RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 149 802 POLSKA URZĄD PATENTOWY Zgłoszenieogłoszono: RP Patent dodatkowy Im Q 4 FMJ) 29/M do patentu nr F16C 27/08 Znoszono: 87 1113 (P.268818) Int. Cl.5 F04D 29/04 F16C 27/08 Pierwszeństwo Opis patentowy opublikowano: 1992 03 31 CZYTELHU 88 09 29 OGÓLNA Twórcywynalazku: Bronisław Słowiński, Marian Strączyński, Paweł Urbański, Zbigniew Okoń, Kazimierz Kowalski Uprawniony z patentu: Kopalnia Węgla Brunatnego "Bełchatów", Rogowiec (Polska) Łożysko poosiowe zwłaszcza do głębinowych agregatów pompowych Przedmiotem wynalazku jest łożysko poosiowe zwłaszcza do głębinowych agregatów pompo wych. Głębinowe agregaty pompowe znajdują zastosowanie do pompowania cieczy, której poziom jest na znacznej głębokości poniżej terenu. Głębinowy agregat pompowy jest wielostopniową pompą wirową sprzęgniętą ze szczelnie zamkniętym silnikiem elektrycznym. Agregat zawieszony jest na rurze, która jest przewodem tłoczącym i zanużony w cieczy, którą mamy pompować. Znane jest łożysko poosiowe zamontowane do głębinowego agregatu pompowego, które składa się z następujących części: obudowy, panwi gumowej i tarczy ślizgowej. Obudowa stanowi podstawę łożyska i wykonana jest w kształcie krążka, jedna powierzchnia czołowa będąca pod stawą obudowy ma kształt ściętego stożka, a wzdłuż średnicy na powierzchni stożka przebiegają dwa żebra oraz w osi obudowy wykonanejest gniazdo w kształcie czaszy. Pomiędzy osią obudowy a wewnętrzną średnicą wgłębienia wykonane są przelotowo otwory oraz dwa otwory przelotowe przechodzące przez żebra. Pierścień gumowy spełnia rolę panwi łożyska. Na jej powierzchni czołowej wykonane są promieniowo rowki, które dzielą powierzchnię ślizgową na wycinki pier ścienia. Średnica zewnętrzna panwi gumowejjest równa średnicy zewnętrznej wgłębienia obudowy, zaś średnica wewnętrzna panwi gumowej jest równa średnicy wewnętrznej wgłębienia obudowy. Tarcza ślizgowa wykonana jest w kształcie pierścienia o średnicy zewnętrznej równej średnicy panwi gumowej. Średnica wewnętrzna tarczy ślizgowej równa jest średnicy czopa wału silnika głębinowego agregatu pompowego. Obudowa osadzona jest wahliwie w dolnej części kadłuba głębinowego agregatu pompowego. Otwory przelotowe przechodzące przez żebra zabezpieczają ją przed obrotem podczas pracy silnika głębinowego agregatu pompowego. We wgłębieniu obudowy osadzona jest w sposób stały panew gumowa. Tarcza ślizgowa spoczywa jedną powierzchnią czołową na segmentach panwi gumowej i osadzona jest połączeniem rozłącznym średnicą wew nętrzną na czopie silnika głębinowego agregatu pompowego. Przelotowe otwory w obudowie służą do chłodzenia i smarowania powierzchni ślizgowej. W czasie pracy z uwagi na duże naciski powierzchniowe oraz utrudnione smarowanie powierzchni ślizgowej panwi gumowej i tarczy ślizgowej, następuje wzrost siły tarcia, w wyniku czego zwiększa się temperatura cieczy chłodzącej silnik głębinowego agregatu pompowego, co jest przyczyną uszkodzenia łożyska poosiowego i uzwojeń silnika agregatu pompowego.
