Axiallager eines hydraulischen Maschinensatzes Die Erfindung betrifft ein Axiallager eines hydrau lischen Maschinensatzes, das einen stillstehenden und einen rotierenden Lagerring und einen Kühler für das Lageröl aufweist.
Bei solchen Axiallagern ist es üblich, die zwi schen den Gleitflächen der Lagerringe entstandene Wärme mittels des Lageröls abzuführen, wozu das Lageröl in Umlauf gehalten und dabei durch einen als Kühler wirkenden Wärmeaustauscher geleitet wird.
Die Umwälzung des Lageröls geht dabei ohne äussere Mittel infolge des Schwereunterschiedes zwi schen dem wärmeren und dem kälteren Öl vor sich, oder es wird eine eigene Umwälzpumpe vorgesehen.
Im ersten Fall können nur kleine Wärmemengen abgeführt werden, im zweiten Fall bedeutet die Pumpe ein zusätzliches Element, also einen zusätz lichen Aufwand.
Die Erfindung bezweckt, die geschilderten Nach teile zu vermeiden. Bei einem Axiallager der ein gangs beschriebenen Art weist zu diesem Zweck er findungsgemäss der rotierende Lagerring von seinem Innenumfang nach seinem Aussenumfang verlaufende Kanäle auf, zumindest deren innere Öffnungen unterhalb des Flüssigkeitsspiegels des Ölinhaltes des Lagers liegen und deren äussere Öffnungen in einen stillstehenden, mit dem Kühler verbundenen Fang raum münden.
Auf diese Weise wird praktisch ohne zusätzlichen Aufwand eine unter allen Umständen betriebssichere Umwälzpumpe für das Lageröl gebildet.
Wird der stillstehende Fangraum noch in meh rere Kanäle unterteilt, die eine Leitvorrichtung für das vom rotierenden Lagerring und seinen Kanälen ge bildete Zentrifugalrad darstellen, so kann die Lei stungsfähigkeit der Umwälzpumpe allen Erforder nissen angepasst werden. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Darstellung veranschaulicht.
Es zeigen: Fig.1 einen axialen Vertikalschnitt durch das Axiallager eines Wasserturbinen-Generator-Satzes, Fig.2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig.3 einen axialen Vertikalschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Axiallagers und Fig. 4 eine andere Anordnung des Ölkühlers für dieses Axiallager, Fig.5 einen axialen Vertikalschnitt durch eine besondere Ausführungsform des Lagerringes des Axiallagers,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5.
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausfüh rungsform ist eine Maschinenweile 1 über einen Nabenkörper 2 mit einem rotierenden Lagerring 3 des Axiallagers verbunden. Der Lagerring 3 gleitet auf einem stillstehenden Lagerring, der von in einem Käfig 4 geführten Segmenten 5 gebildet wird. Inner halb des Axiallagers 3, 5 ist ein Radiallager 6 ange ordnet. Wände 7 und 8 bilden mit einem die Lager 3, 5 und 6 tragenden Untersatz 9 eine Wanne für das Lageröl.
Im rotierenden Lagerring 3 sind von seinem Innenumfang nach seinem Aussenumfang verlaufende Kanäle 10 angebracht. Deren innere Öffnungen 11 bzw. die ganzen Kanäle liegen unterhalb des Flüssig keitsspiegels des Ölinhaltes des Lagers. Die äusseren Öffnungen 12 der Kanäle 10 münden in einen still stehenden Fangraum 13, der mit einem Kühler 14 verbunden ist.
Der Deckscheiben 15 und 16 aufweisende Fang raum 13 ist mittels Leitstücken 17 in mehrere Kanäle 18 unterteilt. Der Lagerring 3 mit seinen Kanälen 10 und der Fangraum 13 mit seinen Kanälen 18 bilden zu sammen eine Zentrifugalpumpe mit Laufrad und Leit- rad.
Dabei weisen die Kanäle 18 des Leitrades einen von innen nach aussen sich erweiternden Querschnitt auf, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.
Die Zentrifugalpumpe 3, 10, 13, 18 fördert aus der Wanne 7, 8, 9 Öl in den Kühler 14. Hier gibt das Öl .seine Wärme an ein in Rohrschlangen 14' strömendes Kühlmittel ab. Das kühle Öl wird über Leitungen 19, die durch eine Ringleitung 19' ver bunden sind, in eine Ringleitung 20 und aus dieser über Leitungen 21 und eine Ringleitung 21' direkt zwischen die Segmente 5 und den Lagerring 3 geführt.
In die Leitungen 19 sind Rückschlagsventile 19" eingebaut. Im Nebenschluss zu diesen ist eine Ölpumpe 22 für die Ölumwälzung bei Stillstand des Maschi nensatzes, z. B. nach dem Abstellen, angebracht.
Eine Schraubenpumpe 23 unterstützt den Öl- umlauf in der Wanne 7, 8, 9 und die Zufuhr des Öls zu den inneren Öffnungen 11 der Kanäle 10.
Mit den gleichen Bezugsziffern wie die Teile in Fig. 1 und 2 sind entsprechende Teile in den Fig. 3 bis 6 bezeichnet.
