Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eineTraglageranordnung für eine rotierende, vertikale Welle, enthaltend ein an der Welle befestigtes und im Verhältnis zu derselben koaxial angeordnetes Traglagerorgan mit einer im Verhältnis zur Welle mit radialem Spiel angeordneten inneren Zylinderfläche und einer nach unten gerichteten, ringförmigen Gleitfläche, die an wenigstens einen stillstehenden Lagerkörper anliegt, während die genannte Zylinderfläche einen ringförmigen Raum umschliesst, der flüssiges Schmiermittel enthält, und der radial nach innen durch einen stillstehenden, die Welle umschliessenden Schirm abgegrenzt ist, der einen inneren Hohlzylinder und einen im Verhältnis zu diesem koaxial und mit radialem Spiel angeordneten äusseren Hohlzylinder enthält.
Der vorgenannte stillstehende Schirm, der im folgenden Ölwanne genannt wird, bildet eine innere Dichtungswand für die ringförmige Ölkammer, in der das Traglager arbeitet Zwischen der Ölwanne und dem Traglagerkörper bildet sich ein ringförmiger Spalt. Wenn der Traglagerkörper rotiert, wird das Öl im Spalt durch die Friktion im Öl mitgenommen.
Wenn gewisse kritische Geschwindigkeiten erreicht werden, treten instabile Zustände, Wirbelbildung, im Öl ein, und das- selbe wird durch die Ölwanne geschleudert. Die wirbelbildung kann durch eine Verkleinerung des spaltes verhindert werden. Wenn man eine instabile Strömung bei normaler Viskosität des Öls und normaler linearer Geschwindigkeit im Spalt erhalten will, darf die Spaltbreite höchstens 2 mm betragen.
Wenn man bedenkt, dass ein Ölwannendurchmesser von mehr als 2 m ausserordentlich üblich ist, versteht man, dass die Forderung nach einem genügend kleinen Spalt herstellungsmässig grosse Schwierigkeiten mit sich bringen kann. Es hat sich ausserdem herausgestellt, dass die kleine Spaltbreite die eine Voraussetzung für laminare Strömung ist - grosse Empfindlichkeit für ein Schleudern der Welle mit sich führt.
Das Schleudern resultiert darin, dass die Spaltbreite zwischen einem Mindestwert und einem Höchstwert variiert, so dass im Spalt eine Pumpwirkung entsteht. Wenn die Spaltbreite dann klein ist, werden die pulsierenden Druckerhöhungen so gross, dass öl leicht vom Spalt herausgepumpt wird.
Die vorgenannten Ungelegenheiten werden bei einerTraglageranordnung nach der Erfindung dadurch vermieden, dass die Ölwanne wie eine Doppelschalenkonstruktion ausgefürt wird, bei der die auf das öl gerichtete Seite perforiert ist.
Die Erfindung wird durch das im Patentanspruch Gesagte gekennzeichnet und soll nachstehend unter Hinweis auf die beiliegende schematische Zeichnung beschrieben werden, wo Fig. 1 im Achsialschnitt ein auf der einen Seite einer halbierten Achsialebene liegendes Teil einer Lageranordnung gemäss der Erfindung, Fig. 2 ein Detail der Fig. 1 und Fig. 3 einen Horizontalschnitt entlant III-III in Fig. 2 zeigt.
Auf der Zeichnung bezeichnet 1 die Welle eines Generators und 2 einen absatzförmigen Traglagerkörper, der die Welle umschliesst und an derselben befestigt ist. Der Traglagerkörper 2 ist mit einer nach unten gerichteten, ringförmi- gen Gleitfläche 3 versehen, die an mehrere Lagersegmente 4 anliegt, die in öl getaucht sind. Die Strich-Punkt-Linie L-L gibt das Ölniveau an. Der ölgefüllte, mit der Gleitfläche 3 kommunizierende Raum besteht u. a. aus einem hohlzylindri- schen Raum 5, der radial nach aussen mittels einer Zylinder- fläche abgegrenzt wird, die teils aus einer Zylinderfläche 6 des Traglagerkörpers 2 und teils aus einer Fläche eines hierauf montierten, dünnwandigen Ringes 7 besteht.
Radial nach innen wird der hohlzylindrische Ölraum 5 von einem stillstehenden, hohlzylindrischen Schirm 8 begrenzt, der an der Oberkante mit Hilfe eines Dichtungsflansches 9 am Traglagerkörper 2 abgedichtet ist. An der unteren Kante des Schirms 8 kommuniziert der Raum 5 mit übrigen Teilen des Ölraumes.
Der Schirm 8 enthält einen dünnwandigen, perforierten Hohlzylinder 10, der an einen von diesem umschlossenen, mehr dickwandigen Hohlzylinder 11 festgeschweisst ist, während zwei Ringe 12 und 13 und eine grosse Anzahl Schienen 14 Distanzkörper bilden, die radial zwischen den beiden Hohlzylindern 10 und 11 angeordnet sind. Die im Hohlzylinder 10 ausgeformten Öffnungen 16 sind auf die an den Körpern 2 und 7 ausgestaltete zylinderfläche gerichtet. Ganz unten dichtet der Schirm 8 an einem ringförmigen Bodenteil 15 des Öl- raumes ab.
Mehrere Kanäle 17 bilden den Rückweg für das durch das Lager strömende Öl.
Der Abstand zwischen dem perforierten Hohlzylinder 10 und dem Traglagerkörper 2 wurde so klein gewählt, dass eine Wirbelbildung in dem mitrotierenden Öl vermieden wird und ist nur ein Bruchteil des Abstandes zwischen den beiden Hohlzylindern 10 und 11.
