хидростатичен лагер
Собственици на патент RU 2424453:
Изобретението се отнася до областта на машиностроенето и може да се използва в ъглови контактни лагери на шпинделни възли на металорежещи машини, когато се използват като смазочна среда, както течности, така и газове. Хидростатичният лагер съдържа корпус с пръстеновидни и дроселиращи радиални канали за изпомпване на смазка, вал, подвижна втулка с радиални дроселиращи канали. Подвижната втулка има пръстеновидни издатини, някои от които са направени върху външната цилиндрична повърхност на подвижната втулка, образувайки стъпаловидна прорезна дроселираща междина с повърхностите на корпуса, а други са направени на нейните краища. Вътрешната цилиндрична повърхност на подвижната втулка, свързана с вала, образува прорезна дроселираща междина. Упорните пръстени са разположени на вала от двете страни на подвижната втулка, чиито крайни повърхности образуват стъпаловидни прорези за дроселиране с пръстеновидни издатини в краищата на подвижната втулка. Крайните и външните цилиндрични повърхности на упорните пръстени образуват прорези за дроселиране със съединителните повърхности на корпуса. ЕФЕКТ: създаване на хидростатичен лагер с по-ниски загуби на мощност на триене поради триене в смазката и разширяване на възможността за използване на радиално-аксиални хидростатични лагери в шпинделни възли с различни оформления. 1 болен.
Заявеното устройство се отнася до областта на машиностроенето и може да се използва в ъглови контактни лагери на шпинделни възли на металорежещи машини, когато се използва като смазочна среда, както течности, така и газове.
Известен хидростатичен лагер, съдържащ корпус с пръстеновидни и радиални канали за изпомпване на смазка, вал и подвижна втулка с радиални канали, разположени вкухини между корпуса и вала и образувайки прорезна дроселираща междина с повърхността на вала, върху външната цилиндрична повърхност на втулката, в двата края са направени пръстеновидни издатини, образуващи стъпаловидна дроселираща междина между корпуса и вала. Радиалният канал в тялото е изпълнен под формата на дроселиращи отвори или шлицова дроселираща междина, разположена по обиколката, свързваща пръстеновидния канал, направен върху външната цилиндрична повърхност на тялото, със стъпаловидна шлицова дроселираща междина, радиалните канали на втулката са направени дроселиращи (патент на България № 2208723, клас F16C 32/06, 17/10, 2001).
Недостатъкът на лагера е невъзможността за възприемане на аксиални натоварвания.
Най-близкият аналог на претендираното техническо решение е хидростатичен лагер, съдържащ корпус с пръстеновидни и радиални канали за изпомпване на смазка, вал и подвижна втулка с радиални канали, разположени в кухината между корпуса и вала. На външната цилиндрична повърхност на втулката в двата края има пръстеновидни издатини, образуващи стъпаловидно прорезно дроселиращо пространство между тялото и втулката. Радиалният канал в корпуса е направен под формата на дроселиращи отвори или прорезна дроселираща междина, разположена около обиколката, свързваща пръстеновидния канал, направен върху външната цилиндрична повърхност на корпуса, със стъпаловидна дроселираща междина. Радиалните канали на втулката са направени дроселиращи, а в краищата на втулката има пръстеновидни издатини, които образуват стъпаловидни прорези за дроселиране с вътрешните краища на тялото. На вала е направено пръстеновидно рамо, което образува шлицови дроселиращи междини със съединителните повърхности на корпуса и втулката (патент на България № 2298116, кл. F16C 32/06, 17/18, 2005 г.Ж.).
Недостатъците на лагера са големите загуби на мощност при триене, както и ограниченото използване в шпинделни възли на някои видове металорежещи машини.
Предложеното техническо решение се основава на задачата за създаване на хидростатичен лагер с по-малка загуба на мощност поради триене в смазката, както и разширяване на възможността за използване на радиално-аксиални хидростатични лагери в шпинделни възли с различни оформления.
