[go: up one dir, main page]

RU2361126C1 - Plain segmental shoe bearing liner - Google Patents

Plain segmental shoe bearing liner Download PDF

Info

Publication number
RU2361126C1
RU2361126C1 RU2007144621/11A RU2007144621A RU2361126C1 RU 2361126 C1 RU2361126 C1 RU 2361126C1 RU 2007144621/11 A RU2007144621/11 A RU 2007144621/11A RU 2007144621 A RU2007144621 A RU 2007144621A RU 2361126 C1 RU2361126 C1 RU 2361126C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
segments
liner
liners
channels
lubricant
Prior art date
Application number
RU2007144621/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Степанович Лисянский (RU)
Александр Степанович Лисянский
Николай Павлович Егоров (RU)
Николай Павлович Егоров
Михаил Иванович Шкляров (RU)
Михаил Иванович Шкляров
Александр Федорович Спиридонов (RU)
Александр Федорович Спиридонов
Виталий Николаевич Егоров (RU)
Виталий Николаевич Егоров
Лия Израйлевна Чупрова (RU)
Лия Израйлевна Чупрова
Сергей Константинович Козлов (RU)
Сергей Константинович Козлов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (ОАО "Силовые машины")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (ОАО "Силовые машины") filed Critical Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (ОАО "Силовые машины")
Priority to RU2007144621/11A priority Critical patent/RU2361126C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2361126C1 publication Critical patent/RU2361126C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to turbine production, particularly, to the design of plain segmental shoe bearings incorporated with high-speed steam turbine high-pressure rotors. The proposed plain bearing liner consists of two half-liners with bearing segments fitted there inside and axially locked with the help of sleeves. The said sleeves are fitted to allow a clearance between the segment side surface and liner inner end face surface. The liner is furnished with a pocket representing an inner circular chamber provided with a web. The said half-liners, segments and sleeves have separate oil feed channels and those to withdraw oil from intersegment space. The liner features oil seals with movable sealing elements.
EFFECT: decrease in total consumption of lubrication, optimum thermal conditions, improved vibration stability.
6 dwg

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области турбостроения, в частности к устройству опорных сегментных подшипников скольжения, используемых преимущественно для роторов высокого давления быстроходных паровых турбин, работающих при сверхкритических параметрах пара.The proposed technical solution relates to the field of turbine construction, in particular to the device of support segmented plain bearings used mainly for high-pressure rotors of high-speed steam turbines operating at supercritical steam parameters.

В процессе работы турбины при сверхкритических параметрах пара в проточной части цилиндра высокого давления турбоагрегата часто возникают низкочастотные вибрации, обусловленные аэродинамическим возбуждением, и, как показали исследования, именно в этих условиях актуально применение опорных подшипников скольжения сегментного типа, т.к. именно они обеспечивают наиболее высокую вибрационную надежность при различных низкочастотных вибрациях и достаточное демпфирование при любых других динамических возбуждениях. В настоящее время российскими и зарубежными ведущими фирмами проводится разработка и совершенствование конструкций подшипниковых узлов турбин в направлении повышения экономичности и надежности работы подшипников.During the operation of the turbine with supercritical steam parameters, low-frequency vibrations caused by aerodynamic excitation often occur in the flow part of the high-pressure cylinder of the turbine unit, and, as studies have shown, it is in these conditions that the use of segment-type thrust bearings is important since they provide the highest vibrational reliability at various low-frequency vibrations and sufficient damping for any other dynamic excitations. At present, Russian and foreign leading companies are developing and improving the designs of bearing assemblies for turbines in the direction of increasing the efficiency and reliability of bearings.

При проектировании быстроходных мощных турбомашин основным требованием является обеспечение надежности работы при относительно невысоких эксплуатационных затратах. В значительной мере надежность работы турбины обеспечивается эксплуатационной надежностью опорных узлов и, в частности, - безотказной, безаварийной работой узлов опорных подшипников, поскольку повреждение любого из опорных подшипников ведет к останову и ремонту турбоагрегата как минимум на 5-7 суток.When designing high-speed powerful turbomachines, the main requirement is to ensure reliable operation at relatively low operating costs. To a large extent, the reliability of the turbine operation is ensured by the operational reliability of the support units and, in particular, by the trouble-free, trouble-free operation of the units of the support bearings, since damage to any of the support bearings leads to shutdown and repair of the turbine unit for at least 5-7 days.

Обеспечение экономичности и надежности работы узлов опорных подшипников на всех режимах эксплуатации турбины достигается за счет снижения общего расхода потребляемой смазки, обеспечения оптимального теплового режима работы подшипников при рациональном и надежном маслоснабжении, а также повышения виброустойчивости и несущей способности подшипников.Ensuring the economy and reliability of the support bearing assemblies in all operating modes of the turbine is achieved by reducing the total consumption of lubricant, ensuring the optimum thermal operation of the bearings with rational and reliable oil supply, as well as increasing the vibration resistance and bearing capacity of the bearings.

