PL231324B1 - Hybrydowe łożysko wzdłużno-promieniowe - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest hybrydowe łożysko wzdłużno-promieniowe, złożone ze wzdłużnego łożyska magnetycznego i promieniowego łożyska ślizgowego smarowanego olejem i cieczą magnetyczną, stosowane w budowie przyrządów i urządzeń precyzyjnych.

Z opisu patentowego US4526484 znane jest łożysko ślizgowe wzdłużno-poprzeczne smarowane cieczą magnetyczną, złożone z obudowy, w której umieszczony jest magnes trwały spolaryzowany osiowo, wałek, nabiegunnik i ciecz magnetyczna, znajdująca się w szczelinach pomiędzy gniazdem w obudowie, a powierzchnią walcową i czołową wałka. Magnes trwały, nabiegunnik oraz ciecz magnetyczna umieszczona w szczelinie pomiędzy magnesem trwałym i nabiegunnikiem, a powierzchnią wałka stanowi uszczelnienie ferromagnetyczne, które zapewnia szczelność łożyska.

Z polskiego opisu patentowego PL209976 znane jest też wzdłużno-poprzeczne łożysko ślizgowe smarowane cieczą magnetyczną, w którym na cylindrycznej powierzchni czopa wykonane są występy namagnesowane w ten sposób, że kolejne występy stanowią na przemian bieguny różnoimienne (N i S), zaś we wnęce wykonanej na czołowej powierzchni czopa jest osadzony jeden magnes trwały, a we wnęce wykonanej na powierzchni czołowej gniazda korpusu umieszczony jest drugi magnes trwały, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach promieniowych pomiędzy występami, a powierzchnią cylindryczną gniazda korpusu oraz w szczelinie osiowej pomiędzy powierzchnią czołową czopa i gniazda korpusu.

Znane jest również z polskiego zgłoszenia patentowego nr P-399865 promieniowo-wzdłużne łożyskowanie wałka, smarowane cieczą magnetyczną, w którym na dnie gniazda obudowy osadzone są kolejno: pierścieniowy magnes trwały, panewka porowata, drugi pierścieniowy magnes trwały oraz wielokrawędziowy nabiegunnik, przy czym pierścieniowe magnesy trwałe są ustawione względem siebie biegunami jednoimiennymi, natomiast we wgłębieniu wykonanym na dnie gniazda obudowy, usytuowanym pod wałkiem zakończonym czopem półkulistym i posiadającym na swej cylindrycznej powierzchni rowki śrubowe w układzie daszkowym, umieszczone są dwa walcowe magnesy trwałe, również ustawione względem siebie biegunami jednoimiennymi, zaś ciecz magnetyczna znajduje się na powierzchni styku porowatej panewki z wałkiem, a także w szczelinach pierścieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika, a powierzchnią wałka oraz w strefie styku półkulistego czopa wałka z płytką oporową.

Inne rozwiązanie wzdłużno-promieniowego łożyskowania wałka, smarowanego cieczą magnetyczną, przedstawiono w polskim zgłoszeniu patentowym nr P-401260. Charakteryzuje się ono tym, że w gnieździe obudowy zamkniętej od dołu pokrywą, znajduje się obrotowy wałek z kołnierzem na którym osadzone są kolejno: nabiegunnik, jeden magnes trwały, panewka porowata, drugi magnes trwały i nabiegunnik, natomiast pod kołnierzem osadzony jest na wałku pierścień nośny z umocowanym na nim magnesem trwałym, a w wytoczeniu pokrywy umieszczony jest pierścień nośny z umocowanym w nim magnesem trwałym, przy czym magnesy w obu pierścieniach nośnych ustawione są względem siebie biegunami jednoimiennymi. Ciecz magnetyczna znajduje się na powierzchni styku panewki z gniazdem obudowy oraz w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami nabiegunników, a gniazdem obudowy.

