Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12312
.pdf
War1R9 dd Jai- '_1 --1M111 a COW ge va U6 to,-,.004"," ---7 1.11 - -. t,--- ' -th- - ' , - iiiit, IVOR' ' ' ' -' --- f -- afiQA, kt it's
'-1 --- d11 or er., k her thp resistance yie blb-d, s presig.,B may. be lift -bl ú-i 1 - -f.,' P-00 S _e XI r rei id arcs., t c. ce
e01 't e begdin-' S i&litlyone- sd o "of 'the"1b6a:tifi&.,s'a each at. be o: Cht yIn. excebs dii fl the shaft by an ai,ioint M'
t)ie oil film.
An sifficient'to ppvi 6 a example of such a ibarin i did'losed in the s stish Pateit No. 85 peificatQ11 oY 'Bri 193,381, see
particularly Figs. nd 10.
В таком случае, неся. Дополнительные подшипниковые блоки W -- - --согласно настоящему изобретению
будут установлены в центре каждой из них. 90 Дата: 19 декабря 1931 года.
Для П. В. -ГРЕЙ., Уайт Л4ни р -Аэр, _ Стивет. E, Pa 7y Chartered Patent Agents, 5-93 Quality Court, -ChdAcery
Lane, London W CA 17, John-'Str-eet New York, V.S.A.
i i i i 1 i i i i j prAcc. i i1 p CQ 33p ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
3949010 Цена 4,1 тыс. - - - 394,010 - ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования механических подшипников для вращающихся валов.
Я, Перси Уиллис Грей, британский суб-вал, который становится все хуже по мере износа баббитовой ленты.
Компания Gyroscope Company Limited, расположенная по адресу: 60 West Road, 7Br'eitfcird, Middlesex,
Middlesex, заявляет о характере данного изобретения и о том, каким образом оно выполняется, что будет
подробно описано ниже. Для устранения подобных дефектов я дополняю основные радиальные подшипники
вспомогательными подшипниковыми блоками, имеющими масляную пленку, и подтверждаю это следующим
заявлением, которое будет подробно описано в следующих документах. Для устранения таких дефектов я
настоящим заявляю о характере данного изобретения и о том, каким образом оно выполняется, и каким
образом оно работает практически без зазора при работе, и я твердо убежден, что такие вспомогательные
[блоки] установлены на месте таким образом, чтобы [блоки] работали в нормальных условиях, но [блоки] не...
Данное изобретение относится к усовершенствованию вала и предотвращению радиальных колебаний
вертикальных валов, а также к улучшению его характеристик при нутации. Когда главный подшипник —
тяжелый объект, вращающийся с высокой скоростью, — такая нагрузка направляется на любой
вспомогательный элемент, например, роторы гироскопических стабилизаторов судна, блокируют вращение,
однако он деформируется и позволяет 70 или вертикальным роторам, генераторам или нагрузкам
восприниматься главным подшипником.
и тому подобное, и в частности, средства, которые я использую для предотвращения гироскопической нутации
и образования мертвого пространства между роторами, а также для устранения чрезмерной вибрации в таких
роторах. Даже при расширении баббитовой облицовки и оболочки, несмотря на то, что ротор стабилизатора
охлаждается гидравлическим насосом 75, полностью сбалансирован и имеет достаточную величину для
обеспечения надлежащей смазки и охлаждения, было установлено, что чрезмерное охлаждение приводит к
тесному контакту баббита с оболочкой во всех точках. В результате этого процесса скорость не достигает 80
км/ч на высоких скоростях. Целью данного изобретения является устранение мертвого пространства, а также
устранение вибрации, возникающей при отслоении баббитовой облицовки или гироскопической нутации,
путем модификации, однако прочность баббита остается неизменной. конструкции подшипника.
Увеличивается за счет размещения его под этим большим напряжением последнего порядка.
Смазка вала, особенно вертикального. Обращаясь к чертежам, на которых показан вал гироскопического
стабилизатора с вертикальным валом, в котором нагрузка велика и постоянно меняется в направлении, я
обнаружил несколько предпочтительных вариантов моего изобретения. На чертеже 1 показан боковой вид
гироскопического стабилизатора с вертикальным валом, на котором показан один из вариантов.