Известен опорный самоустанавливающийся сегментный подшипник [Патент США №3339990, F16C 17/03], в котором решается задача уменьшения протечек смазки путем индивидуального подвода смазки к сегментам (без применения специальных уплотнительных устройств) в плоскости фиксации, т.е. в плоскости минимальных перемещений сегмента относительно торцовой крышки. Известное устройство содержит корпус, выполненный разъемным; торцовую крышку; сегменты, при работе имеющие возможность качания вокруг точки фиксации; опоры сегментов, выполненные с выемками под болты, которые проходят через корпус, входят в выемки опор и фиксируют сегменты в корпусе. По торцу корпуса со стороны крышки выполнена кольцевая камера, к которой подводится масло через отверстия, выполненные в корпусе, откуда далее через систему отверстий в крышке и сегментах масло поступает к осевым карманам на рабочей поверхности сегментов. Между сегментами и торцовой крышкой установлены уплотнительные кольца. Болты, входящие в выемки опор сегментов, фиксируют сегменты в корпусе. К недостаткам такой конструкции следует отнести ограниченность подвижности сегментов из-за жесткости резьбового соединения, а также ненадежность конструкции в случае нарушения фиксации соединения или его повреждения.A self-aligning self-aligning segment bearing is known [US Patent No. 3339990, F16C 17/03], which solves the problem of reducing lubricant leaks by individually supplying lubricant to the segments (without the use of special sealing devices) in the fixing plane, i.e. in the plane of minimal displacements of the segment relative to the end cap. The known device includes a housing made detachable; end cap; segments that have the ability to swing around the fixation point during operation; segment supports made with recesses for bolts that pass through the housing enter the grooves of the supports and fix the segments in the housing. An annular chamber is made at the end of the housing from the side of the lid, to which oil is supplied through holes made in the housing, from where the oil then passes to the axial pockets on the working surface of the segments through a system of holes in the lid and segments. O-rings are installed between the segments and the end cap. The bolts included in the recesses of the segment supports fix the segments in the housing. The disadvantages of this design include the limited mobility of the segments due to the rigidity of the threaded connection, as well as the unreliability of the structure in case of violation of the fixation of the connection or its damage.

Известен опорный сегментный подшипник [Патент Японии №1944976С, F16C 17/03], предназначенный для гашения вибрационных усилий, действующих на вал в процессе работы турбоагрегата. Эта задача решается путем выполнения несущего сегмента подвижным, с возможностью изменения его положения при помощи электронного управляющего устройства. Подшипник содержит вкладыш, состоящий из верхнего и нижнего полувкладышей, во внутреннем пространстве которых установлены опорные сегменты, съемные опорные вставки, размещенные в теле вкладыша и опорных сегментов. Изменение положения опорных сегментов происходит под действием клапанов, управляемых с помощью контрольного электронно-гидравлического устройства, получающего сигналы о действующих на вал вибрационных нагрузках. К недостаткам данного устройства следует отнести инерционность гидравлической части устройства, что при определенных режимах, в том числе и аварийных остановах, может приводить к запаздыванию поворота сегментов и их заклиниванию.Known support segment bearing [Japanese Patent No. 1944976C, F16C 17/03], designed to damp the vibrational forces acting on the shaft during operation of the turbine unit. This problem is solved by making the carrier segment movable, with the possibility of changing its position using an electronic control device. The bearing contains a liner, consisting of upper and lower half-liners, in the inner space of which are mounted supporting segments, removable supporting inserts located in the body of the liner and supporting segments. The change in the position of the support segments occurs under the action of valves controlled by a control electronic-hydraulic device that receives signals about vibration loads acting on the shaft. The disadvantages of this device include the inertia of the hydraulic part of the device, which under certain conditions, including emergency stops, can lead to a delay in the rotation of the segments and their jamming.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по конструктивным признакам является сегментный вкладыш опорного подшипника [Патент РФ №2210685, F16C 17/03], решающий задачу снижения расхода потребления смазки. Для решения указанной задачи во вкладыше организована подача смазки через питающие каналы в нижней части вкладыша, а отвод отработанной смазки - через каналы слива в верхней части вкладыша. Вкладыш выполнен из верхней и нижней половины тела вкладыша, содержит опорные несущие и вспомогательные сегменты, установленные в теле вкладыша и зафиксированные в нем штифтами. В теле вкладыша проходят, по меньшей мере, один канал подвода смазки, питающие каналы и каналы отвода смазки. В нижней половине тела вкладыша выполнен карман, соединенный с каналом подвода смазки и перекрытый перегородкой. Питающие каналы для подачи масла к валу выполнены в перегородке, а каналы для слива масла проведены со стороны, диаметрально противоположной карману в нижней половине тела вкладыша. Питающие каналы выполнены в виде отверстий с дроссельными шайбами или сопел.Closest to the claimed technical solution by design features is a segmented bearing support liner [RF Patent No. 2210685, F16C 17/03], which solves the problem of reducing lubricant consumption. To solve this problem, the grease supply is organized through the supply channels in the lower part of the liner, and the waste grease is discharged through the drain channels in the upper part of the liner. The liner is made of the upper and lower half of the liner body, contains supporting bearing and auxiliary segments installed in the liner body and fixed with pins in it. At least one lubricant supply channel, supply channels and lubricant drainage channels pass through the body of the liner. In the lower half of the liner body, a pocket is made connected to the lubricant supply channel and blocked by a partition. The feed channels for supplying oil to the shaft are made in the partition, and the channels for draining the oil are held from the side diametrically opposite to the pocket in the lower half of the liner body. The feed channels are made in the form of holes with throttle washers or nozzles.

