CZ2020515A3 - Mechanismus k nastavení segmentů segmentového radiálního ložiska - Google Patents

Abstract

Mechanismus k nastavení segmentů (2) segmentového radiálního ložiska tvořený odpruženou podpěrou (4) uloženou suvně v radiálním otvoru (5) v tělese (1) ložiska či v tělese stroje, která jedním koncem doléhá na segment (2). Zdvih podpěry (4) na jejím druhém konci je vymezen pouzdrem (6) zašroubovaným v otvoru (5) tělesa (1) ložiska či tělesa stroje. Pouzdrem (6) suvně prochází výběžek (8) druhého konce podpěry (4) zakončený zarážkou (9) k vymezení zdvihu pružného elementu, který se opírá o podpěru (4) a pouzdro (6).

Description

Segmentová ložiska se vyznačují dobrými dynamickými vlastnostmi; jsou schopna zajistit stabilitu rotoru ve většině reálných provozních podmínek. Aby se na kluzné ploše segmentu mohl vytvořit dostatečně únosný film i při velmi nízké viskozitě procesního média, mají tato ložiska na rozdíl od běžných hydrodynamických ložisek pouze tři segmenty.

Jsou známa kluzná ložiska, u nichž se segmenty naklápějí odvalováním po své vnější válcové ploše. Při odvalování sice nedochází k opotřebení, ale technologie výroby je náročná, neboť středy křivosti vnitřní a vnější válcové plochy segmentu jsou různé. Zejména při menších hodnotách ložiskové vůle je velmi obtížné dodržet potřebné tolerance. K tomu se takové segmenty nemohou naklápět v příčném směru.

Tento problém řeší ložiska se segmenty uloženými v tělese s vůlí a podepřenými pružnými elementy.

Ze spisu CZ 300719 je známo kluzné radiální ložisko s naklápěcími segmenty, které sestává z ložiskového tělesa, naklápěcích segmentů, stavěčích čepů s maticemi. V ložisku je jeden konec stavěčích čepů uspořádán v naklápěcím segmentu a druhý konec v ložiskovém tělese. Mezi segmenty a ložiskovým tělesem jsou vloženy pružné vymezovací prvky - ploché pružiny, kterými jsou provlečeny stavěči čepy opatřené nákružkem doléhajícím ve směru od středu ložiska na pružný vymezovací prvek. Nevýhodou tohoto řešení je, že podstatně omezuje možnost naklápění segmentu, protože v důsledku deformace pružného vymezovacího prvku může docházet ke styku segmentu s vymezovacím prvkem ve dvou bodech.

CZ 304852 popisuje kluzné radiální ložisko o v podstatě shodném složení jako předchozí spis. V ložiskovém tělese jsou provedeny otvory pro stavěči šrouby, v segmentech na straně, kterou přiléhají k ložiskovému tělesu, jsou provedena axiální vybrání. V každém z nich je uspořádána zaoblená vložka, přičemž v podélném řezu má vložka menší šířku, než je šířka vybrání. Ve vložkách jsou provedeny závitové otvory souosé s otvory v ložiskovém tělese. Do závitových otvorů ve vložkách a do otvorů v ložiskovém tělese jsou vloženy stavěči šrouby, kterými se ustaví míra dolehnutí vložek na pružné vymezovací elementy ve směru od středu ložiska. U tohoto řešení se segment odvaluje svým zaoblením po zaoblení vložky, které má menší poloměr než zaoblení segmentu. Při nastavování polohy segmentu, a tedy vůle v ložisku, může dojít k natočení vložky kolem osy stavěcího šroubu, což má za následek odpovídající natočení segmentu s následným kontaktem kluzné plochy segmentu s hřídelem.

Ve spisu CZ 306630 je popsáno řešení, ve kterém jsou naklápěné segmenty otočně uloženy na čepech vsazených do třmenů, které jsou upevněny na koncích stavěčích šroubů uložených v tělese ložiska prostřednictvím matic. Mezi třmeny a tělesem ložiska jsou uspořádány ploché pružné elementy, kterými procházejí stavěči šrouby a jejichž přítlak lze stavěcími šrouby nastavit.

Společnou nevýhodou uvedených ložisek je umístění pružných elementů tak, že se bezprostředně

-1 CZ 2020 - 515 A3 dotýkají segmentů. Jsou tak vystaveny vysoké teplotě, což během provozu může nepříznivě ovlivnit jejich mechanické vlastnosti a životnost celého ložiska.

Tento problém nenastane u kluzného ložiska popsaného ve spise CS 230535, kde jsou segmenty výkyvné uloženy na čepech uchycených ve výřezech radiálních podpěr uložených v ložiskovém tělese, přičemž jedna z podpěr se na konci odvráceném od zdroje tepla opírá o pružný element. Konstrukce tohoto ložiska je však poměrně složitá a náročná na přesnost výroby. Spodní segmenty jsou uloženy na tuhých podporách, takže při rázovém zatížení, např. při rychlých změnách polohy, může dojít ke kontaktu segmentů s rotorem.

