BRPI0809625A2 - Dispositivo de mancal radical - Google Patents

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BRPI0809625A2
BRPI0809625A2 BRPI0809625-2A2A BRPI0809625A BRPI0809625A2 BR PI0809625 A2 BRPI0809625 A2 BR PI0809625A2 BR PI0809625 A BRPI0809625 A BR PI0809625A BR PI0809625 A2 BRPI0809625 A2 BR PI0809625A2
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BR
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dampers
upper half
radial bearing
bearing device
Prior art date
Application number
BRPI0809625-2A2A
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Satoshi Namba
Makoto Mikami
Kazuma Mukai
Nobuyuki Takeda
Original Assignee
Toshiba Kk Toshiba Corp
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Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE MANCAL RADIAL".
ÁREA TÉCNICA
A presente invenção refere-se a um dispositivo de mancai radial, 5 que sustenta um eixo rotativo de uma máquina rotativa.
ANTECEDENTES DA TÉCNICA
Um mancai radial usado em uma máquina rotativa é fabricado de tal modo que um eixo central de um mancai fica paralelo a um eixo central de um eixo rotativo do mancai. Mas, na rotação de um eixo rotativo, o 10 eixo central do mancai não fica paralelo ao eixo central do eixo rotativo do mesmo, causando um desalinhamento entre os eixos centrais do mancai e do eixo rotativo, devido a uma mudança de direção de uma carga e a uma deformação do eixo rotativo por uma carga. Nesse caso, o desalinhamento significa o estado, no qual o eixo central do mancai não fica paralelo ao eixo 15 central do eixo rotativo do mesmo, de modo que o estado paralelo entre os eixos centrais do mancai e do eixo rotativo do mesmo é mudado do estado paralelo. Além disso, quando é aplicada uma carga rotativa, pode ocorrer uma vibração cônica em tomo do ponto de cruzamento dos eixos centrais do mancai e do eixo rotativo do mesmo, como a máxima da vibração cônica. 20 Nesse estado operacional, a borda corrediça do mancai pode ser danificada (gripagem), devido ao contato lateral do eixo rotativo. A fim de evitar a danificação do eixo rotativo e similar, portanto, são citadas diversas técnicas. As Figs. 11 a 13 são vistas em corte transversal, que mostram, em cada caso, estruturas de dispositivos de mancai radical convencionais.
O documento JP-A 9-25932 (KOKAI) descreve um dispositivo de
mancai radical 300 mostrado na Figura 11.0 dispositivo de mancai radial 300 inclui um mancai 301 cuja superfície posterior está formada em forma esférica convexa e um suporte de mancai 302, cuja superfície principal está formada em forma esférica côncava. A superfície posterior do mancai 301 é 30 deslizada contra a superfície principal do suporte de mancai 302. No dispositivo de mancai radial 300, quando um eixo rotativo 303 é inclinado durante a operação, cada superfície da esfera do mancai 301 e do suporte de mancai 302 desliza, e o eixo rotativo 303 é automaticamente ajustado pelo mancai 301, uma vez que o mancai 301 acompanha a inclinação do eixo rotativo 303.
O documento JP-A 5-32797 (KOKAI) descreve um dispositivo de mancai radial 320 mostrado na Figura 12. O mancai radial 320 inclui uma camada corrediça 322 com bom deslizamento e feita de um material composto baseado em resina sobre uma camada corrediça de um mancai 321, a ser deslizada contra um eixo rotativo 323. Em uma estrutura desse tipo, tal como descrita acima, se ocorrer o contato lateral do eixo rotativo 323, o desgaste e a gripagem do eixo rotativo 323 podem ser evitados, de modo que o dispositivo de mancai radial 320 pode ser usado em larga escala. O documento JP-A 2001-173659 (KOKAI) descreve que em um mancai elíptico, uma camada corrediça 322 está formada sobre a superfície corrediça do mancai, exceto uma parte da superfície corrediça de mancai de um mancai 321.
O documento JP-A 2004-197890 (KOKAI) descreve um dispositivo de mancai radial 330 mostrado na Figura 13. O dispositivo de mancai radial 330 é um mancai de amortecedor de inclinação convencional, que é usado em geral e tem uma boa capacidade de ajuste automático dos eixos. 20 Um amortecedor de inclinação 331 é sustentado por pivôs 332 e similares, de modo a poder ser inclinado na direção circunferencial e na direção axial e, desse modo, acompanhar facilmente a inclinação do eixo rotativo 333.
Tal como descrito acima, são propostos diversos dispositivos de mancai radial, que estão configurados de tal modo que o mancai acompanha a inclinação do eixo rotativo durante a operação, de modo a evitar a danificação do mancai. Mas, os dispositivos de mancai radial convencionais têm as seguintes desvantagens.
No dispositivo de mancai radial mostrado na Figura 11, quando uma carga grande é aplica ao mancai, a fricção entre as superfícies esféricas do mancai e o suporte de mancai também fica grande, de modo que não é provável que o mancai seja inclinado e, desse modo, não consegue acompanhar suficientemente o eixo rotativo. Portanto, o grau de desalinhamento é aumentado, de modo que ocorre o contato lateral do eixo rotativo contra o mancai. Como resultado, a superfície do eixo rotativo e do mancai pode ser danificada (gripada).
No dispositivo de mancai radial mostrado na Figura 12, o mancai é desgastado com o tempo e a propriedade do mancai é gradualmente diminuída, de modo que é difícil formar um filme lubrificante sobre a superfície corrediça. Sem o filme lubrificante, o mancai é extraordinariamente aquecido derivado ao calor do uso. Nesse caso, se o calor do mancai for aumentado além do limite de temperatura admissível da resina que constitui a camada corrediça, a camada corrediça é deteriorada, de modo que o eixo rotativo é posto em contato com a superfície do mancai e ser danificado. No caso em que a camada corrediça está prevista sobre a superfície corrediça do mancai, exceto por uma parte do mesmo no mancai elíptico, como o óleo lubrificante pode ser espalhado amplamente, pode ocorrer a perda de energia do movimento do óleo e o controle do intervalo para o desalinhamento ficar difícil.
