення газу під тиском у робочій зазор з боку внутрішньої поверхні несучого ролика, а проміжні ролики контактують з підшипниками кочення, які вільно встановлені співвісно валу в торцевих кришках, при тому внутрішня поверхня корпусу виконана фасонною з ділянками, кожна поверхня котрих еквідистантна охоплюваній поверхні несучого порожнистого ролика та забезпечена антифрикційним вкладишем, що закріплений у корпусі зі створенням камери підведення газу під тиском до рівномірно розташованих живильників, кожний із згаданих проміжних роликів знаходиться в безпосередньому контакті з цапфою вала та встановлений своїми цапфами в еластичних втулках, що з'єднані з внутрішніми кільцями підшипників кочення. На Фіг.1 наведено поперечний розріз підшипникового вузла; на Фіг.2 - переріз А-А на Фіг. 1. Підшипниковий вузол містить корпус 1 з торцевими кришками 2 і 3. В безпосередньому контакті з валом 4 знаходяться проміжні ролики 9, що одночасно контактують з несучими порожнистими роликами 5. Несучі ролики 5 розміщені із зазором на закріплених у торцевих кришках 2 і 3 осях 6. До поверхонь осей 6 прилягають антифрикційні вкладиші 8, в яких передбачені живильники 7. Корпус 1 виконується таким чином, що його внутрішня поверхня є фасонною з ділянками, кожна поверхня котрих еквідистантна охоплюваній поверхні несучого порожнистого ролика 5 та забезпечується антифрикційним вкладишем 10. Останній, при закріпленні в корпусі 1, створює камеру 11 для підведення газу під тиском та має рівномірно розташовані живильники 12. Проміжні ролики 9 своїми цапфами 13 встановлені в еластичних втулках 14, що з'єднані з внутрішніми кільцями 15 підшипників кочення 16. Підшипники кочення 16 встановлені вільно в торцевих кришках 2 і 3 співвісно валу та мають обмежники 17 осьового переміщення з антифрикційного матеріалу та закриті кожухами 18. Для підведення газу під тиском від спеціальної системи (на Фіг.1 і 2 не показано) у робочі зазори підшипникового вузла патрубок 19 поєднаний з кільцевим колектором 20, який, в свою чергу, сполучається з каналами 21 у корпусі 1 та камерами 11. У корпусі 1 та кришках 2 і 3 виконані канали 22 і 23 відповідно, що сполучаються з каналами 24 і 25 в осях 6. Підшипниковий вузол працює наступним чином. Газ під тиском за допомогою патрубка 19 подається у кільцевий колектор 20, а далі через канали 21 і камери 11 до живильників 12 у вкладишах 10, а після того у робочі зазори, що створені між вкладишами та охоплюваними зовнішніми поверхнями несучих порожнистих роликів 5. За допомогою каналів 22 у корпусі 1, каналів 23 у кришках 2 і 3 та каналів 24 і 25 в осях 6 газ під тиском подається у робочі зазори, що створені поверхнями антифрикційних вкладишів 8 та внутрішніми поверхнями несучих порожнистих роликів 5. При обертанні вала 4 рух передається на проміжні ролики 9, а від них до несучих порожнистих роликів 5, що спираються на газостатичні шари, які створюються подачею стисненого газу у робочі зазори. Розташування живильників 7 дозволяє підтиснути несучі ролики 5 до проміжних роликів 9. Таким чином несучими роликами 5 сприймається навантаження від вала 4. Проміжні ролики 9 своїми цапфами 13 контактують з еластичними втулками 14, що з'єднані з внутрішніми кільцями 15 підшипників кочення 16. Підшипники 16 знаходяться у вільно підвішеному стані, мають демпфірувальну здатність та сприяють розсіюванню енергії коливального руху, що виникає при обертанні вала. Внаслідок того, що підшипники 16 розташовані у безпосередній близькості до вала 4, мають додатковий демпфірувальний елемент у вигляді еластичної втулки 14, гасіння енергії коливального руху вала здійснюється поблизу від джерела його виникнення. Антифрикційні обмежники 17 утримують підшипники кочення 15 від осьових переміщень. Антифрикційні вкладиші 8 і 10 дозволяють уникнути катастрофічних зносів у випадках контактів несучих роликів 5 з опорними поверхнями підшипникового вузла. 11515 s ю П 20 Фіг. 1 Фіг. 2 Комп'ютерна верстка А. Крулевський Підписне Тираж 26 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 - 4 2 , 01601