RU2109180C1

RU2109180C1 - Thrust-radial bearing with individual lubrication

Info

Publication number: RU2109180C1
Application number: RU94035834A
Authority: RU
Inventors: А.Я. Альпин; Б.П. Степанов; А.В. Турманенко; В.А. Шапкин; А.Н. Шумов
Original assignee: Производственное объединение "Северное машиностроительное предприятие"
Priority date: 1994-09-26
Filing date: 1994-09-26
Publication date: 1998-04-20
Also published as: RU94035834A

Abstract

FIELD: thrust-radial bearings for shaft lines. SUBSTANCE: thrust-radial bearing body has hollow which consists of one central and one or two side hollows not communicating with central one in their lower parts. Each side hollow is separated from central one by radial bearing or seal. Lubricating fluid is supplied from side hollows to central hollow or is supplied by two devices provided with discs whose upper edges are located above the level of upper pads. These discs are located in one or both side hollows where volume between the level of disc lower edges and upper level of lubricating fluid is not smaller than the volume of central hollow filled during operation between upper level and level of upper pads. Lubricating fluid returns from central hollow to side hollows through pipes running from the bottom of central hollow to top of side hollow where free ends of pipes are installed at the level of upper pads. Filling of bearing central hollow with lubricating fluid during shaft rotation and immersion of all pads, in this case, into lubricating fluid make it possible to use for bearings with individual lubrication system, for instance, balancing one, equalizing the load between pads and, at sufficient cooling of lubricant in bearing, to ensure at individual lubrication the same load-bearing capacity and reliability within the wide range of application, in the way used in circulating lubrication. In this case, there is no need in circulating system with pumps, cooler of lubricating fluid and other required devices. Besides, seals in bearing may be simplified, for instance, of labyrinth type due to lowering of lubricating fluid level in side hollows during operation. EFFECT: improved reliability of bearings. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к главным упорно-опорным подшипникам судовых валопроводов. The invention relates to mechanical engineering, in particular to the main thrust bearings of ship shaft shafts.

Известен, упорно-опорный подшипник с индивидуальной смазкой (ОСТ 5.4068-80), содержащий корпус с расположенными в нем емкостью для смазывающей жидкости, упорными подушками и устройством для подачи смазывающей жидкости. Known thrust bearing with individual lubrication (OST 5.4068-80), comprising a housing with a capacity for lubricating fluid, thrust pillows and a device for supplying lubricating fluid.

В таких подшипниках смазывания жидкость должна иметь верхний уровень не выше нижней кромки шейки вала для недопущения ее протечек через уплотнение. Такой пониженный уровень, при котором верхние подушки не погружены в смазку, хотя и снижает нагрузочную способность этих подшипников, но при сохранении перпендикулярности оси вала к плоскости рабочей поверхности подушек обеспечивает их надежную работу. Этому способствует то, что подшипники не имеют системы для равномерного распределения нагрузки между подушками, и поэтому, а также из-за характерной деформации корпуса, верхние подушки, смазываемые хуже, чем нижние, нагружены меньше, а нижние, погруженные в смазку, несут основную нагрузку. In such lubrication bearings, the fluid must have an upper level not higher than the lower edge of the shaft journal to prevent leakage through the seal. Such a reduced level at which the upper pillows are not immersed in the lubricant, although it reduces the load capacity of these bearings, but while maintaining the perpendicularity of the shaft axis to the plane of the working surface of the pillows ensures their reliable operation. This is facilitated by the fact that the bearings do not have a system for evenly distributing the load between the pillows, and therefore, as well as due to the characteristic deformation of the housing, the upper pillows, which are less lubricated than the lower ones, are less loaded, and the lower ones, which are immersed in the lubricant, carry the main load .