Com relação ao dispositivo de mancai radial mostrado na Figura
13, no caso em que o dispositivo de mancai radial é usado sob condições de uma carga grande e baixa velocidade de rotação, tal como um gerador de 20 turbina hidráulico, do tipo bulbo, de grande capacidade, a capacidade inerente de ajuste automático dos eixos do mancai, para a inclinação do eixo rotativo, provavelmente não se apresenta, devido à carga grande. Além disso, como a superfície corrediça está separada em uma pluralidade de seções, o desempenho sob carga do mancai é deteriorado, em comparação com um 25 mancai cilíndrico, e o filme lubrificante não pode ser formado suficientemente. Além disso, o tamanho do mancai fica relativamente grande.
Documento de patente N0 1: JP-A 9-25932 (KOKAI)
Documento de patente N0 2: JP-A 5-32797 (KOKAI)
Documento de patente N0 3: JP-A 2001-173659(KOKAI)
Documento de patente N0 4: JP-A 2004-197890(KOKAI)
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
É um objetivo da presente invenção por à disposição um dispositivo de mancai radial, que possa evitar uma danificação de um mancai e de um eixo rotativo, devido a uma inclinação do eixo rotativo ocorrida em uma operação, mesmo sob condições de uma carga grande e baixa velocidade, e que possa ser usado suficientemente como um mancai para um eixo rotativo 5 com um diâmetro grande.
Um aspecto da presente invenção refere-se a um dispositivo de mancai radial, que inclui: um mancai para sustentar um eixo rotativo, que está dividido em uma seção de mancai de metade superior e uma seção de mancai de metade inferior; uma pluralidade de amortecedores de metade 10 superior disposta na seção de mancai de metade superior; e uma pluralidade de amortecedores de metade inferior, disposta em separação por intervalos predeterminados em uma superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior, ao longo de uma direção circunferencial da superfície periférica interna, sendo que um da pluralidade de amortecedores de metade 15 inferior está disposto logo abaixo do eixo rotativo.
Outro aspecto da presente invenção refere-se a um dispositivo de mancai radial, que inclui: um mancai para sustentar um eixo rotativo, que está dividido em uma seção de mancai de metade superior e uma seção de mancai de metade inferior; uma pluralidade de amortecedores de metade 20 superior, dispostos na seção de mancai de metade superior; e uma pluralidade de linhas de amortecedores, dispostos em separação por intervalos predeterminados em uma direção axial do eixo rotativo, sendo que cada linha de amortecedores contém uma pluralidade de amortecedores de metade inferior, dispostos em separação por intervalos predeterminados em uma 25 superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior ao longo de uma direção circunferencial da superfície periférica interna, sendo que um da pluralidade de amortecedores de metade inferior está disposto logo abaixo do eixo rotativo.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS A Figura 1 é uma vista em corte transversal que mostra um dis
positivo de mancai radial de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção, tomada sobre a linha perpendicular à direção axial de um eixo rotativo.
A Figura 2 é uma vista em corte transversal, que mostra o dispositivo de mancai radial de cordo com a primeira modalidade da presente invenção, tomada sobre a linha paralela à direção axial do eixo rotativo (isto é, uma vista em corte A-A da Figura 1).
A Figura 3 é uma vista em corte transversal que mostra a seção de mancai de metade inferior do dispositivo de mancai radial, tomada sobre a linha paralela à direção longitudinal do eixo rotativo, quando um revestimento está previsto entre o amortecedor de metade inferior e a superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior.
A Figura 4 é um vista em corte transversal, que mostra o dispositivo de mancai radial, tomada sobre a linha perpendicular à direção axial do eixo rotativo, quando o amortecedor de metade inferior está previsto comensurável com o ângulo excêntrico Θ da distribuição de pressão do filme de óleo.
A Figura 5 é uma vista em corte transversal, que mostra o dispositivo de mancai radial, tomada sobre a linha perpendicular à direção axial do eixo rotativo, quando o amortecedor de metade inferior está previsto comensurável com o ângulo excêntrico Θ da distribuição de pressão do filme de óleo.
A Figura 6 é uma vista em corte transversal, que mostra um dispositivo de mancai radial de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção, tomada sobre a linha perpendicular à direção axial de um eixo rotativo.
A Figura 7 é uma vista em corte transversal, que mostra o dispo
sitivo de mancai radial de acordo com a segunda modalidade da presente invenção, tomada sobre a linha paralela à direção axial do eixo rotativo (isto é, uma vista em corte B-B da Figura 1).
A Figura 8 é uma vista ilustrativa, que mostra o estado de corrente de um óleo lubrificante na seção de mancai de metade inferior, quando a seção de mancai de metade inferior é vista de cima.
A Figura 9 é uma vista de plano, que mostra o amortecedor de metade superior e o amortecedor de metade inferior, previstos na superfície periférica interna do corpo principal do mancai radial, quando o amortecedor de metade superior e o amortecedor de metade inferior são visto pelo lado do eixo rotativo.
A Figura 10 é uma vista em corte transversal, que mostra um
dispositivo de mancai radial convencional.
A Figura 11 é uma vista em corte transversal, que mostra um dispositivo de mancai radial convencional.
A Figura 12 é uma vista em corte transversal, que mostra um dispositivo de mancai radial convencional.
LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA
10...dispositivo de mancai radial, 20...seção de mancai de metade superior,
21...amortecedor de metade superior, 21a, 31a...camada de superfície, 21b, 31b...base, 30...seção de mancai de metade inferior, 31...amortecedor de
metade inferior, 35...revestimento, 40...corpo principal do mancai radial,
50...eixo rotativo, w...carga ao longo da direção da gravidade.