Bei den in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungs formen ist das Radiallager ausserhalb des Axiallagers angebracht. Die Kanäle 18 des Fangraumes. sind dabei in einem den rotierenden Lagerring 3 führenden still stehenden Radiallagerring 24 angeordnet.
Ein Kühlergehäuse 14" (Fig. 3) ist so gebaut, dass die Kühlrohre 14' ohne Demontage anderer Teile und ohne Ablassen des Ölinhaltes des Lagers heraus genommen werden können.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist ein Küh ler 25 getrennt von einer Wanne 26, 27 aufgestellt. Die Wanne weist einen Ringkanal 28 auf, von dem eine Leitung 29 mit Rückschlagventil 29' zum Kühler 25 führt. Bei der in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungs form weist der Lagerring 3 eine besondere Lauf scheibe 3' auf, in welcher die Kanäle 10 angebracht sind. Die Scheibe 3' ist mit Schrauben 3" mit dem Lagerringkörper verbunden.
Das erfindungsgemässe Axiallager kann ohne wei teres auch für einen Maschinensatz mit schräger oder waagrechter Welle verwendet werden.
Axial bearing of a hydraulic machine set The invention relates to an axial bearing of a hydraulic machine set, which has a stationary and a rotating bearing ring and a cooler for the bearing oil.
In such axial bearings, it is common to dissipate the heat generated between the sliding surfaces of the bearing rings by means of the bearing oil, for which the bearing oil is kept in circulation and is passed through a heat exchanger acting as a cooler.
The circulation of the bearing oil takes place without any external means due to the difference in gravity between the warmer and colder oil, or a separate circulation pump is provided.
In the first case, only small amounts of heat can be dissipated; in the second case, the pump means an additional element, i.e. an additional effort.
The invention aims to avoid the described after parts. In an axial bearing of the type described above, according to the invention, the rotating bearing ring has channels running from its inner circumference to its outer circumference, at least whose inner openings are below the liquid level of the oil content of the bearing and whose outer openings are in a stationary position with the cooler connected catching space open.
In this way, a circulating pump for the bearing oil that is operationally reliable under all circumstances is formed with practically no additional effort.
If the stationary trap chamber is divided into several channels, which represent a guide device for the centrifugal wheel formed by the rotating bearing ring and its channels, the performance of the circulating pump can be adapted to all requirements. In the drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are illustrated in a simplified representation.
They show: FIG. 1 an axial vertical section through the axial bearing of a water turbine generator set, FIG. 2 a section along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 an axial vertical section through another embodiment of an axial bearing, and FIG. 4 shows another arrangement of the oil cooler for this axial bearing, FIG. 5 shows an axial vertical section through a particular embodiment of the bearing ring of the axial bearing,
6 shows a section along the line VI-VI in FIG. 5.
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, a machine shaft 1 is connected via a hub body 2 to a rotating bearing ring 3 of the axial bearing. The bearing ring 3 slides on a stationary bearing ring which is formed by segments 5 guided in a cage 4. Inner half of the axial bearing 3, 5 is a radial bearing 6 is arranged. Walls 7 and 8 together with a base 9 supporting the bearings 3, 5 and 6 form a trough for the bearing oil.
In the rotating bearing ring 3, channels 10 extending from its inner circumference to its outer circumference are attached. Their inner openings 11 or the entire channels are below the liquid level of the oil content of the camp. The outer openings 12 of the channels 10 open into a stationary trap chamber 13 which is connected to a cooler 14.
The cover disks 15 and 16 having catch space 13 is divided into several channels 18 by means of guide pieces 17. The bearing ring 3 with its channels 10 and the trap chamber 13 with its channels 18 together form a centrifugal pump with an impeller and stator.
The channels 18 of the stator have a cross-section that widens from the inside to the outside, as can be seen from FIG.
The centrifugal pump 3, 10, 13, 18 conveys oil from the sump 7, 8, 9 into the cooler 14. Here the oil gives off its heat to a coolant flowing in coils 14 '. The cool oil is fed via lines 19, which are connected by a ring line 19 ', into a ring line 20 and from there via lines 21 and a ring line 21' directly between the segments 5 and the bearing ring 3.
Non-return valves 19 ″ are installed in the lines 19. An oil pump 22 for circulating the oil when the machine set is at a standstill, for example after it has been switched off, is fitted in the shunt to these.
A screw pump 23 supports the oil circulation in the sump 7, 8, 9 and the supply of the oil to the inner openings 11 of the channels 10.
The same reference numerals as the parts in FIGS. 1 and 2 denote corresponding parts in FIGS.
In the embodiment shown in Fig. 3 and 4, the radial bearing is attached outside of the axial bearing. The channels 18 of the trap chamber. are arranged in a stationary radial bearing ring 24 leading to the rotating bearing ring 3.
A cooler housing 14 ″ (FIG. 3) is constructed in such a way that the cooling tubes 14 ′ can be removed without dismantling other parts and without draining the oil content of the bearing.
In the embodiment of FIG. 4, a Küh ler 25 is set up separately from a tub 26, 27. The tub has an annular channel 28, from which a line 29 with a check valve 29 ′ leads to the cooler 25. In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the bearing ring 3 has a special running washer 3 'in which the channels 10 are attached. The disk 3 'is connected to the bearing ring body with screws 3 ".
The axial bearing according to the invention can easily be used for a machine set with an inclined or horizontal shaft.