Недостатком этих подшипников является их ненадежность в условиях эксплуатации, когда изменяется положение оси вала и отдельные подушки могут быть недопустимо перегружены. Поэтому для таких условий требуется система (например, балансирная) для равномерного распределения нагрузки между подушками. Кроме того, нагрузочная способность таких подшипников даже при достаточном охлаждении меньше, чем у подшипников балансирного типа с циркуляционной смазкой, при которой все подушки полностью погружены в смазку и несут одинаковую нагрузку. Применять в существующих подшипниках с индивидуальной смазкой систему, уравновешивающую нагрузку между подушками, нельзя, поскольку на верхние подушки, не погруженные в смазку, будет передаваться такая же нагрузка, как на нижние, но нести ее они не смогут. Поэтому нагрузочная способность всего подшипника будет еще меньше, чем при отсутствии уравновешивающей системы. The disadvantage of these bearings is their unreliability in operating conditions, when the position of the shaft axis changes and individual pillows can be unacceptably overloaded. Therefore, for such conditions, a system (for example, balancer) is required for uniform distribution of the load between the pillows. In addition, the load capacity of such bearings, even with sufficient cooling, is less than that of the balancer type bearings with circulation lubrication, in which all pillows are completely immersed in the lubricant and bear the same load. It is not possible to use a system that balances the load between the pillows in existing bearings with individual lubrication, since the same load will be transferred to the upper pillows that are not immersed in the lubricant as to the lower ones, but they will not be able to carry it. Therefore, the load capacity of the entire bearing will be even less than in the absence of a balancing system.

Техническим результатом изобретения является повышение нагрузочной способности упорно-опорного подшипника с индивидуальной смазкой и повышение надежности в работе при расширении области его применения. The technical result of the invention is to increase the load capacity of a thrust bearing with individual lubrication and increase reliability in operation while expanding its scope.

Это обеспечивается тем, что в подшипнике упорно-опорном с индивидуальной смазкой, содержащем корпус с расположенными в нем емкостью для смазывающей жидкости, упорными подушками и устройством для подачи смазывающей жидкости, емкость состоит из центральной полости и одной боковой полости, несообщающейся с центральной в нижней ее части, боковая полость отделена от центральной опорным подшипником или уплотнением, устройство для подачи смазывающей жидкости содержит диски, верхние кромки которых расположены выше уровня верхних подушек, размещенные в боковой полости и подающие смазочную жидкость в центральную полость из боковой, где объем между уровнем нижних кромок дисков и верхним уровнем смазывающей жидкости не меньше заполняемого при работе объема в центральной полости между указанным верхним уровнем и уровнем верхних подушек, а для возвращения смазочной жидкости из нижней части центральной полости в верх боковой полости проведена труба, свободный конец которой установлен на уровне верхних подушек. Кроме того, емкость может иметь другую боковую полость, несообщающуюся с центральной в нижней ее части и отделенную от нее опорным подшипником или уплотнением. This is ensured by the fact that in the thrust bearing with individual grease, comprising a housing with a reservoir for lubricating fluid, thrust pillows and a device for supplying lubricating fluid, the reservoir consists of a central cavity and one side cavity not communicating with the central cavity in the lower parts, the side cavity is separated from the central thrust bearing or seal, the lubricant supply device contains disks, the upper edges of which are located above the level of the upper pillows, times placed in the lateral cavity and supplying the lubricating fluid to the central cavity from the lateral one, where the volume between the level of the lower edges of the disks and the upper level of the lubricating fluid is not less than the volume filled during operation in the central cavity between the indicated upper level and the level of the upper pillows, and to return the lubricating fluid from the lower part of the Central cavity in the upper side of the cavity held a pipe, the free end of which is installed at the level of the upper pillows. In addition, the container may have another lateral cavity, not communicating with the Central in its lower part and separated from it by a thrust bearing or seal.

Подшипник может содержать второе устройство для подачи смазывающей жидкости, имеющее диски, верхние кромки которых расположены выше уровня верхних подушек, размещенные во второй боковой полости и подающие смазывающую жидкость в центральную полость из второй боковой, где объем между уровнем нижних кромок дисков и верхним уровнем смазывающей жидкости не меньше заполняемого при работе объема в центральной полости между указанным верхним уровнем и уровнем верхних подушек, а для возвращения смазочной жидкости из нижней части центральной полости в верх блоковой полости может быть проведена труба, свободный конец которой установлен на уровне верхних подушек. The bearing may comprise a second lubricant supply device having discs, the upper edges of which are located above the level of the upper pillows, located in the second lateral cavity and supplying the lubricant to the central cavity from the second lateral one, where the volume is between the level of the lower edges of the discs and the upper level of the lubricant not less than the volume to be filled during operation in the central cavity between the indicated upper level and the level of the upper pillows, and to return the lubricant from the lower part of the central olosti in the upper cavity block can be carried out pipe, the free end of which is mounted at the upper cushion.

На фиг. 1 изображен упорно-опорный подшипник с индивидуальной смазкой с двумя устройствами для подачи смазывающей жидкости, общий вид; на фиг. 2 - то же, но с одним устройством для подачи смазки. In FIG. 1 shows a thrust bearing with individual lubrication with two devices for supplying lubricating fluid, General view; in FIG. 2 - the same, but with one device for supplying lubricant.