Die Perforierung des Hohlzylinders 10 kann so ausgeführt werden, dass die Öffnungen mindestens 10% und höchstens 60 % der Gesamtfläche betragen.
PATENTANSPRUCH
Traglageranordnung für eine rotierende, vertikale Welle (1), enthaltend ein an der Welle befestigtes und im Verhältnis zu derselben koaxial angeordnetes Traglagerorgan (2+7) mit einer im Verhältnis zur Welle mit radialem Spiel angeordneten inneren Zylinderfläche und einer nach unten gerichteten, ringförmigen Gleitfläche (3), die an mindestens einen stillstehenden Lagerkörper (4) anliegt, während die genannte Zylinderfläche einen ringförmigen Raum (5) umschliesst, der flüssiges Schmiermittel enthält, und der radial nach innen durch einen stillstehenden, die Welle umschliessenden Schirm (8) abgegrenzt ist, der einen inneren Hohlzylinder (11) und einen im Verhältnis zu diesem koaxial und mit radialem Spiel angeordneten äusseren Hohlzylinder (10) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte äussere Hohlzylinder (10) mit einer Vielzahl hindurchgehender,
auf die genannte Zylinderfläche gerichteter Öffnungen versehen ist
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The present invention relates to a support bearing arrangement for a rotating, vertical shaft, comprising a support bearing member fastened to the shaft and arranged coaxially with respect to the same with an inner cylindrical surface arranged with radial play in relation to the shaft and a downwardly directed, annular sliding surface which rests against at least one stationary bearing body, while said cylinder surface encloses an annular space which contains liquid lubricant and which is delimited radially inward by a stationary, the shaft enclosing screen, which has an inner hollow cylinder and one in relation to this coaxial and with contains outer hollow cylinder arranged radial play.
The aforementioned stationary screen, which is called the oil pan in the following, forms an inner sealing wall for the annular oil chamber in which the support bearing works. An annular gap is formed between the oil pan and the support bearing body. When the bearing body rotates, the oil in the gap is carried along by the friction in the oil.
When certain critical speeds are reached, unstable conditions, vortex formation, occur in the oil and the same is thrown through the oil pan. The formation of eddies can be prevented by reducing the size of the gap. If you want to get an unstable flow with normal viscosity of the oil and normal linear velocity in the gap, the gap width must not exceed 2 mm.
If one considers that an oil pan diameter of more than 2 m is extremely common, one understands that the requirement for a sufficiently small gap can lead to great difficulties in terms of production. It has also been found that the small gap width is a prerequisite for laminar flow - it results in great sensitivity for the wave to spin.
The spinning results in the gap width varying between a minimum value and a maximum value, so that a pumping effect occurs in the gap. If the gap width is then small, the pulsating pressure increases are so great that oil is easily pumped out of the gap.
The aforementioned inconveniences are avoided in a support bearing arrangement according to the invention in that the oil pan is designed as a double-shell construction in which the side facing the oil is perforated.
The invention is characterized by what is said in claim and is to be described below with reference to the accompanying schematic drawing, where FIG. 1 shows in axial section a part of a bearing arrangement according to the invention lying on one side of a bisected axial plane, FIG 1 and 3 show a horizontal section along III-III in FIG.
In the drawing, 1 denotes the shaft of a generator and 2 denotes a step-shaped support bearing body which surrounds the shaft and is fastened to the same. The support bearing body 2 is provided with a downwardly directed, annular sliding surface 3, which rests against several bearing segments 4 which are immersed in oil. The dash-dot line L-L indicates the oil level. The oil-filled, communicating with the sliding surface 3 space consists u. a. from a hollow cylindrical space 5 which is delimited radially outwards by means of a cylinder surface which consists partly of a cylindrical surface 6 of the support bearing body 2 and partly of a surface of a thin-walled ring 7 mounted thereon.
The hollow cylindrical oil chamber 5 is delimited radially inward by a stationary, hollow cylindrical screen 8, which is sealed off at the upper edge with the aid of a sealing flange 9 on the support bearing body 2. At the lower edge of the screen 8, the space 5 communicates with other parts of the oil space.
The screen 8 contains a thin-walled, perforated hollow cylinder 10, which is welded to a more thick-walled hollow cylinder 11 enclosed by it, while two rings 12 and 13 and a large number of rails 14 form spacers which are arranged radially between the two hollow cylinders 10 and 11 are. The openings 16 formed in the hollow cylinder 10 are directed towards the cylinder surface formed on the bodies 2 and 7. At the very bottom, the screen 8 seals against an annular bottom part 15 of the oil space.
Several channels 17 form the return path for the oil flowing through the bearing.
The distance between the perforated hollow cylinder 10 and the support bearing body 2 was chosen to be so small that eddy formation in the co-rotating oil is avoided and is only a fraction of the distance between the two hollow cylinders 10 and 11.
The perforation of the hollow cylinder 10 can be carried out so that the openings are at least 10% and at most 60% of the total area.
PATENT CLAIM
Support bearing arrangement for a rotating, vertical shaft (1), containing a support bearing member (2 + 7) fastened to the shaft and arranged coaxially in relation to the same, with an inner cylindrical surface arranged with radial play in relation to the shaft and a downwardly directed, annular sliding surface (3), which rests on at least one stationary bearing body (4), while said cylinder surface encloses an annular space (5) which contains liquid lubricant and which is delimited radially inward by a stationary screen (8) surrounding the shaft which contains an inner hollow cylinder (11) and an outer hollow cylinder (10) which is arranged coaxially and with radial play in relation to this, characterized in that said outer hollow cylinder (10) has a plurality of
is provided directed towards said cylinder surface openings
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