DESCRIÇÃO DE MODALIDADES
Doravante, são descritas modalidades da presente invenção com referência aos desenhos.
Primeira modalidade
A Figura 1 é uma vista em corte transversal, que mostra um dispositivo de mancai radial 10 de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção, tomada sobre a linha perpendicular à direção axial de um eixo rotativo 50. A Figura 2 é uma vista em corte transversal, que mostra o 25 dispositivo de mancai radial 10 de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, tomada sobre a linha paralela à direção axial do eixo rotativo (isto é, uma vista em corte A-A da Figura 1). A Figura 3 é uma vista em corte transversal, que mostra a seção de mancai de metade inferior 30, tomada sobre a linha paralela à direção longitudinal do eixo rotativo 50 (que significa 30 o corte transversal ao longo da direção longitudinal do eixo rotativo 50), quando um revestimento 35 está previsto entre o amortecedor de metade inferior 31 e a superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior 30.
Tal como mostrado na Figura 1, o dispositivo de mancai radial 10 inclui um corpo principal 40 do mancai radial, que está constituído de uma seção de mancai de metade superior 20, com amortecedores de metade 5 superior 21 na superfície periférica interna da mesma, e uma seção de mancai de metade inferior 30, com amortecedores de metade inferior 31 na seção periférica interna 30. Um eixo rotativo 50 está sustentado pelos amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores de metade inferior 31. A seção de mancai de metade superior 20 corresponde à seção de mancai 10 localizada acima da linha central, que passa através do centro do corpo principal 40, e a seção de mancai de metade inferior 30 corresponde à seção de mancai localizada abaixo da linha central da mesma, quando o corpo principal 40 está separado em duas seções pela linha central do mesmo.
Tal como mostrado nas Figs. 1 e 2, os amortecedores de metade superior 21 estão dispostos na direção circunferencial da superfície periférica interna da seção de mancai de metade superior 20 por um determinada e os amortecedores de metade inferior 31 estão dispostos na direção circunferencial da superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior 30 por uma determinada distância. A saber, os amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores de metade inferior 31 estão dispostos na direção circunferencial, em separação. Os amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores de metade inferior 31 estão dispostos de modo removível nas superfícies periféricas internas da seção de mancai de metade superior 20 e da seção de mancai de metade inferior 30. Um dos amortecedores de metade inferior 31 está disposto logo abaixo do eixo rotativo 50. É preferível que os amortecedores de metade superior 21 e os outros dos amortecedores de metade inferior 31 estejam dispostos nas áreas da superfície periférica interna, às quais é aplicada uma carga extrema na direção do raio. De acordo com a disposição dos amortecedores de metade superior 21 e dos amortecedores de metade inferior 31, quando o eixo rotativo é operado sob a condição de carga grande e baixa velocidade de rotação, o corpo principal 40 do dispositivo de mancai radial 10 pode ter uma capacidade de carga suficiente, ainda que a carga W esteja aumentada nitidamente ao longo da gravidade. Nesse caso, o termo "capacidade de carga” significa uma carga máxima suportável pelo mancai radial.
Os raios dos raios de curvatura dos amortecedores de metade 5 superior 21 e dos amortecedores de metade inferior 31 são ajustados de modo ligeiramente maior do que o raio do eixo rotativo 50, porque algum filme lubrificante precisa ser formado entre o eixo rotativo 50 e os amortecedores 21,31.
O espaço entre os amortecedores de metade inferior 31, revistos na seção de mancai de metade inferior 30, é, de preferência, ajustado de tal modo que o óleo lubrificante pode correr para dentro do espaço. Portanto, o tamanho do espaço é determinado em vista da viscosidade do óleo lubrificante e da condição de temperatura a ser usada.
Os amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores de metade inferior 31 tem respectivas camadas de superfície 21a e 31a, que são feitas de um material termoplástico ou material termoplástico que contém pelo menos um, escolhido do grupo que consiste em fibra cerâmica, partículas de dissulfeto de molibdênio, partículas de grafita e similares. As bases 21b e 31b são feitas de material de aço, tais como aço carbono comum ou aço inoxidável. Como material para fazer as camadas de superfície 21a e 31a, podem ser exemplificados, concretamente, resina de politetrafluoretileno (PTFE), resina de poliéter éter cetona (PEEK) ou resina de poli-imida (PI). Como material termoplástico, constituído de fibra cerâmica, partículas de dissulfeto de molibdênio, partículas de grafita e similares, podem ser exemplificados, concretamente, resina de politetrafluoretileno (PTFE), resina de poliéter éter cetona (PEEK) ou resina de poli-imida (PI), tais como as resinas acima mencionadas. O teor do material a estar contido no material de resina termoplástica é ajustado, de preferência, dentro de um âmbito de 10 a 20% em peso para o total do material de resina termoplástica do do material contido. Se o teor for ajustado abaixo de 10% em peso, o efeito do material contido pode não se apresentar. Se o teor for ajustado para mais de 20%, o efeito do material contido pode não mais ser desenvolvido. Se fibra cerâmica estiver contida, a resistência mecânica e a resistência ao desgaste das bases 21b e 31b podem ser desenvolvidos. Se estiverem contidas partículas de dissulfeto de molibdênio ou partículas de grafita, o coeficiente de fricção pode ser reduzido.
