CS264098B1

CS264098B1 - Pivoted-pad thrust bearing

Info

Publication number: CS264098B1
Application number: CS881354A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Kodym; Pavel Ing Sidlo; Jiri Ing Kostohryz; Pavel Soufl; Frantisek Ing Seda; Adolf Nemec; Josef Kucera; Petr Ing Barton; Miroslav Ing Futera
Original assignee: Kodym Jaroslav; Sidlo Pavel; Jiri Ing Kostohryz; Pavel Soufl; Seda Frantisek; Adolf Nemec; Josef Kucera; Barton Petr; Futera Miroslav
Priority date: 1988-03-02
Filing date: 1988-03-02
Publication date: 1989-05-12
Also published as: CS135488A1

Abstract

Segmenty ložiska jsou opatřeny kulovou plochou, která se opírá o výkyvnou vyrovnávací podložku. Tato oe opírá o pohyblivé opěrné součásti, dotýkající se dvoudílného nosiče.Bearing segments are provided a spherical surface that rests on a pivotable leveling pad. This oe it rests on movable support parts, touching with a two-part carrier.

Description

Vynález, se týká segmentového axiálního ložiska, tvořeného segmenty, opatřenými kulová»plochou a uloženými v dvoudílném nosiči a dále podložkami a opěrnými součástmi.The invention relates to a segmented thrust bearing consisting of segments provided with a spherical surface and supported in a two-part carrier, and further, washers and supporting parts.

Je známa celá řada konstrukcí axiálních ložisek, která jsou opatřena výkyvnými segmenty. Jedno provedení těchto ložisek má výkyvné segmty uloženy na pevné podložce. Toto ložisko je v podstatě jednoduché. Princip funkce ložiska spočívá v tom že působením hydrodynamických sil v pohybujícím se olejovém filmu dochází k naklánění segmentů a vytváření kanálu v olejovém filmu, který má tvar zužujícího se klínu ve směru otáčení ložiska. Tlak v tomto klínu je vyvoláván působením adheze protékajícího oleje k rotujícímu opěrnému kotouči. Tlakovým polem se zatížení opěrného kotouče, to je celková axiální síla, působící na rotor, přenáší a rozděluje na jednotlivé segmenty ložiska. Přitom tlak v olejovém klínu, a tím i zatížení jednotlivých segmentů, jsou nepřímo úměrné tlouštce tohoto klínu. Z hlediska rovnoměrnosti zatížení jednotlivých segmentů, a tím i maximální únosnosti celého ložiska, je nutné tloušťku olejového klínu u všech segmentů zachovávat stejnou. To znamená, že výška segmentů by nažla být naprosto stejná. Tento požadavek nelze vsak výrobně zajistila proto je nutné segmenty ložiska při montáži pracně dolícovávat, přičemž je velmi obtížné dosáhnout ideálního stavu.A number of axial bearing designs are known which are provided with pivotable segments. One embodiment of these bearings has pivoted segments mounted on a solid support. This bearing is basically simple. The principle of the bearing function is that under the influence of hydrodynamic forces in the moving oil film, the segments are tilted and a channel in the oil film having the shape of a tapering wedge in the direction of rotation of the bearing is formed. The pressure in this wedge is caused by the adhesion of the flowing oil to the rotating support disc. By the pressure field, the load of the support disk, that is the total axial force acting on the rotor, is transmitted and divided into individual bearing segments. The pressure in the oil wedge and thus the load of the individual segments is inversely proportional to the thickness of the wedge. In view of the load uniformity of the individual segments and thus the maximum bearing capacity of the entire bearing, the oil wedge thickness must be kept the same for all segments. This means that the height of the segments would be exactly the same. However, this requirement cannot be ensured by the manufacturing process, therefore it is necessary to adjust the bearing segments during assembly, and it is very difficult to achieve an ideal condition.

V praxi však může dojít i k opačnému případu. Jednotlivé segmenty, slícované do ideální roviny,· mohou být během provozu ložiska působením různých provozních faktorii zatíženy různými sílami, což snižuje únosnost ložiska jako celku, přičemž není možné tyto síly navzájem vyrovnávat, případně odstranit.In practice, however, the opposite case may also occur. The individual segments aligned to the ideal plane can be subjected to different forces during operation of the bearing due to different operating factors, which reduces the bearing capacity of the bearing as a whole, and it is not possible to compensate or eliminate these forces.