W dokumentacji polskiego zgłoszenia patentowego nr P-404671 przedstawiono ślizgowe łożysko wzdłużno-promieniowe, smarowane cieczą magnetyczną, charakteryzujące się tym, że w gnieździe obudowy umieszczony jest wał zakończony tarczą oporową, na którym osadzony jest pierścieniowy magnes trwały oparty na tarczy oporowej, do którego z kolei przylega wielokrawędziowy nabiegunnik również osadzony na wale, przy czym na powierzchni walcowej tarczy oporowej wykonane są występy, natomiast we wnęce, usytuowanej po stronie czołowej tarczy oporowej, umieszczony jest jeden walcowy magnes trwały, zaś drugi walcowy magnes trwały umieszczony jest we wnęce, wykonanej na powierzchni czołowej gniazda obudowy, przy czym oba walcowe magnesy trwałe ustawione są względem siebie biegunami jednoimiennymi, a ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami usytuowanymi na walcowej powierzchni tarczy oporowej i na zewnętrznej walcowej powierzchni wielokrawędziowego nabiegunnika, a wewnętrzną powierzchnią walcową gniazda obudowy.

Jeszcze inne rozwiązanie hybrydowego łożyska wzdłużno-promieniowego, przedstawiono w zgłoszeniu patentowym nr P-405715. Cechuje się ono tym, że w gnieździe podstawy osadzona jest ciasno panewka porowata, w której umieszczony jest obrotowo czop końcowy wałka, a we wnękach wykonanych po stronie dolnej powierzchni czołowej tarczy oporowej wałka i we wnękach wykonanych po stronie górnej powierzchni czołowej podstawy umieszczone są naprzeciwko siebie pary magnesów trwałych, usytuowane względem siebie biegunami jednoimiennymi, zaś pomiędzy dolną powierzchnią czołową tarczy oporowej, a górną powierzchnią czołową podstawy występuje płaska szczelina powietrzna.

PL 231 324 B1

Hybrydowe łożysko wzdłużno-promieniowe złożone z wałka, obudowy, magnesów trwałych o przekroju poprzecznym ceowym, panewek porowatych dzielonych, walcowych magnesów trwałych i cieczy magnetycznej charakteryzuje się według wynalazku tym, że na czopie końcowym wałka osadzone są magnesy trwałe o przekroju ceowym z ramionami skierowanymi w stronę gniazda obudowy, przedzielone niemagnetycznymi przekładkami. Wewnątrz tych magnesów umieszczone są panewki porowate dzielone, przylegające zewnętrznymi powierzchniami walcowymi do gniazda w obudowie. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach promieniowych, utworzonych pomiędzy końcami ramion stanowiącymi bieguny N i S magnesów o przekroju ceowym a cylindryczną powierzchnią gniazda w obudowie. We wnęce wykonanej na powierzchni czołowej czopa końcowego wałka oraz we wnęce wykonanej na powierzchni czołowej gniazda w obudowie umieszczone są naprzeciwko siebie walcowe magnesy trwałe spolaryzowane osiowo i ustawione względem siebie biegunami jednoimiennymi. Pomiędzy powierzchnią czołową czopa końcowego wałka a powierzchnią czołową gniazda w obudowie występuje płaska szczelina powietrzna.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku w półprzekroju wzdłużnym.