В корпусе 1 с центральной полостью 2 для смазывающей жидкости распложены упорный вал 3, упорные подушки 4, балансирная система 5, опорный вкладыш 6 и уплотнение 7. К корпусу крепятся боковые его части 8, имеющие боковые полости 9 для смазывающей жидкости, и трубы 10, проведенные с низа центральной полости в верх боковых полостей, где свободны концы труб установлены на уровне верхних подушек 13. Этот уровень определяется из условия такого погружения в смазку верхних подушек, который обеспечивает для них такую же несущую способность, как у нижних. Таким образом емкость для смазывающей жидкости в корпусе имеет три полости; центральную 2 и две боковые 9. В боковых полостях 9 расположены устройства для подачи смазывающей жидкости, содержащие маслосъемники 11 и посаженные на вал диски 12. A thrust shaft 3, thrust pillows 4, a balancing system 5, a bearing shell 6 and a seal 7 are arranged in a housing 1 with a central cavity 2 for a lubricating fluid, and its side parts 8 having lateral cavities 9 for the lubricating fluid and pipes 10 are attached to the housing. drawn from the bottom of the central cavity to the top of the lateral cavities, where the free ends of the pipes are installed at the level of the upper pillows 13. This level is determined from the condition of immersion in the lubricant of the upper pillows, which provides them with the same bearing capacity as the lower ones. Thus, the reservoir for lubricating fluid in the housing has three cavities; central 2 and two side 9. In the side cavities 9 are devices for supplying lubricating fluid containing oil scraper 11 and discs 12 mounted on the shaft.

Верхние кромки этих дисков расположены выше уровня верхних подушек для того, чтобы до этого уровня обеспечить заливку смазывающей жидкости в центральной полости 2. Чтобы смазывающая жидкость при заливке и стоянке из подшипника через уплотнение не выливалась, верхний уровень этой жидкости во всех полостях при ее заливке в подшипник перед работой не должен быть выше нижней кромки шейки вала. Чтобы повысить при работе уровень смазывающей жидкости в центральной полости 2 от уровня при заливке до уровня верхних подушек 13, объем в боковых полостях 9 для смазывающей жидкости между уровнем нижних кромок дисков 12 и верхним уровнем смазывающей жидкости в боковых полостях 9, должен быть не меньше заполняемого при работе объема для этой жидкости в центральной полости 2 между указанным верхним уровнем и уровнем верхних подушек 13. The upper edges of these disks are located above the level of the upper pillows in order to ensure that the lubricant is poured into the central cavity to this level 2. In order to prevent the lubricating fluid from pouring and parking out of the bearing through the seal, the upper level of this fluid in all cavities when filling it in the bearing must not be higher than the lower edge of the shaft journal before operation. To increase during operation the level of lubricating fluid in the central cavity 2 from the level when filling to the level of the upper pillows 13, the volume in the side cavities 9 for the lubricating fluid between the level of the lower edges of the disks 12 and the upper level of the lubricating fluid in the side cavities 9 should be no less than the fill when the volume for this liquid in the Central cavity 2 between the specified upper level and the level of the upper pillows 13.

Отличие от упорно-опорного подшипника, изображенного на фиг. 1, заключается в том, что к корпусу 1 с одной стороны крепится боковая часть 8, а с другой стороны - торцовая крышка 14. Внутри торцовой крышки на упорном валу 3 закреплено отбойное кольцо 15. Нижняя часть торцовой крышки соединена с боковой частью 8 трубой 16. Difference from the thrust bearing shown in FIG. 1 consists in the fact that the side part 8 is attached to the housing 1 on the one hand and the end cap 14 is fastened on the other hand. A baffle ring 15 is fixed on the thrust shaft 3 inside the end cap 15. The bottom part of the end cap is connected to the side part 8 by a pipe 16 .

Подшипник работает следующим образом. The bearing operates as follows.