264 098264 098

Dále je známo axiální ložisko opatřené výkyvnými segmenty, které se opírají o soustavu vahadel. Toto řešení odstraňuje zčásti, zmíněný nedostatek. Při zvýšeném zatížení jednoho segmentu, umo,žní soustava vahadel tomuto segmentu, aby se posunul směrem od opěrného kotouče rotoru, čímž se zvětší tloušťka olejového klínu_ř a tím se sníží zatížení segmentu. Soustava vahadel přitom zapříčiní postupné posunutí ostatních segmentů tak, ze se síly, působící na. jednotlivé segmenty navzájem vyrovnají. Konstrukce těchto axiálních ložisek je však poměrně pracná a technologicky náročná.Further, it is known to have an axial bearing provided with pivotable segments which are supported by a rocker arm assembly. This solution partially removes the aforementioned drawback. While increased loading one segment allows, reads a system of levers to the segment to be moved away from the rotor support disc, thereby increasing the thickness _of the oil wedge, thereby reducing the load on the segment. In this case, the rocker arm system causes the other segments to gradually shift so that the forces acting on the latter are displaced. each segment aligns. However, the design of these thrust bearings is relatively laborious and technologically demanding.

Uvedené nedostatky odstraňuje segmentové axiální ložisko, tvořené segmenty, opatřenými kulovou plochou a uloženými v .nosiči a dále podložkami a opěrnými součástmi podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že vyrovnávací podložka je uložena na pohyblivých opěrných součástech, tvořených válečky, popřípadě kuličkami, dotýkajícími se dvoudílného nosiče. Podle dalšího význaku vynálezu je ve dvoudílném nosiči upevněn kolík, procházející volně otvorem ve výkyvné vyrovnávací, podložce do zahloubeného otvoru v segmentu. Konečně podle posledního význaku vynálezu je výkyvná vyrovnávací podložka v místě uložení, opěrných součástí opatřena šikmou plochou.These drawbacks are eliminated by a segmented thrust bearing consisting of segments provided with a spherical surface and supported in a carrier, and further with washers and supporting elements according to the invention. It is based on the fact that the leveling washer is supported on movable support elements formed by rollers or balls contacting the two-part carrier. According to a further feature of the invention, a pin extending freely through the opening in the pivoting alignment washer is fixed in the recessed opening in the segment in the two-part carrier. Finally, according to the last aspect of the invention, the pivotable alignment washer is provided with an inclined surface at the location of the bearing parts.

Základní výhoda axiálního ložiska podle vynálezu spočívá v tóra, že umožňuje vyrovnávání nejrúznějších sil, které mohou za provozu působit na ložisko a snižovat jeho únosnost. Ložisko je konstrukčně poměrně jednoduché a výrobno méně pracné no2 dosud známé konstrukce. Ložisko má i menší osovou výšku, což má značný vlivná dynamiku celého rotoru. Zanedbatelná není ani. možnost kompenzace drobných nerovností nosičů ložiska anebo nepřesností v axiálním uložení ložiska ve stojanu.The basic advantage of the thrust bearing according to the invention is that it allows to compensate for the most varied forces that can act on the bearing during operation and reduce its bearing capacity. The bearing is relatively simple in construction and less laborious no2 construction known hitherto. The bearing also has a smaller axial height, which has a significant influential dynamics of the entire rotor. Nor is it negligible. possibility of compensation of small unevenness of bearing carriers or inaccuracies in axial bearing of the bearing in the stand.

Vynález je dále blíže popsán na příkladech provedení a podle připojených výkresů, na nichž obr. 1 značí, celkový pohled na ložisko ve směru osy, obr. 2 příčný řez Λ—A z obr.'1 alternativní. provedení řezu nedle obrThe invention is described in greater detail below with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows a general view of the bearing in the direction of the axis; FIG. FIG

B-B z obr. 1, obr*. 9 alternativní provedení řezu podle obr. <».B-B of FIG. 1, FIG. 9 shows an alternative embodiment of the section according to FIG.

264 098264 098

Jak. je patrno ·/, obr. 2 a obr. 4, je opěrný kruh 2 rotoru 12 opřen o segmenty J, které jsou opatřeny kulovými plochamiHow. 2 and 4, the support ring 2 of the rotor 12 is supported on segments J which are provided with spherical surfaces