Причинами, препятствующими достижению технического результата, при использовании известного устройства, принятого за прототип, являются:The reasons that impede the achievement of a technical result when using a known device adopted as a prototype are:

1. Нерациональная организация подвода смазки в пространство между сегментами, что приводит к смешиванию поступающей свежей («холодной») смазки и отработанной («горячей») смазки и повышению температурного уровня, особенно при повышенных нагрузках в случае перекоса опор и расцентровок валопровода.1. Irrational organization of the supply of lubricant into the space between the segments, which leads to a mixture of incoming fresh (“cold”) lubricant and spent (“hot”) lubricant and an increase in temperature level, especially at increased loads in case of distortion of supports and shaft alignment.

2. Отсутствие индивидуального подвода масла к верхним сегментам при внезапной разбалансировке валопровода, что может привести к разрушению подшипника и повреждению проточной части турбоагрегата.2. Lack of individual supply of oil to the upper segments during sudden unbalancing of the shaft line, which can lead to destruction of the bearing and damage to the flow part of the turbine unit.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является дальнейшее повышение экономичности работы опорного сегментного подшипника скольжения путем снижения общего расхода потребляемой смазки с одновременным обеспечением оптимального теплового режима и повышением виброустойчивости при надежном маслоснабжении.The task to which the proposed technical solution is directed is to further increase the efficiency of the support of a segmented plain bearing by reducing the total consumption of lubricant while ensuring optimal thermal conditions and increasing vibration resistance with reliable oil supply.

Указанный технический результат достигается тем, что вкладыш опорного сегментного подшипника содержит верхний и нижний полувкладыши, во внутреннем пространстве которых размещены сегменты, рабочие поверхности которых обращены к валу. На рабочих поверхностях сегментов выполнены маслораздаточные полости, обеспечивающие распределение смазки по рабочей поверхности.The specified technical result is achieved in that the liner of the support segmented bearing comprises an upper and lower half-liner, in the inner space of which segments are placed whose working surfaces face the shaft. Oil-dispensing cavities are made on the working surfaces of the segments, ensuring the distribution of lubricant on the working surface.

Сегменты зафиксированы в осевом направлении втулками, установленными с торцевых сторон каждого из опорных сегментов по оси качания сегментов. Втулки установлены таким образом, что между боковой поверхностью каждого опорного сегмента и внутренней торцевой поверхностью вкладыша образован зазор. Благодаря фиксации сегментов по оси качания и наличию указанного зазора обеспечивается окружная и осевая подвижность опорных сегментов и, тем самым, их оптимальная самоустановка относительно вала турбомашины при ее запуске и работе в условиях динамических воздействий, что, в свою очередь, обеспечивает повышение несущей способности подшипника и повышение его вибрационной надежности.The segments are axially fixed by bushings mounted on the end faces of each of the support segments along the swing axis of the segments. The bushings are installed in such a way that a gap is formed between the lateral surface of each supporting segment and the inner end surface of the liner. Due to the fixation of the segments along the swing axis and the presence of the specified gap, the circumferential and axial mobility of the support segments is ensured and, thereby, their optimal self-alignment relative to the turbomachine shaft during its start-up and operation under dynamic conditions, which, in turn, increases the bearing capacity of the bearing and increase its vibrational reliability.

В теле вкладыша выполнен, по меньшей мере, один канал подвода смазки. В верхнем и нижнем полувкладышах выполнен карман в виде внутренней кольцевой полости, соединенной с каналом подвода смазки.At least one lubricant supply channel is made in the body of the liner. In the upper and lower half-shells, a pocket is made in the form of an internal annular cavity connected to a lubricant supply channel.

Внутри кармана в месте горизонтального разъема вкладыша со стороны узла подвода смазки в подшипник установлена перегородка, разделяющая кольцевой карман в поперечном направлении, что обеспечивает направление поступающего потока смазки непосредственно к питающим каналам.Inside the pocket in the place of the horizontal liner connector on the side of the lubricant supply unit, a partition is installed in the bearing separating the annular pocket in the transverse direction, which ensures the direction of the incoming lubricant flow directly to the supply channels.