Между валом и подшипником скольжения (рис. 2) показан разрез того же самого подшипника для подачи
достаточного количества свежего масла (для смазки и охлаждения подшипника скольжения в большем
масштабе). Рисунок 3 представляет собой аналогичный разрез на стапеле. Такой зазор варьируется в
зависимости от масштаба, показывая точный конструктивный диаметр цапфы от 0,015 дюйма до 0,024 дюйма
вспомогательных блоков с каждой стороны вала. Если на рисунке 4 изображен поперечный разрез,
сделанный при 95°, ротор был бы идеально сбалансирован, он бы вращался без колебаний, но, несомненно,
вращался бы без колебаний. Однако, используя несколько иную форму подшипника, на практике добиться
абсолютно идеальной балансировки крайне сложно. На рисунке 5 изображен аналогичный вид,
показывающий даже очень небольшое отклонение от нормы, скажем, на унцию или меньше в роторе весом в
несколько тонн, что может вызвать колебания. Поднимите блок при запуске гироскопа.
или нутация, которая может достигать опасных значений. На рисунке 6 показан вид спереди одного из
вспомогательных подшипниковых блоков, демонстрирующий зазор, предусмотренный в главном подшипнике
105l, частично обусловлен отсутствием плотного соединения.
Между подшипником с баббитовым покрытием и корпусом, показанным на рисунке 7, имеется схематическое
изображение. Другими словами, в процессе расширения баббит формуется на месте внутри оболочки, а его
облицовка находится внутри оболочки.
Коэффициент расширения и сжатия составляет 110, что больше, чем у корпуса, поэтому при работе с любым
высокоскоростным ротором он имеет тенденцию отходить от корпуса, оставляя между собой мертвое
пространство. Специальное приспособление для вертикального вала и вертикальных валов гиромоторов. Это
позволяет обеспечить дополнительный люфт ротора. Рисунок 1 предназначен для изображения
стабилизирующего гироскопа большого размера, корпус которого установлен для колебаний в цапфах 2 и 3 на
судне. Ротор расположен перпендикулярно плоскости чертежа, то есть в плоскости, перпендикулярной
плоскости чертежа. Вал 4 обычно вертикальный, но когда гироскоп совершает прецессию, он поворачивается
вместе с гироскопом в продольной плоскости (в плоскости вращения) на угол около 60° сбоку. Управление
гироскопом осуществляется с помощью обычного двигателя прецессии 5 и тормоза 6, которые работают
через большой зубчатый сектор 7 на гироскопе. Вал ротора установлен на обоих концах (верхнем и нижнем) в
радиальных подшипниках 8 и 9, при этом на разрезе показан только верхний подшипник 1. В данном случае
ротор подвешен сверху на упорном антифрикционном подшипнике 10, но...
Нагрузка от прецессии воспринимается направляющими или радиальными подшипниками 8 и 9. На рисунках 2
и 3 показано поперечное сечение одного из этих подшипников в большем масштабе, чем на рисунке 1. Втулка
подшипника 11 универсально поддерживается во внешнем кольце 12 подшипника обычным способом, и
втулка имеет отверстие диаметром, достаточным для размещения баббитовой футеровки 13 30, и
предпочтительно снабжена канавками, как показано на рисунке 14. Баббит формуется или отливается в
втулке в горячем состоянии, при этом он заполняет канавки 14, удерживая баббитовую футеровку на месте.
Однако, как указано выше, обнаружено, что по мере охлаждения баббита, даже если поверхности оболочки
были должным образом оловяны, он имеет тенденцию отходить от оболочки, что приводит к ослаблению
соединения между ними, появлению люфта и, следовательно, к возможной вибрации вала. Чтобы
предотвратить это, после охлаждения я подвергаю футеровку гидравлическому давлению, превышающему
предел текучести подшипникового металла, тем самым заставляя подшипниковый металл вступать в плотный
контакт с оболочкой.
Для обеспечения упомянутого выше плотного контакта под давлением я предпочитаю действовать
следующим образом: - подшипниковый металл рассверливается до расстояния примерно в одну восьмую
дюйма от его окончательного или заранее определенного диаметра.
Затем тяжелые пластины 15-16 (рис. 7) зажимаются к двум концам подшипника с помощью болта или болтов
17 с уплотнительными кольцами 18-19 между каждым концом баббитовой футеровки и пластинами.