Dessa maneira, fazendo as superfícies dos amortecedores de
metade superior 21 e dos amortecedores de metade inferior 31 do material de resina, o coeficiente de fricção dos amortecedores de metade superior 21 e dos amortecedores de metade inferior 31 pode ser baixado sensivelmente, em comparação com o caso, em que as superfícies dos amortecedores de 10 metade superior e dos amortecedores de metade inferior são feitas de um material metálico macio, convencional. Nesse caso, o eixo rotativo 50 pode ser movido facilmente sobre os amortecedores de metade inferior 31 na direção axial do mesmo, por exemplo, na fabricação do mesmo. Particularmente, como a superfície inferior vertical do eixo rotativo 50 pode ser susten15 tada pelo amortecedor de metade inferior 31 logo abaixo do eixo rotativo 50, o eixo rotativo 50 pode ser movido facilmente na direção axial. Além disso, como as superfície dos amortecedores 31 são feitas do material de resina, tal como descrito acima, os amortecedores 31 podem ter uma excelente resistência ao desgaste. Portanto, o desgaste local e danificação do eixo rota20 tivo 50 e das superfícies corrediças dos amortecedores, devido ao contato entre a superfície do eixo rotativo e as superfícies dos amortecedores e o contato lateral do eixo rotativo 50 podem ser evitados sem um Ievantador de óleo na operação inicial do eixo rotativo, ainda que o filme de óleo seja mais fino ou não esteja formado no mesmo.
As camadas de superfície 21a dos amortecedores de metade
superior 21 podem ser feitas de material metálico macio, com uma dureza mais baixa do que a dureza do material do eixo rotativo 50, e com resistência á pressão do filme de óleo e resistência ao desgaste. Como material metálico macio, pode ser exemplificado um metal branco e similar. Se o materi30 al metálico macio for usado como camadas de superfície, o custo de produção do amortecedor de mancai pode ser reduzido, porque um método de produção convencional para o amortecedor de mancai pode ser aplicado. Com relação aos amortecedores de metade inferior 31, os amortecedores de metade inferior 31, dispostos na superfície periférica interna, à qual é aplicada uma carga relativamente pequena na direção do raio, podem ser feitos de um material metálico macio, tal como o metal branco.
5 Quando o eixo central do corpo principal do mancai radial é mu
dado do eixo central do eixo rotativo 50, de modo que o eixo central do corpo principal 40 não está paralelo ao eixo central do eixo rotativo 50, resultando no desalinhamento entre o corpo principal 40 e o eixo rotativo 50, pode ocorrer uma vibração cônica em torno do ponto de cruzamento dos eixos centrais 10 do corpo principal 40 e do eixo rotativo 50, como a máxima da vibração cônica. A fim de evitar a vibração cônica, revestimentos 35, que funcionam como placas, estão previstos entre a superfície posterior de um dos amortecedores de metade superior 21 e a superfície periférica interna da seção de mancai de metade superior 20 e/ou entre a superfície posterior de um dos amorte15 cedores de metade inferior 31 e a superfície interna da superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior 30, de modo a fixar os amortecedores 21 e 31 e, desse modo, controlar o intervalo de mancai. Nesse caso, a rigidez do mancai pode ser desenvolvida, para evitar a vibração cônica. Além disso, como os amortecedores de metade superior 21 e os amor20 tecedores de metade inferior 31 estão fixados de modo removível nas seções de mancai, a vibração cônica pode ser evitada mudando a disposição dos amortecedores de metade superior 21 e dos amortecedores de metade inferior 31 ou o número dos amortecedores de metade superior 21 e dos amortecedores de metade inferior 31. Os revestimentos 35 podem ser for25 mados de respectivas placas ou folhas feitas de aço carbono ou aço inoxidável.
Doravante, é descrita uma modalidade, na qual os revestimentos 35 estão previstos entre as superfícies posteriores dos amortecedores de metade inferior 31 e a superfície periférica interna da seção de mancai de 30 metade inferior 30. Tal como mostrado na Figura 3, o amortecedor de metade inferior 31 está fixado por meio de elementos de fixação 36 na superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior 30. Nesse caso, os elementos de fixação 36 são aparafusados com parafusos 37 na superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior 30 pelo exterior da mesma. No caso em que o revestimento 35 está previsto entre a superfície posterior do amortecedor de metade inferior 31 e a superfície periférica in5 terna da seção de mancai de metade inferior 30, em primeiro lugar, os elementos de fixação 36 são soltos, de modo que o revestimento 35 é inserido entre a superfície posterior do amortecedor de metade inferior 31 e a superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior 30. Depois, os elementos de fixação 36 são aparafusados com os parafusos 37. Aqui, a 10 instalação do revestimento 35 é conduzida sob a condição de que o eixo rotativo 50 seja levantado, isto é, nenhuma carga é aplicada ao corpo principal 40 do mancai radial pelo eixo rotativo 50. A fixação do amortecedor de metade inferior 31 não está limitada à modalidade descrita acima, apenas se o(s) amortecedor(es) de metade inferior 31 puder(em) ser fixado(s) na super15 fície periférica interna da seção de mancai de metade inferior 30. O(s) amortecedores de metade superior (21) pode(m) ser fixado(s) da mesma maneira como o(s) amortecedor(es) de metade inferior 31.
Agora, é descrita a distribuição do filme de óleo formado entre o eixo rotativo 50 e os amortecedores de metade inferior 31.
As Figuras 4 e 5 são vistas em corte transversal mostrando o
dispositivo de mancai radial 10, tomada sobre a linha perpendicular à direção axial do eixo rotativo 50, quando o amortecedor de metade inferior 31 está previsto comensurável com ângulo excêntrico Θ da distribuição de pressão do filme de óleo 60. O óleo lubrificante é fornecido ao corpo principal 40 25 do mancai radial, por exemplo, da parte superior da seção de mancai de metade superior 20 entre os amortecedores de metade superior 21.