4. Tyto kulové plochy 4 se opírají o výkyvné vyrovnávací podložky 2· Výkyvné vyrovnávací podložky 2 jsou svými bočními šikmými plochami lý opřeny o pohyblivé opěrné součásti 6, tvořené na obr. 2 a obr. 4 válečky a na obr. 3 kuličkami. Pohyblivé opěrné součásti 6 se opírají o dvoudílný nosič 1 s dělicí rovinou 23,0 Dvoudílný nosič 1 je uložen v ložiskovém stojanu 8, jak je patrno z obr. 2 a obr. 3. Segmenty 3 jsou proti vypadnutí zajištěny v dvoudílném nosiči 1 pomocí pojistek 2« Ložisko je dále opatřeno kanálem 10 a otvory 11, jimiž se přivádí do ložiska olej. Pojištění segmentů 3 a výkyvných, vyrovnávacích podložek 2 proti vzájemnému pootočení a tangenciálnímu pohybu výkyvných vyrovnávacích podložek 2 vůči dvoudílnému nosiči 1 je provedeno kolíky 14, které jsou s dostatečnou vůlí usazeny v zahloubených otvorech ]j? segmentů 3 a otvorem 12 výkyvné vyrovnávací. podložky 5 jsou pevné uchyceny v dvoudílném nosiči 1.4. These spherical surfaces 4 are supported by the swivel alignment pads 2. The swivel alignment pads 2 are supported on their lateral inclined surfaces by the movable support members 6 formed by the rollers in Fig. 2 and Fig. 4 and by the balls in Fig. 3. The movable support elements 6 are supported on a two-part support 1 with a separation plane 23.0 The two-part support 1 is supported in the bearing rack 8 as shown in FIGS. 2 and 3. The segments 3 are secured against falling out in the two-part support 1 by fuses The bearing is further provided with a channel 10 and openings 11 through which oil is introduced into the bearing. To secure the segments 3 and the swivel shims 2 against mutual rotation and tangential movement of the swivel shims 2 relative to the two-piece carrier 1, pins 14 are provided, which are seated with sufficient clearance in the recessed holes 11? of the segments 3 and the pivot opening 12 are pivotable. the washers 5 are rigidly mounted in a two-part carrier 1.

ix a o O}? . z obr.ix and o}? . FIG.

znázorněno alternativní provedení ložiskaAn alternative bearing design is shown

2, u kterého je jako pohyblivé opěrné součásti 6 po* užito kuliček.2, in which balls are used as movable support members 6.

V některých případech je možno výkyvné vyrovnávací podložky 2 pojistit proti velkému sklonu pomocí drátu 16, uloženého v drážce 17.In some cases, the swivel shim 2 may be secured against a large inclination by means of a wire 16 embedded in the groove 17.

Na obr. 5 je znázorněno alternativní provedení řezu B-B z obr. 1. V tomto případě jsou segmenty, svými kulovými plocha. I mi 4 opřeny o výkyvné vyrovnávací podložky 2 ^ve vybráních 20, . :FIG. 5 shows an alternative embodiment of the section BB of FIG. 1. In this case, the segments are their spherical surfaces. I 4 are supported on the pivot shims 2 ^{in the} recesses 20,. :

čímž je zároveň zajištěna jejich vzájemná poloha. Výkyvné vy- š rovnávací podložky 2 jsou proti tangenciálnímu posuvu vůči ΐ dvoudílnému nosiči 1. zajištěny kolíky 21, umístěnými s dostatečnou vůlí v dalších otvorech 22.thus ensuring their mutual position. The pivotable leveling washers 2 are secured against tangential displacement with respect to the two-part carrier 1. by pins 21 positioned with sufficient clearance in the other holes 22.

Ložisko podle vynálezu pracuje tím způsobenij že v případě· nestejného zatížení jednotlivých segmentů J se segment 3, I vystupující z ideální opěrné roviny ostatních segmentů 3, to i [The bearing according to the invention works in such a way that in case of unequal loading of the individual segments J, the segment 3, I extends from the ideal support plane of the other segments 3, i [i].

i ii i

í ií i

264 09ύ264 09ύ

Je segment 2 zatížený více než ostatní segmenty X posune působením tohoto zvýšeného zatížení směrem k dvoudílnému nosičiThe segment 2 is loaded more than the other segments X by shifting this increased load towards the two-part carrier

1, čímž dojde i k souhlasnému posuvu výkyvné vyrovnávací podložky 5. To má za následek odvalení pohyblivých opěrných součástí 6 a přizvednutí sousedních výkyvných vyrovnávacích podložek 5. Tím se j e jich zat í žení vČech segmentů přizvednou i sousední segmenty J a zvýší se o Postupně tak dojde k nastavení taková polohy _2_, při které jsou olejové klíny u všech segmen tů J stejné; a tím dojde i k rovnoměrnému zatížení v Že cli segmentů 3.·This results in rolling of the movable abutment members 6 and lifting of the adjacent swinging washers 5. Thus, the load on all segments is lifted by adjacent segments J and increased by to adjust the position 2 at which the oil wedges are the same for all segments J; and thus the load is evenly distributed across the segments 3. ·

Claims

Segmented thrust bearing consisting of spherical bearing segments supported in a carrier and washers and supporting elements, characterized in that the pivotable alignment washer (5) is supported on movable supporting elements (6) formed by rollers or balls contacting with two-part carrier (1).

Segmented thrust bearing according to claim 1, characterized in that in the two-piece carrier (1), pins (14), which pass through a free hole (12) in swivel alignment washers (5), are fastened to recessed holes (18) in segments. 3 /.

Segmented thrust bearing according to Claims 1 and 2, characterized in that the pivoting alignment washer (5) is provided with an inclined surface (19) at the bearing location of the movable support members (6).