Затем гидравлическое давление подается через трубу 20 внутрь подшипника, и давление увеличивается
сверх предела текучести баббита. Затем завершается сборка основного подшипника, но даже с учетом этой
предосторожности было установлено, что, если не будут предприняты дальнейшие шаги, при высоких
скоростях будет возникать вращение ротора. Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением я
предлагаю вспомогательные подшипниковые блоки 22, предпочтительно квадратные, сравнительно
небольшой площади и расположенные на некотором расстоянии друг от друга относительно круговой группы,
предпочтительно симметрично вокруг подшипника. Блоки I предпочтительно D располагаются вблизи центра
подшипника путем сверления отверстий 23 через оболочку 11 и через облицовку подшипника. Указанные
отверстия имеют больший диаметр в верхней части, чтобы обеспечить кольцевое выступ 75 24 вблизи его
нижней части. Каждый блок 22 снабжен взаимодействующим кольцевым выступом 25. - Блок обычно
удерживается выступами за счет сильной пружины сжатия 26, которая одним концом опирается на резьбовой
регулируемый воротник 27, а другим концом — на опорную пластину или основание 28 направляющего
штифта 29, стержень которого заключен в пружину и направляется своим верхним концом в канавочное
отверстие 30 в гильзе 27.
Поверхность указанного блока покрыта баббитом 31, толщина которого может быть меньше, чем толщина
баббибита на главном подшипнике.
В своем нормальном положении поверхность указанного блока под углом 90 градусов расположена гораздо
ближе к валу, чем основной баббит. Однако многочисленные эксперименты показали, что если попытаться
уменьшить зазор в главном подшипнике до размеров масляной пленки, подшипник перегреется и сгорит из-за
недостаточного количества масла для охлаждения и смазки. Поэтому я счел необходимым обеспечить зазор в
главном подшипнике порядка 100, равный 0,038" или 0,019" на боковой стороне диаметром 18". С другой
стороны, я могу безопасно расположить вспомогательные блоки так, чтобы они находились в пределах
толщины масляной пленки от вала (0,002 дюйма), так что при работе подшипника между блоками и валом не
будет зазора, а поверхности будут разделены масляной пленкой, благодаря чему вал будет практически
жестко зафиксирован. С другой стороны, когда основная нагрузка на подшипник, смещаясь из стороны в
сторону с прецессией гироскопа, достигает участка подшипника, содержащего любой подшипниковый блок,
пружина 26 деформируется таким образом, что основная:
Нагрузка воспринимается основным подшипником. Необходимость в достаточно большом зазоре в
подшипниках этого типа подробно изложена в спецификации британского патента № 193381, и настоящее
изобретение особенно применимо к подшипникам описанного в нем типа, а именно к подшипникам, в которых
баббит расположен в четыре дуги, причем центр кривизны подшипниковой поверхности каждой дуги
находится немного сбоку от центра подшипника в целом. В таком подшипнике вспомогательный блок,
согласно настоящему изобретению, предпочтительно расположен в центре каждой дуги.
Предпочтительно, чтобы блок -22 свободно входил в нижнюю часть 33 отверстия 180 (см. Eigo 6i, при этом
края блока I закруглены, так что он может слегка качаться или поворачиваться в любом направлении.
Предпочтительно также, чтобы он был скошен сзади, где он соприкасается с основанием o28, чтобы бипок мог
слегка наклоняться в направлении вращения вала, чтобы способствовать образованию масляной пленки на
нем.
В дополнение к этой конструкции или вместо нее, сторона «n» баббита на блоке 22 может быть слегка
скошена, как показано на рисунке 4 под углом 60 в преувеличенной форме, с той же целью, а основная
баббитовая облицовка также может быть скошена на 1,5 градуса в углу 55 за пределами блока.
Для обеспечения смазки блока, жидкость, поступающая в подшипник, показана как входящая через отверстие
3.6 в корпусе подшипника (Рисунок 3) в камеру W7, откуда она проходит не только через наклонные отверстия
38 к масляным отверстиям 39, соединенным с канавками 391 по всей поверхности подшипника, но также
через отверстие 30 в конце втулки 27, вниз мимо штока 9, через канавки 301 и, наконец, через зазор между
блоком и корпусом. Рисунок 4 показывает слегка измененную форму CQnitxrnctioA для bSoci, s in. w. Задняя
пластина и 40 пружины прикреплены к внешней стороне подшипника скольжения 12'[, а подшипник
скольжения 2W затянут и закреплен на внутреннем конце болта 4.1, проходящего через блок 40. -OI показан
как входящий в блок скольжения через трубу C;. Допускается достаточный люфт между болтом и отверстием
43, чтобы блок мог правильно выровняться с валом, а сальник 44, показанный на рисунке, предотвращает
утечку смазки. На рисунке 5 показана еще одна модификация, в которой гидравлическое давление может
быть использовано для извлечения блоков во время запуска ротора, чтобы снять с вала ротора эту
дополнительную нагрузку до тех пор, пока масляная пленка должным образом не будет сформирована. Как
показано, в данном случае пружина сжатия 26 опирается одним концом на заднюю пластину 401,
прикрепленную болтами к подшипниковой втулке, а другим концом — на верхнюю поверхность поршня 45,
установленного внутри отверстия 46 в втулке.