No dispositivo de mancai radial 10, normalmente, o filme de óleo é formado entre o dispositivo de mancai radial 10 e o eixo rotativo 50 pelo óleo lubrificante fornecido, quando o eixo rotativo 50 é girado, de modo que 30 a lubrificação do eixo rotativo 50 pode ser mantida. O eixo rotativo 50 está sustentado pelo dispositivo de mancai radial 10 por meio do filme de óleo. A área de pico da distribuição de pressão do filme de óleo 60, isto é, a pressão do filme de óleo é mudada em direção à direção de rotação do eixo rotativo 50 da posição estacionária do mesmo pelo ângulo excêntrico Θ.
Tal como mostrado na Figura 4, o amortecedor de metade inferior 31 logo abaixo do eixo rotativo 50 é mudado ao longo da direção de rota5 ção do eixo rotativo 50 pelo ângulo excêntrico 0(0 = 1Oa15 graus). Como o âmbito de mudança (ângulo excêntrico) depende dos intervalos entre o eixo rotativo 50 e os amortecedores 21, 31, os intervalos entre os mesmos são controlados adequadamente, em vista de um tipo de equipamento ou máquina, com o corpo principal 40 do mancai radial.
Se o ângulo excêntrico for aumentado através do controle ade
quado dos intervalos entre os mesmos, o amortecedor de metade inferior 31, logo abaixo do eixo rotativo 50, pode ser alongado em direção à direção de rotação do eixo rotativo 50. Nesse caso, como a área superficial do amortecedor de metade inferior 31 logo abaixo do eixo rotativo 50 pode ser aumentada, a distribuição de pressão do filme de óleo pode ser ampliada.
Mudando apropriadamente a posição e o tamanho do amortecedor de metade inferior 31, de modo comensurável com a distribuição de pressão do filme de óleo 60, o filme de óleo pode ser formado suficientemente entre o eixo rotativo 50 e o amortecedor de metade inferior 31, de modo que a capacidade de carga pode ser aumentada.
De acordo com o dispositivo de mancai radial 10 da primeira modalidade, como os amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores de metade inferior 31 estão dispostos separadamente sobre a superfície periférica interna do corpo principal 40 do mancai radial, ao longo da di25 reção circunferencial do mesmo, os amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores de metade inferior 31 podem ser dispostos em posições arbitrárias, em vista do desalinhamento do eixo rotativo 50, desse modo, acompanhando facilmente o desalinhamento do eixo rotativo 50. Além disso, os amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores de metade
inferior 31 podem ser dispostos seletivamente na área, na qual a carga W é aplicada visivelmente ao longo da direção da gravidade. Além disso, por inserção do revestimento 35 entre a(s) superfície(s) poterior(es) de um ou mais, selecionados de entre os amortecedores de metade superior 21 e/ou os amortecedores de metade inferior 31 e a superfície periférica interna do mancai radial, a espessura do(s) amortecedor(es) 21 e/ou amortecedor(es)
31 pode ser controlada localmente, de modo que o intervalo de mancai pode 5 ser controlado facilmente.
Como os amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores de metade inferior 31 estão dispostos em separação pelos respectivos intervalos na superfície periférica interna do corpo principal 40 do mancai radial ao longo da direção circunferencial do mesmo, o óleo lubrificante é deixado correr nos intervalos e alimentado sobre os amortecedores. Nesse caso, como a temperatura do óleo lubrificante que está correndo para os intervalos é mais baixa do que a temperatura do óleo lubrificante alimentado sobre os amortecedores, o óleo lubrificante de temperatura mais baixa sempre pode ser alimentado sobre os amortecedores. Desse modo, como o óleo lubrificante de temperatura mais baixa pode ser alimentado sobre os amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores de metade inferior 31, isto é, nos espaços entre os amortecedores 21, 31 e o eixo rotativo 50, os amortecedores 21, 31 e o corpo principal 40 do mancai radial pode ser resfriado prontamente, enquanto a capacidade de carga pode ser desenvolvida. Os amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores
de metade inferior 31 podem ser formados em qualquer tamanho e, depois, dispostos na superfície periférica interna do corpo principal 40 do mancai radial, ao longo da direção circunferencial do mesmo. Portanto, ainda que o diâmetro do eixo rotativo 50 seja aumentado, o dispositivo de mancai radial 25 10 pretendido pode ser produzido sem ter em vista o limite de fabricação admissível do corpo principal 40 do mancai radial. Além disso, como a disposição dos amortecedores e a área superficial dos amortecedores podem ser controladas adequadamente, tendo em vista o ângulo excêntrico da distribuição de pressão do filme de óleo, a distribuição de pressão do filme de 30 óleo pode ser aumentada. Além disso, como o filme de óleo pode ser formado suficientemente e extensivamente, a capacidade de carga pode ser aumentada. Além disso, como os amortecedores de metade superior e os amortecedores de metade inferior 31 são fixados na superfície periférica interna do corpo principal 40 do mancai radial, sob a condição de que as superfícies posteriores dos amortecedores 21 e 31 sejam postas em contato com a superfície periférica interna do mesmo, a rigidez do corpo principal 40 5 pode ser aumentada, de modo que o corpo principal 40 pode ser aplicado para o uso sob a condição de uma carga grande.
Segunda modalidade
A Figura 6 é uma vista em corte transversal, que mostra um dispositivo de mancai radial 100 de acordo com uma segunda modalidade da 10 presente invenção, tomada sobre a linha perpendicular à direção axial de um eixo rotativo 50. A Figura 7 é uma vista em corte transversal, que mostra o dispositivo de mancai radial 100 de acordo com a segunda modalidade da presente invenção, tomada sobre a linha paralela à direção axial do eixo rotativo 50 (isto é, uma vista em corte B-B da Figura 6). A Figura 8 é uma vista 15 ilustrativa, que mostra o estado de corrente de um óleo lubrificante na seção de mancai de metade inferior 30, quando a seção de mancai de metade inferior 30 é vista de cima. A Figura 9 é uma vista de plano, que mostra o amortecedor de metade superior 21 e o amortecedor de metade inferior 31 previstos na superfície periférica interna do corpo principal 40 do mancai radial,
quando o amortecedor de metade superior 21 e o amortecedor de metade inferior 31 são vistos pelo lado do eixo rotativo 50. A Figura 10 é uma vista em corte transversal do estado mostrado na Figura 9, tomada sobre a linha C-C. Aqui, componentes idênticos ou correspondentes são designados pelos mesmos números de referência e, desse modo, omitidos na explicação.