Łożysko składa się z wałka 1 zakończonego czopem 1a, magnesów trwałych o przekroju poprzecznym ceowym 3, panewek porowatych dzielonych 4, przekładek niemagnetycznych 6, cieczy magnetycznej 5 i walcowych magnesów trwałych 7, 8 spolaryzowanych osiowo. Na czopie końcowym 1a wałka 1 osadzone są magnesy trwałe o przekroju ceowym 3 z ramionami skierowanymi w stronę gniazda obudowy 2, przedzielone niemagnetycznymi przekładkami 6, a wewnątrz tych magnesów 3 umieszczone są panewki porowate dzielone 4, przylegające zewnętrznymi powierzchniami walcowymi do gniazda w obudowie 2. Panewki 4 wykonane np. z brązu spiekanego nasyconego olejem są samosmarujące i zapewniają stałe smarowanie filmem olejowym. Ciecz magnetyczna 5 utrzymywana jest w szczelinach promieniowych d, utworzonych pomiędzy końcami ramion stanowiącymi bieguny N i S magnesów o przekroju ceowym 3, a, cylindryczną powierzchnią gniazda w obudowie 2. Zamknięte obwody magnetyczne Φ utworzone są przez magnesy trwałe 3, obudowę 2 i ciecz magnetyczną 5. Ponadto, we wnęce wykonanej na powierzchni czołowej czopa końcowego 1a wałka 1 oraz we wnęce wykonanej na powierzchni czołowej gniazda w obudowie 2 umieszczone są naprzeciwko siebie walcowe magnesy trwałe 7, 8 spolaryzowane osiowo i ustawione względem siebie biegunami jednoimiennymi, zaś pomiędzy powierzchnią czołową czopa końcowego 1a wałka 1, a powierzchnią czołową gniazda w obudowie 2 występuje płaska szczelina powietrzna „a”. Pierścienie uszczelniające 9 typu „O” umieszczone w gniazdach, wykonanych na powierzchni walcowej czopa końcowego 1a uszczelniają magnesy 3 względem wałka 1. Pierścień sprężysty osadczy 10 mocuje magnesy 3 wraz z panewkami porowatymi 4 i przekładkami 6 na czopie końcowym 1 a wałka 1.

W warunkach eksploatacji łożyska według wynalazku, czop końcowy 1 a wałka 1 obraca się wraz magnesami trwałymi o przekroju ceowym 3 i panewkami porowatymi 4 w gnieździe obudowy 2, powodując przenoszenie obciążeń promieniowych działających na łożysko. Ciecz magnetyczna 5 utrzymywana w szczelinach promieniowych d, zabezpiecza przed wypływem oleju z panewek 4 oraz dodatkowo smaruje łożysko. Ustawienie magnesów trwałych 7 i 8 w czopie końcowym 1 a i na powierzchni czołowej gniazda w podstawie 2 względem siebie biegunami jednoimiennymi, powoduje odpychanie czopa końcowego 1a wałka 1 od powierzchni czołowej gniazda w podstawie 2, zapewniając przenoszenie obciążeń wzdłużnych działających na łożysko.

Oznaczenia na rysunku:

- wałek, 1a - czop końcowy,

- obudowa,

- magnes trwały o przekroju ceowym,

- panewka porowata dzielona,

- ciecz magnetyczna,

- przekładka niemagnetyczna,

7, 8 - walcowe magnesy trwałe,

- pierścień uszczelniający typu „O”,

- pierścień sprężysty osadczy, d - szczelina promieniowa, a - szczelina powietrzna,

Φ - zamknięty obwód magnetyczny

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Hybrydowe łożysko wzdłużno-promieniowe złożone z wałka, obudowy, magnesów trwałych o przekroju poprzecznym ceowym, panewek porowatych dzielonych, walcowych magnesów trwałych i cieczy magnetycznej, znamienne tym, że na czopie końcowym (1 a) wałka (1) osadzone są magnesy trwałe o przekroju ceowym (3) z ramionami skierowanymi w stronę gniazda obudowy (2), przedzielone niemagnetycznymi przekładkami (6), a wewnątrz tych magnesów (3) umieszczone są panewki porowate dzielone (4), przylegające zewnętrznymi powierzchniami walcowymi do gniazda w obudowie (2), zaś ciecz magnetyczna (5) znajduje się w szczelinach promieniowych (d), utworzonych pomiędzy końcami ramion stanowiącymi bieguny N i S magnesów (3) o przekroju ceowym a cylindryczną powierzchnią gniazda w obudowie (2), przy czym we wnęce wykonanej na powierzchni czołowej czopa końcowego (1a) wałka (1) oraz we wnęce wykonanej na powierzchni czołowej gniazda w obudowie (2) umieszczone są naprzeciwko siebie walcowe magnesy trwałe (7, 8) spolaryzowane osiowo i ustawione względem siebie biegunami jednoimiennymi, zaś pomiędzy powierzchnią czołową czopa końcowego (1a) wałka (1) a powierzchnią czołową gniazda w obudowie (2) występuje płaska szczelina powietrzna (a).