Питающие каналы представляют собой радиальные и осевые каналы, выполненные в верхнем и нижнем полувкладышах, а также в сегментах, и выходящие с одной стороны во внутренний кольцевой карман, а с другой стороны - в маслораздаточные полости, расположенные на рабочей поверхности сегментов и обеспечивающие распределение смазки по рабочей поверхности. Таким образом, организован индивидуальный подвод смазки к сегментам.The feed channels are radial and axial channels, made in the upper and lower half-liners, as well as in segments, and coming out on the one hand into the inner annular pocket, and on the other hand, into the oil-dispensing cavities located on the working surface of the segments and providing lubricant distribution over work surface. Thus, an individual supply of lubricant to the segments is organized.

Во втулках, фиксирующих сегменты, выполнены каналы подвода смазки, которые соединяются с питающими каналами и, наряду с последними, также обеспечивают индивидуальный подвод смазки к сегментам.In the bushes fixing the segments, lubricant supply channels are made, which are connected to the supply channels and, along with the latter, also provide an individual supply of lubricant to the segments.

Выполненный таким образом индивидуальный подвод смазки к каждому сегменту позволяет существенно снизить расход потребляемой подшипником смазки. Следует отметить, что выполнение каналов подвода смазки внутри полувкладышей и сегментов, а также во втулках, фиксирующих сегменты, обеспечивает надежное основное маслоснабжение подшипника в случаях перекосов, которые могут возникнуть в результате вибраций и динамических возбуждений при различных режимах работы турбоагрегата.An individual supply of grease to each segment made in this way significantly reduces the consumption of grease consumed by the bearing. It should be noted that the implementation of the lubrication supply channels inside the half-liners and segments, as well as in the bushes fixing the segments, provides a reliable main oil supply to the bearing in cases of distortions that may occur as a result of vibrations and dynamic excitations under different operating conditions of the turbine unit.

В верхнем и нижнем полувкладышах выполнены радиальные каналы отвода отработанной смазки из межсегментного пространства и далее в картер подшипника. Каналы отвода смазки соединены с межсегментным пространством через пазы, выполненные на торцевых поверхностях сегментов.In the upper and lower half-liners there are made radial channels for removing the spent lubricant from the intersegment space and further to the bearing housing. Lubrication drainage channels are connected to the intersegment space through grooves made on the end surfaces of the segments.

Предлагаемое выполнение каналов подвода и отвода смазки позволяет полностью исключить перемешивание поступающего потока свежей смазки с отводимым потоком отработанной смазки, обладающей более высокой температурой, что исключает нежелательный нагрев опорных сегментов и повышение температурного уровня работы подшипника. Таким образом, обеспечивается оптимальный температурный режим работы сегментного подшипника, а также дополнительное эффективное охлаждение сегментов.The proposed implementation of the channels for supplying and discharging grease completely eliminates the mixing of the incoming stream of fresh grease with the exhaust stream of used grease having a higher temperature, which eliminates undesirable heating of the bearing segments and an increase in the temperature level of the bearing. Thus, the optimum temperature regime of the segment bearing, as well as additional effective cooling of the segments is ensured.

Внутри вкладыша на расположенных вблизи вала участках внутренней поверхности полувкладышей установлены масляные уплотнения, выполненные с подвижными уплотняющими элементами. Применение масляных уплотнений с уплотняющими элементами значительно снижает объем неизбежных протечек смазки, а выполнение уплотняющих элементов подвижными позволяет этого достичь даже в случае возможных перекосов валопровода при возникновении вибраций и любых динамических возбуждений.Inside the liner, on the areas of the inner surface of the half-liners located near the shaft, oil seals are installed made with movable sealing elements. The use of oil seals with sealing elements significantly reduces the amount of inevitable lubricant leaks, and the implementation of the sealing elements movable allows this to be achieved even in the event of possible distortions of the shaft line when vibrations and any dynamic excitations occur.

Неизбежность практического возникновения перекосов опор и тепловых расцентровок валопровода, постоянно возникающих при эксплуатации турбомашин, обуславливают появление неравномерности удельных нагрузок на торцах рабочей поверхности нижних полувкладышей и сегментов, что приводит к резкому уменьшению несущей способности подшипников и повышению температурного и вибрационного уровня их работы. Предлагаемое техническое решение позволяет наряду с основной задачей - общее снижение расхода потребляемой смазки - обеспечить также оптимальный тепловой режим и повышение виброустойчивости при повышении надежности маслоснабжения.The inevitability of the practical occurrence of distortions of bearings and thermal misalignment of the shaft line, which constantly occur during the operation of turbomachines, cause the appearance of uneven specific loads at the ends of the working surface of the lower half-liners and segments, which leads to a sharp decrease in the bearing capacity of bearings and an increase in the temperature and vibration level of their work. The proposed technical solution allows, along with the main task - the general reduction in the consumption of lubricant consumed - to also ensure optimal thermal conditions and increased vibration resistance while increasing the reliability of oil supply.