2 149 802 Celem wynalazku było opracowanie takiej konstrukcji łożyska poosiowego, zwłaszcza głębi nowego agregatu pompowego, która umożliwiła znaczne wydłużenie żywotności pracy łożyska poosiowego oraz spowodowała znaczne zmniejszenie oporu tarcia przez wydłużenie klina sma rowniczego a tym samym zwiększenie siły unoszącej pomiędzy powierzchniami ślizgowymi, co zmniejsza zapotrzebowanie na energię do napędu głębinowego agregatu pompowego. Zostało to rozwiązane, według wynalazku, w ten sposób, że na powierzchni czołowej obudowy posiadającej wgłębienie w kształcie pierścienia wykonano gniazda, gniazda obudowy pierwsze i gniazda obu dowy drugie do osadzania kulek oraz przelotowe otwory pod śruby gniazdowe. Gniazda obudowy pierwsze i gniazda obudowy drugie są przesunięte względem osi promieniowej przelotowych otworów pod śruby gniazdowe o kąt alfa korzystnie osiem stopni i dwadzieścia minut. Panew stanowią segmenty rozmieszczone symetrycznie w obudowie, korzystnie w liczbie sześć. Segment jest płytką w kształcie wycinka pierścienia kołowego, który stanowi okładzina z tworzywa sztu cznego korzystnie z gumy i płytka. Okładzina pokrywa płytkę w ten sposób, że podstawa płytki współpracująca z kulką jest pokryta częściowo. Krawędzie segmentu powstałe z powierzchni bocznych segmentu wzdłuż promieni i powierzchni ślizgowej posiadają wystające wargi. W osi promieniowej segmentu, na powierzchni płytki częściowo pokrytej okładziną, wyko nane są otwory gwintowane pod śruby gniazdowe, w odległości zgodnej z odległością przelotowych otworów pod śruby gniazdowe w obudowie, a ponadto na powierzchni tej wykonane są gniazda: gniazdo segmentu pierwsze i gniazdo segmentu drugie. Gniazda segmentu pokrywają się z gniaz dami obudowy. Segmenty osadzone są wahliwie na kulkach umieszczonych w gnieździe obudowy pierwszym i gnieździe segmentu pierwszym lub gnieździe obudowy drugim i gnieździe segmentu drugim, ponadto segmenty przymocowane są do obudowy w sposób luźny śrubami gniazdowymi umieszczonymi w otworach przelotowych obudowy i otworach gwintowanych segmentu wykona nymi w osi promieniowej segmentu. Gniazdo obudowy pierwsze obudowy i gniazdo segmentu pierwsze segmentu przeznaczone są do osadzania kulki, gdy kierunek obrotów wirnika głębino wego agregatu pompowego jest zgodny z ruchem wskazówek zegara, natomiast gniazdo obudowy drugie obudowy i gniazdo segmentu drgie segmentu przeznaczone są do osadzania kulki, gdy kierunek obrotów wirnika głębinowego agregatu pompowegojest przeciwny do ruchu wskazówek zegara. Śruba gniazdowa posiada na części cylindrycznej bezpośrednio przy części gwintowanej kołnierz o średnicy większej, niż średnica gwintu i szerokości korzystnie równej połowie średnicy gwintu. Przedmiot wynalazkujest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z góry, fig. 2 - przekrój w płaszczyźnie A A na fig. 1, fig. 3 - przekrój w płaszczyźnie B B na fig. 1, a fig. 4 - śrubę gniazdową w widoku. Łożysko stanowią obudowa 1, segment 2 kulka 3 i śruba gniazdowa 4. Obudowa 1 wykonana jest w kształcie krążka, jedna z powierzchni czołowych stanowi podstawę obudowy 1 i ma kształt ściętego stożka oraz wzdłuż średnicy na powierzchni stożka przebiegają dwa żebra, ponadto w osi obudowy wykonane jest gniazdo w kształcie czaszy, służące do osadzania obudowy 1 w kadłubie głębinowego agregatu pompowego. Na drugiej powierzchni czołowej obudowy 1 wykonane jest wgłębienie w kształcie pierścienia. Pomiędzy osią obudowy 1, a wewnętrzną średnicą wgłębienia wykonane są otwory przelotowe, służące do przepływu cieczy, która chłodzi łożysko podczas pracy oraz jednocześnie służy do smarowania. W żebrach wykonane są dwa otwory przelotowe, które zabezpieczają obudowę 1 przed obrotem podczas pracy silnika głębinowego agregatu pompowego. Na powierzchni wgłębienia obudowy 1 wykonane są: gniazda obudowy pierwsze Ai obudowy 1 i gniazda obudowy drugie Bi obudowy do osadzania kulek 3 oraz przelotowe otwory pod śruby gniazdowe 4. Gniazdo obudowy pierwsze Ai obudowy 1 i gniazda obudowy drugie Bi obudowy 1, wykonane są w ilości podwójnej do liczby segmentów 2 oraz otwory przelotowe pod śruby gniazdowe 4 w ilości równej liczbie gniazd, przy czym gniazda obudowę pierwsze Al obudowy 1 i gniazda obudowy drugie Bi obudowy 1, są przesunięte względem osi promieniowej przelotowych otworów pod śruby gniazdowe 4 o kąt a korzystnie osiem stopni i dwadzieścia minut. Segment 2 jest płytką o kształcie wycinka pierścienia kołowego, który stanowią okładzina 2.1 z tworzywa sztucznego korzystnie z gumy i płytka 2.2. Okładzina 2.1 pokrywa płytkę 2.2 w ten sposób, że postawa płytki 2.2 współpracująca z kulką 3 jest pokryta częściowo, zaś krawędzie