Tal como mostrado nas Figs. 6 e 7, o dispositivo de mancai radi
al 100 inclui dois conjuntos de amortecedores de metade superior 21 e amortecedores de metade inferior 31. Cada conjunto de amortecedores de metade superior 21 está disposto em separação pelos respectivos intervalos na superfície periférica interna da seção de mancai de metade superior 20 30 ao longo da direção circunferencial do mesmo e da mesma maneira como na primeira modalidade, constituindo uma linha de amortecedores, constituídos dos amortecedores de metade superior 21. Cada conjunto de amortecedores de metade superior 31 está disposto em separação pelos respectivos intervalos na superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior 30 ao longo da direção circunferencial do mesmo e da mesma maneira como na primeira modalidade, constituindo uma linha de amortecedores, constituí5 dos dos amortecedores de metade inferior. Nessa modalidade, os dois conjuntos de amortecedores de metade superior 21 estão dispostos em um intervalo predeterminado na direção axial do eixo rotativo 50, enquanto cada conjunto de amortecedores de metade superior 21 está disposto em uma forma de linha, tal como descrito acima. Os dois conjuntos de amortecedores 10 de metade inferior 31 estão dispostos em um intervalo predeterminado na direção axial do eixo rotativo 50, enquanto cada conjunto de amortecedores de metade inferior está disposto em uma forma de linha, tal como descrito acima. Um de um conjunto de amortecedores de metade inferior 31 está disposto logo abaixo do eixo rotativo 50. Nesse caso, três ou mais conjuntos de 15 amortecedores podem estar previstos e dispostos pelo intervalo predeterminado na direção axial.
Nessa modalidade, os amortecedores de metade superior 21 alinhados da seção de mancai de metade superior 20 estão dispostos em série com os amortecedores de metade inferior 31 da seção de mancai de metade inferior 30, o que significa que os amortecedores de metade superior
21 e os amortecedores de metade inferior 31 estão dispostos linearmente na mesma direção circunferencial da superfície periférica interna do corpo principal 40 do mancai radial. Mas, a disposição dos amortecedores de metade superior 21 alinhados e dos amortecedores de metade inferior 31 alinhados 25 não está limitada à descrita acima. Por exemplo, os amortecedores de metade superior 21 da seção de mancai de metade superior 20 estão dispostos em paralelo com os amortecedores de metade inferior 31 alinhados da seção de mancai de metade inferior 30, o que significa que os amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores de metade inferior 31 não estão 30 dispostos linearmente na mesma direção circunferencial da superfície periférica interna do corpo principal 40 do mancai radial. Além disso, quando dois ou mais dos amortecedores alinhados são preparados na direção axial do eixo rotativo 50, o número de um conjunto de amortecedores pode ser diferente do número do outro conjunto de amortecedores na seção de mancai de metade superior 20 e na seção de mancai de metade inferior 30. Por exemplo, o número de um conjunto de amortecedores de metade inferior 31 5 pode ser ajustado para três e o número do outro conjunto de amortecedores de metade inferior 31 pode ser ajustado para dois. Dessa maneira, a configuração dos amortecedores 21 e 31 dispostos em separação na superfície periférica interna da seção de mancai de metade superior 20 e na seção de mancai de metade inferior 30 pode ser ajustada apropriadamente, em vista 10 do desalinhamento do eixo rotativo 50.
O(s) intervalo(s) entre os dois conjuntos de amortecedores, que estão dispostos nas respectivas formas de linha na direção axial, é (são), de preferência, ajustado(s) de tal modo que o óleo lubrificante pode ser deixado correr no(s) intervalo(s). Portanto, o(s) tamanho(s) do(s) intervalo(s) é (são) 15 determinado(s) em vista da viscosidade do óleo lubrificante e da condição de temperatura a ser usada.
Quando o eixo central do corpo principal 40 do mancai radial é mudado do eixo central do eixo rotativo 50, de modo que o eixo central do corpo principal 40 não está paralelo ao eixo central do eixo rotativo 50, resultando no desalinhamento entre o corpo principal 40 e o eixo rotativo 50, sendo que os revestimentos, que funcionam como placas, estão previstos entre a superfície posterior de um dos amortecedores de metade superior 21 e a superfície periférica interna da seção de mancai de metade superior 20 e/ou entre a superfície posterior de um dos amortecedores de metade inferior e a superfície periférica interna da seção de mancai de metade superior 30, de modo a fixar os amortecedores 21 e 31 e, desse modo, controlar o intervalo de mancai, da mesma maneira como na primeira modalidade. No dispositivo de mancai radial 100 dessa modalidade, como uma pluralidade de amortecedores está disposta nas respectivas formas de linha na direção axial, o controle do intervalo de mancai pode ser realizado pela disposição de cada conjunto de amortecedores.
Depois, o estado de corrente do óleo lubrificante para a seção de mancai de metade inferior 30 do dispositivo de mancai radial 100 é descrita, com referência à Figura 8.
A Figura 8 mostra em forma plana o estado, no qual os amortecedores de metade inferior estão dispostos em duas formas de linha na dire5 ção axial, enquanto os amortecedores de metade inferior, que pertencem a cada linha estão dispostos linearmente na direção circunferencial da superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior 30. Nesse caso, o segundo amortecedor de metade inferior 31 na direção de rotação em cada linha na direção axial pode ser disposto, por exemplo, logo abaixo do eixo 10 rotativo 50. O óleo lubrificante é abastecido no corpo principal 40 do mancai radial pela parte superior da seção de mancai de metade superior 20 entre os amortecedores de metade superior 21.