Новым в предлагаемом техническом решении является следующее:New in the proposed technical solution is the following:

- в верхнем и нижнем полувкладышах выполнен карман, представляющий собой внутреннюю кольцевую полость, соединенную с каналом подвода смазки и питающими каналами,- a pocket is made in the upper and lower half-liners, which is an internal annular cavity connected to a lubricant supply channel and supply channels,

- в верхнем и нижнем полувкладышах и в сегментах выполнены питающие каналы, представляющие собой радиальные и осевые каналы, выходящие в маслораздаточные полости,- in the upper and lower half-liners and in the segments, feed channels are made, which are radial and axial channels that exit into the oil-dispensing cavity,

- на рабочих поверхностях сегментов выполнены маслораздаточные полости,- oil-dispensing cavities are made on the working surfaces of the segments,

- карман снабжен перегородкой,- the pocket is equipped with a partition,

- в месте горизонтального разъема вкладыша со стороны узла подвода смазки в подшипник установлена перегородка, перекрывающая кольцевой карман в поперечном направлении,- in the place of the horizontal liner connector on the side of the lubricant supply unit, a partition is installed in the bearing, overlapping the annular pocket in the transverse direction,

- сегменты зафиксированы в осевом направлении втулками, установленными с торцевых сторон каждого из сегментов по оси качания сегментов,- the segments are axially fixed by bushings mounted on the end faces of each of the segments along the swing axis of the segments,

- втулки установлены таким образом, что между боковой поверхностью каждого сегмента и внутренней торцевой поверхностью вкладыша образован зазор,- the bushings are installed in such a way that a gap is formed between the lateral surface of each segment and the inner end surface of the liner,

- во втулках выполнены каналы подвода смазки, соединяющиеся с питающими каналами в верхнем и нижнем полувкладышах и в сегментах,- in the bushings made the channels of the supply of lubricant, connecting with the supply channels in the upper and lower half-liners and in segments,

- в верхнем и нижнем полувкладышах выполнены радиальные каналы отвода отработанной смазки, которые соединены с межсегментным пространством через пазы, расположенные на торцевых поверхностях сегментов,- in the upper and lower half-liners there are made radial channels for removing the spent lubricant, which are connected to the intersegment space through grooves located on the end surfaces of the segments,

- внутри вкладыша на расположенных вблизи вала участках внутренней поверхности полувкладышей установлены масляные уплотнения, выполненные с подвижными уплотняющими элементами.- inside the liner, on the areas of the inner surface of the half-liners located near the shaft, oil seals are installed made with movable sealing elements.

Для достижения указанного технического результата применены неочевидные для специалиста решения, явным образом не вытекающие из уровня техники. В предлагаемом техническом решении втулки, фиксирующие опорные сегменты в окружном и осевом направлении во внутреннем пространстве полувкладышей, установлены с торцевых сторон каждого из сегментов по оси качания сегментов с обеспечением гарантированного зазора между боковой поверхностью каждого сегмента и внутренней торцевой поверхностью вкладыша. Одновременно во втулках выполнены каналы для подвода смазки, соединенные с одной стороны с радиальными и осевыми каналами в теле полувкладышей, с другой стороны - с радиальными и осевыми каналами в теле сегментов. Таким образом, применено оригинальное техническое решение, заключающееся в том, что втулки являются фиксаторами положения сегментов во внутреннем пространстве полувкладышей, обеспечивают возможность надежной самоустановки сегментов в осевом и окружном направлении, что гарантирует повышение виброустойчивости и несущей способности опорного сегментного подшипника при возможных тепловых расцентровках и перекосах опор валопровода турбомашины, и, в то же время, во втулках выполнены каналы для обеспечения индивидуального подвода смазки к сегментам.In order to achieve the indicated technical result, solutions that are not obvious to the specialist are applied that are not explicitly derived from the prior art. In the proposed technical solution, the bushings fixing the supporting segments in the circumferential and axial directions in the inner space of the half-shells are mounted on the end faces of each of the segments along the swing axis of the segments to ensure a guaranteed gap between the side surface of each segment and the inner end surface of the liner. At the same time, in the bushings there are channels for supplying lubricant, connected on the one hand to the radial and axial channels in the body of the half-shells, and on the other hand, to the radial and axial channels in the body of the segments. Thus, the original technical solution was applied, namely, that the bushings are the fixators of the position of the segments in the inner space of the half-shells, provide the possibility of reliable self-alignment of the segments in the axial and circumferential direction, which ensures increased vibration resistance and bearing capacity of the support segment bearing with possible thermal misalignment and distortions bearings of the turbomachine’s shafting, and, at the same time, channels are made in the bushings to provide individual lubrication to segments.

Выполнение каналов подвода смазки в теле полувкладышей и сегментов обеспечивает также и дополнительное эффективное охлаждение опорных сегментов и полувкладышей. В связи с этим при работе турбины температура смазки сохраняется неизменной и находится в пределах номинального расчетного значения на всех эксплуатационных режимах работы турбомашины, что заметно повышает надежность работы подшипника и турбомашины в целом.The implementation of the lubrication supply channels in the body of the half-shells and segments also provides additional effective cooling of the supporting segments and half-shells. In this regard, during the operation of the turbine, the lubricant temperature remains unchanged and is within the nominal design value for all operating modes of the turbomachine, which significantly increases the reliability of the bearing and turbomachine as a whole.