Задачата се постига чрез факта, че в хидростатичен лагер, съдържащ корпус с пръстеновидни и дроселиращи радиални канали за изпомпване на смазка, вал, подвижна втулка с радиални дроселиращи канали, имащи пръстеновидни издатини, някои от които са направени върху външната цилиндрична повърхност на подвижната втулка, образувайки стъпаловидна дроселираща междина с прорези с повърхностите на корпуса, а други са направени в краищата му , вътрешната цилиндрична повърхност на подвижната втулка, свързана с вала, образува прорезна дроселираща междина, съгласно изобретението, натискащите пръстени са разположени на вала от двете страни на подвижната втулка, чиито крайни повърхности образуват стъпаловидни прорезни дроселиращи междини с пръстеновидните издатини на краищата на подвижната втулка, крайните и външните цилиндрични повърхности на тягата пръстените образуват прорези за дроселиране със съединителните повърхности на корпуса.
Чертежът показва надлъжен разрез на хидростатичен лагер.
Хидростатичният лагер се състои от сглобяем корпус 1, вал 2, подвижна втулка 3 и натискащи пръстени 4, разположени на вала 2 от двете страни на подвижната втулка 3. В корпуса 1 за подаване на смазка има радиален канал 5, направен под формата на дроселиращи отвори, разположени около обиколката или под формата на дросел с прорези празнина.Радиалният канал 5 в корпуса 1 е свързан с пръстеновидния канал 6, който е направен на външната цилиндрична повърхност на корпуса 1 и комуникира с източник на инжектиране на смазка (не е показан). За да се осигури радиална стабилизация на подвижната втулка 3, на нейната външна цилиндрична повърхност в двата края са направени пръстеновидни издатини 7, образуващи стъпаловидни прорези за дроселиране 8 между тялото 1 и втулката 3, а за аксиална стабилизация на подвижната втулка 3 са направени пръстеновидни издатини 9 на крайните й повърхности, образуващи с крайните повърхности на упорния пръстен s 4 стъпаловидни прорези за дроселиране 10. Външните повърхности на подвижната втулка 3 и вал 2 образуват прорези за дроселиране 11. В подвижната втулка 3 са направени радиални дроселиращи канали 12, свързващи стъпаловидно прорези за дроселиране 8 с прорези за дроселиране 11. Крайните и външните цилиндрични повърхности на корозионните пръстени 4 образуват прорези за дроселиране 13 и 14 със съединителните повърхности на сглобяемото тяло 1.
Лагерът работи по следния начин.
Радиалните и аксиалните натоварвания, действащи върху вала 2, увеличават (намаляват) налягането на смазване в натоварената (ненатоварена) зона на лагерния слой (носещият слой на радиалната част на лагера е оформен от прорези за дроселиране 11 и 14, а носещият слой на упорната част на лагера е оформен от прорези за дроселиране 13). В този случай подвижната втулка 3 се измества по посока на натоварването, като допълнително увеличава (намалява) потока на смазка в натоварената (ненатоварена) зона. В резултат на появилата се допълнителна разлика в налягането в натоварената и ненатоварената зона на носещия слой, валът 2 се измества в посока, обратна на товара, което осигуряваотрицателно съответствие на лагера както в радиална, така и в аксиална посока.
Намаляването на площта на хидродинамично триене между корпуса 1 и подвижната втулка 3 води до намаляване на загубите на мощност на триене, а използването на упорни пръстени 4 разширява обхвата на радиално-аксиалните хидростатични лагери в шпинделни възли с различни оформления.
Хидростатичен лагер, състоящ се от корпус с пръстеновидни и дроселиращи радиални канали за впръскване на смазка, вал, подвижна втулка с радиални дроселиращи канали, имащи пръстеновидни издатини, някои от които са направени върху външната цилиндрична повърхност на подвижната втулка, образувайки стъпаловидна дроселираща междина с прорези с повърхностите на корпуса, а други са направени в краищата му, вътрешния цилиндър калната повърхност на подвижната втулка, свързана с вала, образува дроселираща междина с прорези, която се различава по факта, че на вала от двете страни на подвижната втулка са разположени упорни пръстени, чиито крайни повърхности образуват стъпаловидни дроселиращи пролуки с прорези с пръстеновидните издатини в краищата на подвижната втулка, крайните и външните цилиндрични повърхности на упорния пръстен s образуват прорези за дроселиране със съединителните повърхности на корпуса.