Ze spisu DE 102014226807 je známo fóliové segmentové ložisko opatřené mechanismy k nastavení spáry mezi vnitřní plochou segmentů a hřídelem. Nastavovací mechanismus je tvořen kolíkem, jehož axiální polohu ovlivňuje tvrdá pružina. Z výkresu je zřejmé, že kolík a pružina jsou uloženy ve slepém vývrtu vedeném zevnitř ložiska, přičemž kolík prochází otvorem ve dně a pružina se o dno opírá. Válcová hlava kolíku lícuje s válcovou dutinou v segmentu.

Všechna výše popsaná ložiska jsou náročná na výrobu a především na montáž, která vyžaduje přítomnost lidské faktoru a není tak vhodná pro hromadnou výrobu.

Vynález si klade za úkol navrhnout radiální segmentové ložisko s takovým uspořádáním, které při zachování výhod známých ložisek podstatně omezí výrobní, zejména montážní náklady.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje mechanismus k nastavení segmentů segmentového radiálního ložiska tvořený odpruženou podpěrou uloženou suvně v radiálním otvoru v tělese ložiska či v tělese stroje, která jedním koncem doléhá na segment. Podstata mechanismu spočívá v tom, že zdvih podpěry na jejím druhém konci je vymezen pouzdrem zašroubovaným v otvoru tělesa ložiska či tělesa stroje, přičemž pouzdrem suvně prochází výběžek druhého konce podpěry zakončený zarážkou k vymezení zdvihu pružného elementu, který se opírá o podpěru a pouzdro.

K vymezení obvodové a axiální polohy segmentu z prvního konce podpěry vyčnívá čep zabírající s vůlí do zahloubení v segmentu.

Pro lepší vedení podpěry může být pro podpěru vytvořeno vedení rovněž v pouzdru.

Pružným elementem může být pružina.

Zarážka může být na výběžku našroubována.

Objasnění výkresů

Vynález bude dále objasněn pomocí výkresu, na němž je na obr. 1 boční pohled na dále popsané provedení segmentového ložiska podle vynálezu, na obr. 2 půdorysný řez A-A podle obr. 1 a na obr. 3 detail B podle obr. 2.

Příklady uskutečnění vynálezu

Segmentové radiální ložisko podle obr. 1 až 3 je tvořeno tělesem 1 ložiska, v němž jsou uloženy tři segmenty 2 obklopující hřídel 3. Segmenty j_, které mají vzhledem ke hřídeli 3 i tělesu 1 určitou volnost, jsou uváděny do polohy vůči hřídeli 3 odpruženými podpěrami 4 uloženými v radiálních otvorech 5 v tělese 1 ložiska. Pňtom podpěra 4, která je uložena v radiálním otvoru 5 tělesa 1

- 2 CZ 2020 - 515 A3 ložiska suvně, doléhá jedním koncem na segment 2. Na svém druhém konci je podpěra 4 vedena v pouzdru 6, které rovněž vymezuje její zdvih v radiálním směru. Pouzdro 6 je upevněno v otvoru 5 tělesa 1; ve zobrazeném příkladu je v něm zašroubováno. V jiných provedeních může být pouzdro 6 po ustavení do žádoucí polohy v otvoru 5 upevněno jiným způsobem. Mezi podpěrou 4 a 5 pouzdrem 6 je vložen pružný element - v zobrazeném příkladu vinutá pružina 7. V jiných provedeních může shodnou funkci konat i jiný pružný element, např. pryžový blok. Pouzdrem 6 prochází výběžek 8 druhého konce podpěry zakončený zarážkou 9, která vymezuje zdvih pružiny 7, pokud se sestava: podpěra 4, pouzdro 6, pružina 7 nachází vně tělesa 1 ložiska. Zarážka 9 je v uváděném příkladu na výběžku 8 našroubována, v jiných provedeních může být upevněna jiným to způsobem.

K vymezení obvodové a axiální polohy segmentu 2 vyčnívá z prvního konce podpěry 4 čep 10 zabírající s vůlí do vývrtu v segmentu 2.

Sestava: podpěra 4, pouzdro 6, pružina 7 a zarážka 9 představuje jeden autonomní montážní celek, který je možno zhotovit v provozu mimo těleso 1 ložiska a do něj posléze zašroubovat nebo zafixovat. To představuje značnou úsporu času ve srovnání s montáží podstatně složitějších známých prostředků pro ustavení segmentů ložiska.

Claims (5)

1. Mechanismus k nastavení segmentů (2) segmentového radiálního ložiska tvořený odpruženou podpěrou (4) uloženou suvně v radiálním otvoru (5) v tělese (1) ložiska či v tělese stroje, která jedním koncem doléhá na segment (2), vyznačující se tím, že zdvih podpěry (4) na jejím druhém konci je vymezen pouzdrem (6) zašroubovaným v otvoru (5) tělesa (1) ložiska či tělesa stroje, přičemž pouzdrem (6) suvně prochází výběžek (8) druhého konce podpěry (4) zakončený zarážkou (9) k vymezení zdvihu pružného elementu, který se opírá o podpěru (4) a pouzdro (6).

2. Mechanismus podle nároku 1, vyznačující se tím, že z prvního konce podpěry (4) vyčnívá čep (10) zabírající s vůlí do zahloubení v segmentu (2).

3. Mechanismus podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pro podpěru (4) je vytvořeno vedení rovněž v pouzdru (6).

4. Mechanismus podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že pružným elementem je pružina (7).

5. Mechanismus podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že zarážka (9) je na výběžku (8) našroubována.