Обеспечение индивидуального подвода смазки к опорным сегментам в сочетании с выполнением каналов отвода отработанной смазки в верхнем и нижнем полувкладышах, а также применение масляных уплотнений с подвижными уплотняющими элементами позволяет значительно снизить потребляемый подшипником расход смазки.Providing an individual supply of lubricant to the supporting segments in combination with the discharge channels for waste grease in the upper and lower half-liners, as well as the use of oil seals with movable sealing elements, can significantly reduce the lubricant consumption consumed by the bearing.

Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».Thus, we can conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".

На фигуре 1 представлен продольный разрез вкладыша опорного сегментного подшипника скольжения; на фигуре 2 - выносной элемент I, на котором показаны каналы подвода смазки во втулках; на фигуре 3 - разрез вкладыша по плоскости А-А; на фигуре 4 - выносной элемент II, на котором показана маслораздаточная полость; на фигуре 5 - разрез вкладыша по плоскости Б-Б; на фигуре 6 - разрез вкладыша по плоскости В-В.The figure 1 shows a longitudinal section of the liner of the support segmented plain bearing; figure 2 - remote element I, which shows the channels for supplying lubricant in the bushings; figure 3 is a section of the liner along the plane aa; in figure 4 - remote element II, which shows the oil dispensing cavity; figure 5 is a section of the liner along the plane BB; figure 6 is a sectional view of the liner along the plane BB.

Вкладыш опорного сегментного подшипника скольжения содержит верхний полувкладыш 1 и нижний полувкладыш 2. Во внутреннем пространстве полувкладышей установлены подвижные опорные сегменты 3, зафиксированные в осевом направлении втулками 4. Сегменты 3 опираются в точке контакта «К» сферами качания 5 на плоские площадки 6 верхнего и нижнего полувкладышей. В нижнем полувкладыше 2 выполнен канал подвода смазки «d0». В верхнем и нижнем полувкладышах выполнен карман 7, представляющий собой внутреннюю кольцевую полость, соединенную с каналом подвода смазки. В сегментах 3 и в полувкладышах 1, 2 выполнены питающие каналы: радиальные и осевые каналы 8, 9, 10 в опорных сегментах 3 и радиальные и осевые каналы 11, 12 в полувкладышах 1 и 2, которые заглушены резьбовыми пробками 14, 15. На торцевых поверхностях 16 сегментов и внутренних торцевых поверхностях 17 верхнего и нижнего полувкладышей в тангенциальном и радиальном направлениях выполнены фрезерованные пазы 18 и каналы 19 для отвода отработанной смазки. Кольцевой карман 7, выполненный в полувкладышах 1 и 2, снабжен перегородкой 20, установленной в месте горизонтального разъема вкладыша со стороны узла подвода смазки, полностью перекрывающей кольцевой карман 7 в поперечном направлении. На рабочей поверхности 22 сегментов 3 выполнены маслораздаточные полости 23, сообщающиеся с кольцевым карманом 7 через радиальные и осевые каналы 8-12. В верхнем и нижнем полувкладышах с торцевых сторон установлены масляные уплотнения 24, выполненные с подвижными уплотняющими элементами, например подпружиненными. Втулки 4, которые фиксируют сегменты в осевом направлении во внутреннем пространстве полувкладышей, установлены с торцевых сторон каждого из опорных сегментов и снабжены съемными заглушками 25. Втулки 4 установлены в отверстиях, проходящих как в теле полувкладышей, так и в теле опорных сегментов, и расположены по оси качания сегментов. Втулки 4 установлены таким образом, что между боковой поверхностью каждого опорного сегмента 3 и внутренней торцевой поверхностью полувкладышей 1 и 2 образован зазор «s», необходимый для обеспечения подвижности сегментов 3 относительно вала ротора в осевом и окружном направлении. Во втулках 4 выполнены каналы 26 для подвода смазки к сегментам. Каналы 26 соединены с каналами 11, 12 в полувкладышах 1 и 2 и каналами 8, 9, 10 в опорных сегментах 3.The liner of the support segmented plain bearing comprises an upper half-liner 1 and a lower half-liner 2. In the inner space of the half-liners, movable supporting segments 3 are mounted, which are axially fixed by bushings 4. The segments 3 are supported at the contact point “K” by swing spheres 5 on flat platforms 6 of the upper and lower half inserts. In the lower half-liner 2, a lubricant supply channel “d 0 ” is made. A pocket 7 is made in the upper and lower half-liners, which is an internal annular cavity connected to a lubricant supply channel. In the segments 3 and in the half-shells 1, 2, the supply channels are made: radial and axial channels 8, 9, 10 in the supporting segments 3 and the radial and axial channels 11, 12 in the half-shells 1 and 2, which are plugged with threaded plugs 14, 15. At the end the surfaces of the 16 segments and the inner end surfaces 17 of the upper and lower half-liners in the tangential and radial directions made milled grooves 18 and channels 19 for the removal of waste grease. The annular pocket 7, made in half-shells 1 and 2, is equipped with a partition 20 installed in place of the horizontal connector of the liner from the side of the lubrication supply unit, which completely covers the annular pocket 7 in the transverse direction. On the working surface of 22 segments 3, oil-dispensing cavities 23 are made, communicating with the annular pocket 7 through radial and axial channels 8-12. In the upper and lower half-liners, oil seals 24 are installed from the end sides, made with movable sealing elements, for example, spring-loaded. The bushings 4, which fix the segments in the axial direction in the inner space of the half-shells, are installed on the end faces of each of the supporting segments and are equipped with removable plugs 25. The bushings 4 are installed in the holes passing both in the body of the half-shells and in the body of the supporting segments, and are located along axis swing segments. The bushings 4 are installed in such a way that between the lateral surface of each supporting segment 3 and the inner end surface of the half-shells 1 and 2, a clearance “s” is formed, which is necessary to ensure the mobility of the segments 3 relative to the rotor shaft in the axial and circumferential direction. In the sleeves 4, channels 26 are made for supplying lubricant to the segments. Channels 26 are connected to channels 11, 12 in half-shells 1 and 2 and channels 8, 9, 10 in the reference segments 3.