Смазывающая жидкость из нижней части боковых полостей 9 при вращении вала забирается дисками 12, снимается с них маслосъемниками 11 и через отверстия в верхней части корпуса поступает к опорному вкладышу 6 и в полость 2. При этом уровень смазывающей жидкости в полостях 9 понижается. После заполнения полости 2 смазывающей жидкостью до уровня верхних упорных подушек 13 она начинает через трубы 10 из нижней части полости 2 перетекать в полости 9. При этом высота расположения верхней кромки дисков 12 и высота установки свободных концов труб 10 определяют уровень смазывающей жидкости в полости 2. Охлаждение смазывающей жидкости выполняется теплообменными устройствами, расположенными в емкости подшипника (на фиг. 1 и 2 не показаны). When the shaft rotates, the lubricating fluid from the lower part of the side cavities 9 is taken in by the disks 12, removed from them by the oil scraper 11 and through the holes in the upper part of the casing enters the support liner 6 and into the cavity 2. In this case, the level of the lubricating fluid in the cavities 9 decreases. After filling the cavity 2 with lubricating fluid to the level of the upper thrust pillows 13, it begins to flow through the pipes 10 from the lower part of the cavity 2 into the cavity 9. The height of the upper edge of the disks 12 and the installation height of the free ends of the pipes 10 determine the level of the lubricating fluid in the cavity 2. The lubricating fluid is cooled by heat exchangers located in the bearing reservoir (not shown in FIGS. 1 and 2).

В подшипнике с одним устройством для подачи смазывающей жидкости протечки смазывающей жидкости по валу из уплотнения 7 задерживается отбойным кольцом 15 и собираются в нижней части торцовой крышки 14, а затем по трубе 16 сливаются в полость 9 боковой части 8, где находится устройство для подачи смазывающей жидкости. In a bearing with one device for supplying lubricating fluid, the leakage of lubricating fluid along the shaft from the seal 7 is delayed by the breaker ring 15 and is collected in the lower part of the end cover 14, and then merged through the pipe 16 into the cavity 9 of the side part 8, where the device for supplying the lubricating fluid is located .

Благодаря заполнению при вращении вала центральной подлости подшипника и погружению при этом в смазывающую жидкость всех подушек, оказывается возможным для подшипников с индивидуальной смазкой применять систему, например балансирную, уравновешивающую нагрузку между подушками, и при достаточном охлаждении смазки в подшипнике обеспечить при индивидуальной смазке такую же нагрузочную способность и надежность в широкой области применения, как и при циркуляционной смазке, но при этом не требуется специальная циркуляционная система с насосами, охладителями смазывающей жидкости и другими необходимыми устройствами. Due to the filling of the central bearing base during rotation of the shaft and immersion of all the pillows in the lubricating fluid, it is possible for bearings with individual lubrication to use a system, for example, a balancing, balancing load between the pillows, and with sufficient cooling of the lubricant in the bearing, to ensure the same load during individual lubrication ability and reliability in a wide range of applications, as with circulation lubrication, but it does not require a special circulation system with wasps, coolers lubricant and other necessary devices.

Кроме того, в связи с понижением при работе уровня смазывающей жидкости в боковых полостях, уплотнения в подшипнике могут быть упрощенными, например лабиринтового типа. Это также повышает надежность подшипника в работе. In addition, due to a decrease in the level of lubricating fluid in the side cavities during operation, the seals in the bearing can be simplified, for example, of the labyrinth type. It also improves bearing reliability.

Claims

1. A thrust bearing with individual lubrication, comprising a housing with a reservoir for lubricating fluid, thrust pillows and a device for supplying lubricating fluid, characterized in that the reservoir consists of a central cavity and one side cavity not communicating with the central cavity in the lower parts thereof, the side cavity is separated from the central thrust bearing or seal, the lubricant supply device comprises disks, the upper edges of which are located above the level of the upper pillows located in the lateral cavity and supplying the lubricating fluid to the central cavity from the lateral one, where the volume between the level of the lower edges of the disks and the upper level of the lubricating fluid is not less than the volume filled during operation in the central cavity between the upper level and the level of the upper pillows, and to return the lubricating fluid from the lower part of the Central cavity at the top of the lateral cavity held pipe, the free end of which is installed at the level of the upper pillows.

2. The bearing according to claim 1, characterized in that the container has a second side cavity that does not communicate with the center in its lower part and separated from it by a thrust bearing or seal, the bearing contains a second lubricating fluid supply device having disks, the upper edges of which located above the level of the upper pillows, located in the second side cavity and supplying lubricating fluid to the central cavity from the second side, where the volume between the level of the lower edges of the disks and the upper level of the lubricating fluid is not less than lnyaemogo when working volume in the central cavity between the upper layer and the upper cushion, and for returning lubricating fluid from the bottom of the central cavity in the upper side of the cavity undertaken second tube, the free end of which is mounted at the upper cushion.