Tal como mostrado na Figura 8, o óleo lubrificante que corre para o intervalo entre os dois conjuntos de amortecedores de metade inferior 31 alinhados forma uma corrente de óleo principal 120. A corrente de óleo principal 120 está dividida em uma pluralidade de correntes de óleo ramificadas que são alimentadas sobre os amortecedores de metade inferior 31 e os intervalos entre os amortecedores de metade inferior 31 adjacentes, que pertencem ao conjunto correspondente dos amortecedores de metade inferior alinhados. Além disso, as correntes de óleo ramificadas, que correm para os intervalos entre os amortecedores de metade inferior 31 adjacentes também são alimentadas sobre os amortecedores de metade inferior 31. Como a temperatura do óleo lubrificante, que forma a corrente de óleo principal 120 é mais baixa do que a temperatura do óleo lubrificante alimentado sobre os amortecedores de metade inferior 31, o óleo lubrificante de temperatura mais baixa sempre pode ser alimentado sobre os amortecedores de metade inferior 31. A corrente de óleo lubrificante na seção de mancai de metade superior 20 é formada da mesma maneira como a seção de mancai de metade inferior 30. Desse modo, como o óleo lubrificante de temperatura mais baixa pode ser alimentado sobre os amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores de metade inferior 31, isto é, nos espaços entre os amortecedores 21, 31 e o eixo rotativo 50, os amortecedores 21, 31 e o corpo principal 40 do mancai radial podem ser prontamente resfriados, enquanto a capacidade de carga pode ser desenvolvida.
Depois, são descritas as modalidades do amortecedores de metade superior 21 e do amortecedores de metade inferior 31, com referência 5 àsFigs. 9e10.
Tal como mostrado nas Figs. 9 e 10, o amortecedor de metade superior 21 e o amortecedor de metade inferior 31, aos quais é alimentado o óleo lubrificante 121, estão inclinados para formar, em cada caso, as superfícies inclinadas 150. Concretamente, a superfície inclinada 150 está confi10 gurada de modo a estar inclinada para baixo, em direção ao lado externo da mesma. Desse modo, formando as superfícies inclinadas 150 nas bordas do amortecedor de metade superior 21 e do amortecedor de metade inferior 31, aos quais, em cada caso, o óleo lubrificante é alimentado, o óleo lubrificante 121 pode ser alimentado uniformemente sobre o amortecedor de metade 15 superior 21 e o amortecedor de metade inferior 31. O amortecedor de metade superior 21 e o amortecedor de metade inferior 31 do dispositivo de mancai radial 10 da primeira modalidade pode ser formado da mesma maneira como essa segunda modalidade, tal como mostrada na Figura 9.
De acordo com o dispositivo de mancai radial 100 da segunda modalidade, uma pluralidade de conjuntos de amortecedores de metade superior 21 está disposta em forma de linha por conjunto em (um) intervalo(s) predeterminado(s) na direção axial do eixo rotativo 50, enquanto cada conjunto de amortecedores de metade superior 21 está disposto na superfície periférica interna da seção de mancai de metade superior 20 ao longo da direção circunferencial da mesma, e uma pluralidade de conjuntos de amortecedores de metade inferior 31 está disposta em forma de linha por conjunto em (um) intervalo(s) predeterminado(s) na direção axial do eixo rotativo 50, enquanto cada conjunto de amortecedores de metade inferior 31 está disposto na superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior 30 ao longo da direção circunferencial da mesma. Portanto, o intervalo de mancai pode ser controlado facilmente e totalmente.
Além disso, como o óleo lubrificante de temperatura mais baixa, que corre para o intervalo 110 entre os amortecedores adjacentes na direção axial forma a corrente de óleo principal 120 e as correntes de óleo ramificadas de temperatura mais baixa, divididas da corrente de óleo principal 120, podem ser alimentadas sobre os amortecedores de metade superior 21 e os 5 amortecedores de metade inferior 31, os amortecedores 21, 31 e o corpo principal 40 do mancai radial podem ser resfriados efetivamente e eficientemente, enquanto a capacidade de carga pode ser desenvolvida. Além disso, como as superfícies inclinadas 150 são formadas nas bordas do amortecedor de metade superior 21 e do amortecedor de metade inferior 31, aos 10 quais, em cada caso, o óleo lubrificante é alimentado, o óleo lubrificante 121 pode ser alimentado uniformemente sobre o amortecedor de metade superior 21 e o amortecedor de metade inferior 31. Como resultado, os amortecedores 21, 31 e o corpo principal 40 do mancai radial podem ser resfriados efetivamente e eficientemente.
Os amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores
de metade inferior 31 podem estar formados em qualquer tamanho e, depois, dispostos na superfície periférica interna do corpo principal 40 do mancai radial, ao longo da direção circunferencial do mesmo. Portanto, ainda que o diâmetro do eixo rotativo 50 seja aumentado, o dispositivo de mancai 20 radial 100 pretendido pode ser fabricado, não tendo em vista o limite de fabricação admissível do corpo principal 40 do mancai radial. Além disso, como a disposição dos amortecedores e a área superficial dos amortecedores podem ser apropriadamente controladas em vista do ângulo excêntrico da distribuição de pressão do filme de óleo, a distribuição de pressão do filme 25 de óleo pode ser ampliada. Além disso, como o filme de óleo pode ser formado suficientemente e extensivamente, a capacidade de carga pode ser aumentada. Além disso, como os amortecedores de metade superior 21 e os amortecedores de metade inferior 31 estão fixados na superfície periférica interna do corpo principal 40 do mancai radial, sob a condição de que as su30 perfícies posteriores dos amortecedores 21 31 sejam postas em contato com a superfície periférica interna do mesmo, a rigidez do corpo principal 40 pode ser aumentada, de modo que o corpo principal 40 pode ser aplicado para o uso sob a condição de carga grande.