Вкладыш опорного сегментного подшипника работает следующим образом.The bearing support segment bearing operates as follows.

Подвод смазки в опорный сегментный подшипник скольжения осуществляется через отверстие «d0», выполненное в нижнем полувкладыше. Далее поток смазки поступает во внутренний кольцевой карман 7, разделенный в поперечном направлении перегородкой 20. Далее поток смазки через осевые и радиальные каналы 12, 11, каналы 26 во втулках 4 и каналы 10, 9, 8 направляется в маслораздаточные полости 23, откуда смазка поступает на рабочие поверхности 22 опорных сегментов 3. Отработанная смазка поступает в межсегментное пространство, а затем через тангенциальные и радиальные пазы 18, выполненные на торцевых поверхностях 16 сегментов 3, поступает в каналы 19 полувкладышей 1 и 2 и далее направляется в картер подшипника. Масляные уплотнения 24 с подвижными уплотняющими элементами, установленные внутри вкладыша на расположенных вблизи вала участках внутренней поверхности полувкладышей, препятствуют протечкам смазки из рабочей области к валу. Самоустановка опорных сегментов 3 при возникновении прекосов и расцентровок происходит за счет того, что втулки установлены по оси качания сегментов, и при установке втулок выдерживается установочный зазор «s» между боковой поверхностью каждого опорного сегмента и внутренней торцевой поверхностью вкладыша. Зазор «s» обеспечивает осевую и окружную подвижность сегментов 3.The lubricant is supplied to the support segment sliding bearing through the hole “d 0 ” made in the lower half-liner. Next, the flow of lubricant enters the inner annular pocket 7, divided in the transverse direction by the partition 20. Next, the flow of lubricant through the axial and radial channels 12, 11, channels 26 in the bushings 4 and channels 10, 9, 8 is directed into the oil dispensing cavity 23, from where the lubricant comes on the working surfaces 22 of the supporting segments 3. The spent lubricant enters the intersegment space, and then through the tangential and radial grooves 18 made on the end surfaces 16 of the segments 3, enters the channels 19 of the half-shells 1 and 2 and then goes the bearing housing. Oil seals 24 with movable sealing elements installed inside the liner on areas of the inner surface of the semi-liners located near the shaft prevent the leakage of lubricant from the working area to the shaft. The self-alignment of the support segments 3 in the event of skews and misalignment occurs due to the fact that the bushings are installed along the axis of swing of the segments, and when the bushings are installed, the installation clearance “s” is maintained between the side surface of each support segment and the inner end surface of the liner. The gap "s" provides axial and circumferential mobility of the segments 3.

Приведенные выше сведения позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «промышленная применимость».The above information allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "industrial applicability".

Claims (1)

