Подшипник упорный на жидкостной опоре

Наряду с значительными преимуществами, подшипники с самоустанавливающимися упорными колодками на механической опоре и подшипники с выравнивающей системой имеют множество недостатков, таких как отсутствие демпфирования осевых колебаний, осевое проседание опор под действием осевых сил, осевое проседание от механического износа опор несущих элементов.

Для решения указанных проблем компания «ТРІЗ» разработала упорный демпферный подшипник ПУД ТРІЗ с жидкостной опорой. с использованием гидродинамического давления масляного клина для формирования жидкостной (гидростатической) опоры несущих колодок. Такой подшипник имеет основные преимущества упорных подшипников с самоустанавливающимися колодками и подшипников с компенсирующей выравнивающей системой. Эти преимущества реализуются за счет перетекания части масла из гидродинамического клина в полость на обратной стороне упорной колодки (поверхности корпуса), что обеспечивает образование на обратной стороне колодки эпюры гидростатического давления. Благодаря этому колодка всплывает и устанавливается в пространстве таким образом, пока для заданного режима работы не наступит равнодействующая сил и моментов (подобно колодке с механической опорой).

Упорный демпферный подшипник позволяет исключить явление осевого силового проседания узла, устранить механические опоры из конструкции подшипника, тем самым исключить дополнительное осевое проседание при смятии опорных поверхностей, которые контактируют, а также уменьшит осевой габарит узла. Образование на тыльной стороне колодки гидростатического слоя масла обеспечит подшипник дополнительным подавлением шума и демпфированием, что снизит осевую вибрацию и раскачивание ротора.

Подшипник упорный ПУД – демпферный с жидкостной опорой

Для обеспечения более стабильной работы ротора, при неравномерной нагрузке на несущие элементы, компанией «ТРІЗ» разработан упорный подшипник демпферный с сферическим упором (ПУДС) несущего кольца на корпус подшипника через гидростатическую опору – ПУДС ТРІЗ с жидкостной опорой.

Между сферическими поверхностями упорного кольца и корпуса подводится масло из полости (кармана) на тыльной стороне каждой из колодок. При восприятии подшипником осевой нагрузки часть масла из гидродинамического клина перетекает через гидростатический карман колодки в кольцевую канавку на сферической поверхности упорного кольца. Между сферическими поверхностями образуется эпюра гидростатического давления, что позволяет сферической поверхности упорного кольца всплыть на слое масла и установиться (повернуться) в нужном положении при воздействии неравномерной нагрузки на колодки. Такая конструкция позволяет обеспечить еще большее снижение шума и демпфирования, а также обладает способностью выравнивать нагрузку между несущими колодками, что не имеет аналогов.

Подшипник упорный ПУДС — демпферный с жидкостной опорой с выравниванием по сферической поверхности

Подшипник упорный с выравниванием по сферической поверхности (после стендовых испытаний)

Преимущества подшипников с жидкостной опорой:

• -высокая выравнивающая и компенсирующая способность;

• -обеспечение двукратной несущей способности;

• -минимизация осевого проседания от воздействия осевых сил;

• -отсутствие осевого проседания от механического истирания опор несущих элементов;

• -перераспределение усилия на несущие колодки при неравномерности осевой нагрузки;

• -длительный ресурс эксплуатации, гарантированный шестилетний пробег;

• -сокращение количества деталей;

• -встроенный протектор электроэрозионного разрушения;

• -скребки обеспечивают подвод, снятие и отвод масла;

• -в колодках применяется тангенциальное и радиальное охлаждение ТРІЗ;

• -низкие потери мощности;

• -компактные;

• -адгезия антифрикционного слоя с подложкой выше на 30%;

• -используется штатная система смазки;

• -простота в обслуживании.

Сравнение количества элементов:
а) подшипник упорный на жидкостной основе; б) подшипник упорный с выравнивающей системой

Стендовые испытания упорных подшипников на жидкостной основе показали эффективное демпфирование на режимах повышенной вибрации с высокой осевой нагрузкой.

Режим испытания подшипника