Embora a presente invenção tenha sido descrita em detalhe com referência aos exemplos acima, esta invenção não está limitada à descrição acima e qualquer tipo de variação e modificação pode ser feito, sem afastar5 se do objetivo da presente invenção. Além disso, os componentes descritos na modalidade podem ser apropriadamente combinados para conceber diversas invenções. Por exemplo, alguns componentes podem ser omitidos das modalidades. Além disso, os componentes descritos nas diferentes modalidades podem ser apropriadamente combinados.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL
De acordo com o dispositivo de mancai radial de uma modalidade da presente invenção, como os amortecedores de metade superior e os amortecedores de metade inferior estão dispostos em separação na superfície periférica interna do corpo principal do mancai radial, ao longo da direção 15 circunferencial do mesmo, os amortecedores de metade superior e os amortecedores de metade inferior podem estar dispostos, em cada caso, em quaisquer posições e quaisquer tamanhos. Portanto, o desalinhamento do eixo rotativo pode ser facilmente acompanhado. Além disso, como a disposição dos amortecedores e a área superficial dos amortecedores podem ser 20 apropriadamente determinadas, a distribuição de pressão do filme de óleo pode ser ampliada. Nesse caso, como um filme de óleo suficiente pode ser formado, a capacidade de carga pode ser desenvolvida. O dispositivo de mancai radial de uma modalidade da presente invenção é apropriado como um mancai para um eixo rotativo com um diâmetro grande.

Claims (18)

1. Dispositivo de mancai radial, que compreende: um mancai para sustentar um eixo rotativo, que está dividido em uma seção de mancai de metade superior e uma seção de mancai de metade inferior; uma pluralidade de amortecedores de metade superior, disposta na seção de mancai de metade superior; e uma pluralidade de amortecedores de metade inferior, disposta em separação por intervalos predeterminados sobre uma superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior, ao longo de uma direção circunferencial da superfície periférica interna; em que um da pluralidade de amortecedores de metade inferior está disposto logo abaixo do eixo rotativo.
2. Dispositivo de mancai radial, que compreende: um mancai para sustentar um eixo rotativo, que está dividido em uma seção de mancai de metade superior e uma seção de mancai de metade inferior; uma pluralidade de amortecedores de metade superior, disposta na seção de mancai de metade superior; e uma pluralidade de linhas de amortecedores, disposta em separação por intervalos predeterminados em uma direção axial do eixo rotativo, sendo que cada linha de amortecedores contém uma pluralidade de amortecedores de metade inferior, disposta em separação por intervalos predeterminados sobre uma superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior, ao longo de uma direção circunferencial da superfície periférica interna; em que um da pluralidade de amortecedores de metade inferior está disposto logo abaixo do eixo rotativo.
3. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos uma superfície de cada um dos amortecedores de metade inferior é feita de material termoplástico.
4.Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação 2, em que pelo menos uma superfície de cada um dos amortecedores de metade inferior é feita de material termoplástico.
5. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos uma superfície de cada um dos amortecedores de metade inferior é feita de material termoplástico, contendo pelo menos um selecionado do grupo que consiste em fibra cerâmica, partículas de dissulfeto de molibdênio e partículas de grafita.
6. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação 2, em que pelo menos uma superfície de cada um dos amortecedores de metade inferior é feita de material termoplástico, contendo pelo menos um selecionado do grupo que consiste em fibra cerâmica, partículas de dissulfeto de molibdênio e partículas de grafita.
7. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação 1, em que uma superfície de cada um dos amortecedores de metade superior é feito de material metálico macio.
8. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação 2, em que uma superfície de cada um dos amortecedores de metade superior é feito de material metálico macio.
9. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação 1, em que a pluralidade de amortecedores de metade superior e a pluralidade de amortecedores de metade inferior estão previstos de modo removível.
10. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação .2, em que a pluralidade de amortecedores de metade superior e a pluralidade de amortecedores de metade inferior estão previstos de modo removível.
11. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação .1, que compreende ainda: uma placa prevista entre pelo menos um da pluralidade de amortecedores de metade superior e a superfície periférica interna da seção de mancai de metade superior, em que pelo menos um da pluralidade de amortecedores de metade superior está fixado por meio da placa.
12. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação .2, que compreende ainda: uma placa prevista entre pelo menos um da pluralidade de amortecedores de metade superior e a superfície periférica interna da seção de mancai de metade superior, em que pelo menos um da pluralidade de amortecedores de metade superior está fixado por meio da placa.
13. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação 1, que compreende ainda: uma placa prevista entre pelo menos um da pluralidade de amortecedores de metade inferior e a superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior, em que pelo menos um da pluralidade de amortecedores de metade inferior está fixado por meio da placa.
14. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação 2, que compreende ainda: uma placa prevista entre pelo menos um da pluralidade de amortecedores de metade inferior e a superfície periférica interna da seção de mancai de metade inferior, em que pelo menos um da pluralidade de amortecedores de metade inferior está fixado por meio da placa.
15. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação 1, em que uma borda de cada um dos amortecedores de metade superior, para o qual corre o óleo lubrificante, está formada como uma superfície inclinada.
16. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação 2, em que uma borda de cada um dos amortecedores de metade superior, para o qual corre o óleo lubrificante, está formada como uma superfície inclinada.
17. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação 1, em que uma borda de cada um dos amortecedores de metade inferior, para o qual corre o óleo lubrificante, está formada como uma superfície inclinada.
18. Dispositivo de mancai radial de acordo com a reivindicação2, em que uma borda de cada um dos amortecedores de metade inferior, para o qual corre o óleo lubrificante, está formada como uma superfície inclinada.
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