Вкладыш опорного сегментного подшипника скольжения, содержащий верхний и нижний полувкладыши, опорные сегменты, установленные и зафиксированные во внутреннем пространстве вкладыша, карман, выполненный в теле вкладыша и снабженный перегородкой, по меньшей мере один канал подвода смазки, питающие каналы и каналы отвода смазки, проходящие в теле вкладыша, отличающийся тем, что карман выполнен в верхнем и нижнем полувкладышах в виде внутренней кольцевой полости, соединенной с каналом подвода смазки и питающими каналами, выполненными в верхнем и нижнем полувкладышах и в сегментах в виде радиальных и осевых каналов, выходящих в маслораздаточные полости, расположенные на рабочих поверхностях сегментов, карман снабжен перегородкой, установленной в месте горизонтального разъема вкладыша со стороны узла подвода смазки в подшипник и перекрывающей кольцевой карман в поперечном направлении, опорные сегменты зафиксированы в осевом направлении втулками, установленными с торцевых сторон каждого из опорных сегментов по оси качания сегментов таким образом, что между боковой поверхностью каждого опорного сегмента и внутренней торцевой поверхностью вкладыша образован зазор, во втулках выполнены каналы для подвода смазки, соединяющиеся с питающими каналами в верхнем и нижнем полувкладышах и в сегментах, в верхнем и нижнем полувкладышах выполнены радиальные каналы отвода отработанной смазки, соединенные через пазы, расположенные на торцевых поверхностях сегментов, с межсегментным пространством, а внутри вкладыша на расположенных вблизи вала участках внутренней поверхности полувкладышей установлены масляные уплотнения с подвижными уплотняющими элементами. An insert of a support segmented plain bearing containing upper and lower half-liners, support segments installed and fixed in the inner space of the liner, a pocket made in the body of the liner and provided with a baffle, at least one lubricant supply channel, supply channels and lubricant discharge channels passing into the body of the liner, characterized in that the pocket is made in the upper and lower half-liners in the form of an inner annular cavity connected to the channel for supplying lubricant and feed channels made in vertical it and the lower half-liners and in segments in the form of radial and axial channels extending into the oil-dispensing cavities located on the working surfaces of the segments, the pocket is equipped with a partition installed at the horizontal connector of the liner from the side of the lubricant supply unit in the bearing and overlapping the annular pocket in the transverse direction, the supporting segments are axially fixed by bushings mounted on the end faces of each of the supporting segments along the swing axis of the segments so that between the lateral rotation A gap is formed by the circumference of each supporting segment and the inner end surface of the liner, lubricant supply channels are made in the bushings, connected to the supply channels in the upper and lower half-liners and in the segments, the radial exhaust grease removal channels are made in the upper and lower half-liners, connected through grooves located on the end surfaces of the segments, with intersegment space, and inside the liner, oil packs are installed on sections of the inner surface of the half-liners located near the shaft otneniya with movable sealing elements.
RU2007144621/11A 2007-11-22 2007-11-22 Plain segmental shoe bearing liner RU2361126C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144621/11A RU2361126C1 (en) 2007-11-22 2007-11-22 Plain segmental shoe bearing liner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144621/11A RU2361126C1 (en) 2007-11-22 2007-11-22 Plain segmental shoe bearing liner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2361126C1 true RU2361126C1 (en) 2009-07-10

Family

ID=41045822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007144621/11A RU2361126C1 (en) 2007-11-22 2007-11-22 Plain segmental shoe bearing liner

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2361126C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561876C2 (en) * 2011-07-25 2015-09-10 Василий Сигизмундович Марцинковский Method of dumping of radial oscillations of shaft rotating using inserted parts on hydrostatic suspension of journal bearing
RU2619408C1 (en) * 2016-04-05 2017-05-15 Александр Николаевич Иванов Supportsegmental sliding bearing
RU191552U1 (en) * 2019-06-06 2019-08-12 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" HYDROSTATIC BEARING

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2561876C2 (en) * 2011-07-25 2015-09-10 Василий Сигизмундович Марцинковский Method of dumping of radial oscillations of shaft rotating using inserted parts on hydrostatic suspension of journal bearing
RU2619408C1 (en) * 2016-04-05 2017-05-15 Александр Николаевич Иванов Supportsegmental sliding bearing
RU191552U1 (en) * 2019-06-06 2019-08-12 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" HYDROSTATIC BEARING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2103823B1 (en) Journal bearing device
US8851754B2 (en) Hydrodynamic radial plain bearing with a very high load-bearing capacity of large turbine sets
EP2850300B1 (en) Turbocharger with journal bearing
JP6130842B2 (en) Dynamically lubricated bearing and method of dynamically lubricating a bearing
RU2550112C2 (en) Support bearing pad for turbine
RU2012127401A (en) BEARING SYSTEM AND BEARING ELEMENT FOR BEARING SYSTEM
US9217464B2 (en) Radial bearing
US20140169712A1 (en) Journal Bearing Device
RU2361126C1 (en) Plain segmental shoe bearing liner
US9377051B2 (en) Duplex bearing device
JP5119281B2 (en) Combined bearing device
RU2619408C1 (en) Supportsegmental sliding bearing
CN114321157B (en) Bearing assembly for wind driven generator
US6736542B2 (en) Reduced width tilting pad journal bearing and related method
JPWO2017010450A1 (en) Multi-arc bearings and turbochargers
JP2008151239A (en) Tilting pad type bearing
US20160069384A1 (en) Radial plain bearing
JP5156589B2 (en) Journal bearing device
KR102115855B1 (en) Journal bearing and rolling machine
RU2469213C1 (en) Turbocompressor
RU2282067C1 (en) Supporting-thrust slider bearing for shaft of turbomachine
RU2237199C1 (en) Radial sliding bearing for rotors of high-power turbine-driven sets
RU2210685C2 (en) Segment shell of steady bearing
WO2022209131A1 (en) Bearing and supercharger
RU2691687C1 (en) Support thrust bearing with separate supply of oil