149 802 3 utworzone przez powierzchnie boczne wzdłuż promieni segmentu 2 będąc powierzchnią ślizgową 2.1.1 łożyska, posiadają wystające wargi 2.1.2. W osi promieniowej segmentu 2 na powierzchni płytki 2.2 częściowo pokrytej okładziną 2.1, wykonane są otwory gwintowane pod śruby gniaz dowe 4, w odległości zgodnej z odległością otworów przelotowych w obudowie 1 pod śruby gniazdowe 4 ponadto na powierzchni tej wykonane są gniazda: gniazdo segmentu pierwsze A2 segmentu 2 i gniazdo drugie segmentu B2 segmentu 2. Gniazdo segmentu pierwsze A2 segmentu 2 i gniazdo segmentu drugie B2 segmentu 2 pokrywają się z gniazdem obudowy pierwszym At obudowy 1 i gniazdem obudowy drugim Bi obudowy li służą do osadzania kulki 3. Segment 2 osadza się wahliwie na kulce 3 w liczbie jedna kulka 3 na segment 2. Kulki 3 umieszcza się w gnieździe obudowy pierwszym A1 obudowy 1 oraz gnieździe segmentu pierwszym A2 segmentu 2 lub gnieździe obudowy drugim Bi obudowy 1 oraz gnieździe segmentu drugim B2 segmentu 2. Segment 2 w sposób luźny przymocowany jest do obudowy 1 śrubami gniazdowymi 4. W gnieździe obudowypierwszym A1 obudowy 1 i gnieździe segmentu pierwszym A2 segmentu 2 osadza się kulkę 3, gdy kierunek obrotów silnika głębinowego agregatu pompowegojest zgodny z ruchem wskazówek zegara, natomiast w gnieździe obudowy drugim Bi obudowy 1 i gnieździe segmentu drugim B2 segmentu 2 osadza się kulkę 3, gdy kierunek obrotów silnika głębinowego agregatu pompowegojest przeciwny do ruchu wskazówek zegara. Śruba gniazdowa 4 posiada na części cylindrycznej 4.1 bezpośrednio przy części gwintowanej 4.2 kołnierz 4.3 o średnicy większej niż średnica gwintu d i szerokości korzystnie równej połowie średnicy gwintu d. Zastrzeżenia patentowe 1. Łożysko poosiowe, zwłaszcza głębinowego agregatu pompowego zawierające obudowę, panew i tarczę ślizgową, znamienne tym, że obudowa na powierzchni czołowej ma gniazda obu dowy pierwsze (A1) i gniazda obudowy drugie (Bi) do osadzania kulek (3) oraz otwory pod śruby gniazdowe (4), ponadto panew stanowią segmenty (2) korzystnie w liczbie sześć rozmieszczone symetrycznie w obudowie (1), a osadzone wahliwie na kulkach (3) umieszczonych w gnieździe obudowy pierwszym (A1) lub gnieździe obudowy drugim (Bi) obudowy (1) i gnieździe segmentu pierwszym (A2) lub gnieździe segmentu drugim (B2) segmentu (2) przymocowane w sposób luźny do obudowy (1) śrubami gniazdowymi (4) umieszczonymi w osi promieniowej segmentu (2), zaś gniazdo obudowy pierwsze (A1) i gniazdo obudowy drugie (B2) segmentu (2) są przesunięte względem osi promieniowej segmentu (2) o kąt (a) korzystnie osiem stopni i dwadzieścia minut, przy czym gniazdo obudowypierwsze (A1) obudowy (1) i gniazdo segmentu pierwsze (A2) segmentu (2) przeznaczone są do głębinowego agregatu pompowego, którego wirnik obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, natomiast gniazdo obudowy drugie (Bi) obudowy (1) i gniazdo segmentu drugie (B2) obudowy (1) oraz gniazdo segmentu pierwsze (A2) i gniazdo seg mentu drugie (B2) segmentu (2) przeznaczone są do głębinowego agregatu pompowego, którego wirnik obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. 2. Łożysko według zastrz. 1, znamienny tym, że segment (2) jest płytką o kształcie wycinka pierścienia kołowego, który stanowią okładzina (2.1) z torzywa sztucznego korzystnie z gumy i płytka (2.2), przy czym okładzina (2.1) pokrywa płytkę (2.2) w ten sposób, że podstawa płytki (2.2) współpracująca z kulką (3) jest pokryta częściowo, zaś krawędzie utworzone przez powierzchnię boczną wzdłuż promieni i powierzchnię ślizgową (2.1.1) posiadają wystające wargi (2.1.2). 3. Łożysko według zastrz. 1, znamienny tym, że śruba gniazdowa (4) posiada na części cylindrycznej (4.1) bezpośrednio przy części gwintowanej (4.2) kołnierz (4.3) o średnicy większej niż średnica gwintu (d) i szerokości korzystnie równej połowie średnicy gwintu (d).
149802 A-A CU. O
149802 2.1.2 2.1.1 2.2 2.1 Fig.3 4 4.1 4.3 4.2 i JT i i < 1 f N M_ li i 1 Jb»4h^^^ i Fig. 4