Гидравлическое давление может подаваться в заднюю часть поршня, например, посредством гибкой трубы
46', соединенной с отверстием 47, проходящим через шток поршня и соединенным с радиальным отверстием
или отверстиями 48, ведущими к задней части поршня. Поршень также снабжен направляющей втулкой или
коротким поршневым штоком 49, скользящим образом установленным внутри уменьшенного отверстия в
корпусе и снабженным соответствующей прокладкой 51 для предотвращения утечки воды, масла или другой
жидкости, используемой для создания гидравлического давления. В нижней части указанная втулка упирается
в закругленный блок 52 в верхней части подшипникового блока 2211.
Таким образом, блок обычно удерживается в своем крайнем положении пружиной и может слегка наклоняться
в любом направлении, чтобы адаптироваться к условиям масляной пленки.
Однако при запуске может подаваться гидравлическое давление для снятия блокировки, создаваемой
пружиной 261, направленной вниз, что позволяет ей толкать назад и оказывать незначительное или нулевое
давление на вал при запуске. В данной конструкции не требуются ограничительные выступы, поскольку после
вращения вала масляная пленка будет поддерживать необходимый зазор 80°, а до начала вращения все
давление на блок сбрасывается.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления (как мне
сообщили мои зарубежные корреспонденты), я заявляю, что суть моего пункта формулы изобретения
заключается в следующем: В качестве средства предотвращения вибрации высокоскоростных роторов,
комбинация вспомогательных подшипниковых блоков, расположенных с меньшим зазором между этими
блоками и валом ротора, чем это допустимо в основных подшипниках, и деформирующихся элементов
позволяет 95 песочным блокам отступать на поверхность основного подшипника под нагрузкой,
превышающей заданную.
2.
Роторный подшипник, согласно п. 1, с инжекторным устройством для подачи масла 100 dire61y на
поверхность вспомогательных подшипниковых блоков I.
3.
Подшипник для высокоскоростных роторов, включающий в себя оболочку с баббитовым покрытием и
отверстиями в этой оболочке и покрытии, а также баббитовый блок, скользяще установленный в каждом
отверстии и обычно предназначенный для небольшого выступа за пределы основного подшипника, и
средства, позволяющие любому блоку деформироваться, когда основная нагрузка достигает этой части
подшипника.
Подшипник по п. 1, 2 или 3, в котором каждый подшипниковый блок с усилием прижимается к ротору
подшипниковой пластиной, между которыми и указанным 15 может происходить наклонное движение, в
основном, как указано и для указанной цели.
5.
Подшипник согласно любому из вышеперечисленных пунктов, в котором давление 120, обычно
воздействующее на подвижные блоки подшипника в направлении вала ротора, компенсируется или временно
делается неэффективным для указанной цели.
6.
Подшипник по п. 5, в котором требуемое противодействующее или нейтрализующее давление усилие
обеспечивается гидравлическим давлением.
7.
Подшипник, соответствующий любому из вышеперечисленных пунктов формулы изобретения, в котором.
The babbit iz1 1 11 ii 1 1il i i 1 11 l!
1 1.1 A 11 ii i j 1 1 i 1 j J i i i i i i 11 i 1 i i i i 1 1 1 t -4 394JC010 394,010 металлический подшипник, входящий в
состав основного подшипника, приводится в плотный контакт с корпусом подшипника путем воздействия
гидравлического давления при охлаждении.
8
Роторный вал Ibear.iig, детали которого сконструированы, расположены и приспособлены для работы в
основном так, как описано выше со ссылкой на прилагаемые чертежи, для указанных целей.
Дата: 3 марта 1932 года.
Для П.Р. У. Грея, White, Langner, Stevens, Parry & Rollinson, дипломированных патентных поверенных, 5-9,
Quality Court, Chancery Lane, Лондон, W.C.2, и по адресу: 17, John Street, Нью-Йорк, США.
Красная иллюстрация: напечатано для типографии Его Величества компанией Love & Malcomson, Ltd. - 1933
год.
Соседние файлы в папке патенты