узел крепления упорного гребня масляных подшипников на валу

Формула изобретения

1. Узел крепления упорного гребня масляных подшипников на валу, состоящий из средства, предотвращающего смещение гребня вдоль оси вала, и средства, предотвращающего проворачивание гребня вокруг вала, отличающийся тем, что средство, предотвращающее проворачивание гребня вокруг вала, выполнено в виде ленты из упругого материала с продольным рифлением, которая размещена между упорным гребнем и валом в кольцевом пазу, выполненном на поверхности упорного гребня или вала.

2. Узел крепления по п.1, отличающийся тем, что продольное рифление указанной ленты в поперечном сечении имеет форму.

3. Узел крепления по п.1, отличающийся тем, что углы кольцевого паза скруглены.

4. Узел крепления по п.1, отличающийся тем, что указанная лента выполнена из пружинной стали.

5. Узел крепления по п.1, отличающийся тем, что средство, предотвращающее смещение гребня вдоль оси вала, выполнено в виде цилиндрической втулки, установленной на валу и зафиксированной в продольном направлении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к опорно-упорным масляным подшипникам центробежных компрессорных машин, и может использоваться в компрессорных машинах с подшипниками скольжения для обеспечения долговечности узлов крепления подшипников на валу ротора, а следовательно для повышения надежности работы компрессора.

Известен узел крепления гребня упорного на валу ротора [см. Шнепп В.Б., «Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин», М.: Машиностроение, 1995 г., стр.240, ил. 133]. Гребень упорный крепится на валу и фиксируется от продольного перемещения гайкой через дистанционную втулку. От проворота гребень упорный фиксируется шпонкой.

Недостатками данного способа установки гребня упорного являются:

- возникновение фреттинг-коррозии сопрягаемых поверхностей шейки вала и гребня упорного вследствие переменности контактных давлений;

- наличие шпоночных пазов для предотвращения проворачивания сопрягаемых деталей относительно друг друга, что является дополнительным концентратором напряжений в обеих деталях;

- необходимость использовать более жесткие допуски на обе детали для обеспечения минимального зазора.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и одновременно обеспечение технологичности изготовления данного места подшипника.

Поставленная задача решается тем, что узел крепления упорного гребня масляных подшипников на валу состоит из средства, предотвращающего смещение гребня вдоль оси вала, и средства, предотвращающего проворачивание гребня вокруг вала, выполненного в виде ленты из упругого материала с продольным рифлением, которая размещена между упорным гребнем и валом в кольцевом пазу, выполненном на поверхности упорного гребня или вала.

Использование ленты с продольным рифлением с постоянной величиной впадин и выступов, расположенной в кольцевом пазу между поверхностями вала и упорного гребня подшипника, обеспечивает необходимый натяг гребня на вал, что, в свою очередь, позволяет исключить возникновение фреттинг-коррозии, т.к. исключается возникновение переменных контактных давлений на поверхности сопряжения.

Предпочтительно лента в поперечном сечении может иметь форму.

Кольцевой паз на поверхности сопряжения вала или упорного гребня служит для обеспечения центрированной компоновки сопрягаемых деталей. Его размеры соответствуют ширине и высоте гофрированной ленты. Для обеспечения надежной посадки ленты углы кольцевого паза скруглены по небольшому радиусу r.

Ленту выполняют из упругого материала, например пружинной стали, штампованной перед закалкой и отпуском.

Средство, предотвращающее смещение гребня вдоль оси вала, может быть выполнено в виде цилиндрической втулки, установленной на вал и зафиксированной, например, гайкой в продольном направлении.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется с помощью чертежей. На фиг.1 показано поперечное сечение предлагаемого узла крепления по первому варианту, а на фиг.2 показан фрагмент А на фиг.1. На фиг.3 - то же, что на фиг.1, по второму варианту; на фиг.4 - фрагмент Б на фиг.3.

Согласно первому варианту (фиг.1) узел крепления упорного гребня 1 масляных подшипников на валу 2 состоит из средства, предотвращающего смещение гребня вдоль оси вала 2, выполненного в виде цилиндрической втулки 3, установленной на вал 2, и средства, предотвращающего проворачивание гребня 1 вокруг вала 2, выполненного в виде ленты 4 с продольным рифлением из пружинной стали, предпочтительно формы, которая размещена между упорным гребнем 1 и валом 2 в кольцевом пазу 5 упорного гребня 1 (фиг.2).

Согласно второму варианту (фиг.3) узел крепления упорного гребня 1 масляных подшипников на валу 2 также состоит из средства, предотвращающего смещение гребня вдоль оси вала 2, выполненного в виде цилиндрической втулки 3, установленной на вал 2, и средства, предотвращающего проворачивание гребня 1 вокруг вала 2, выполненного в виде ленты 4 с продольным рифлением из пружинной стали, предпочтительно формы в поперечном сечении, т.е. имеет в поперечном сечении профиль с углублением в средней части. Лента 4 размещена между упорным гребнем 1 и валом 2 в кольцевом пазу 6 вала 2 (фиг.4).

Углы кольцевого паза скруглены по небольшому радиусу r для обеспечения надежной посадки ленты.

Использование при установке упорного гребня рифленой ленты имеет множество технических и экономических преимуществ:

- исключение возможности возникновения фреттинг-коррозии;

- повышение скорости сборки;

- обеспечение посадки с натягом, позволяющее при этом использовать менее жесткие допуски на обе сопрягаемые детали;

- позволяет предотвратить проворачивание деталей от возникающих моментов и центробежных сил при исключении применения шпонок, шпилек, штифтов и др.;

- автоматическая компенсация определенных величин несоосности, и в некоторых случаях возможно даже снижение шума.

Способность компенсировать разницу коэффициентов линейного расширения между сопрягаемыми деталями с обеспечением при этом требуемого натяга и надежного закрепления.

Таким образом, предлагаемый узел установки гребня упорного опорно-упорного подшипника центробежных компрессорных машин с использованием допускной рифленой ленты обеспечивает более высокую технологичность изготовления с возможностью применять менее жесткие допуски на диаметры вала и гребня упорного после механической обработки, т.е. данный способ можно использовать в случае расточки сопрягаемых поверхностей под больший диаметр, чем требуется. Путем подбора допускной рифленой ленты определенного типоразмера.