DD200235A1

DD200235A1 - HYDRODYNAMIC MAGNETIC BEARING

Info

Publication number: DD200235A1
Application number: DD81233001A
Authority: DD
Inventors: Artur Wilda; Hans Spengler
Original assignee: Artur Wilda; Hans Spengler
Priority date: 1981-09-03
Filing date: 1981-09-03
Publication date: 1983-03-30
Also published as: DE3217341A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein hydrodynamisches Magnetlager, insbesondere zur Fuehrung der Pumpenwellen von Hermetikpumpen. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Lebensdauer der Lager und damit ausgeruesteter Pumpen oder anderer Maschinen zu erhoehen, vorzeitige Maschinenausfaelle und damit verbundene Sekundaerverluste zu vermeiden und eine wesentliche Entfeinerung der Fertigung zu erreichen. Aufgabe der Erfindung ist es, die Tragfaehigkeit von Gleitlagern, insbesondere solcher, die mit Schmiermitteln geringer Viskositaet betrieben werden, entscheidend zu erhoehen, um dadurch groessere Schmierspaltweiten zu erreichen. Geloest wird die Aufgabe dadurch, dass dem herkoemmlichen Gleitlager ein Magnetlager zugeordnet ist. Fig. 1The invention relates to a hydrodynamic magnetic bearing, in particular for guiding the pump shafts of hermetic pumps. The object of the invention is to increase the life of the bearings and thus equipped pumps or other machines, to avoid premature machine failures and associated secondary losses and to achieve a substantial refinement of the production. The object of the invention is to increase the Tragfaehigkeit of plain bearings, especially those that are operated with lubricants of low viscosity, crucial, thereby achieving greater lubrication gap widths. Geloest the task is characterized in that the conventional slide bearing is assigned a magnetic bearing. Fig. 1

Description

litel der Erfindung: Hydrodynamisches MagnetlagerTitle of the Invention: Hydrodynamic magnetic bearing

.Anwendungsgebiet der Erfindung:Field of application of the invention:

Die Erfindung betrifft ein hydrodynamisches Magnetlager, insbesondere zur .Führung der Pumpenwellen von Herme tikpuinpen.The invention relates to a hydrodynamic magnetic bearing, in particular for .Führung the pump shafts of Hermes tikpuinpen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Zur Schmierung der Gleitlager von Hermetikpumpen wird vielfach das Fördermedium als Schmiermittel verwendet. Die Schmierungseigenschaften der Fördermedien, wie z«B„ Wasser unterscheiden sich aber erheblich von denen der Schmieröle. Die geringe ^; Viskosität verhindert hydrodynamische Vollschciierung, so daß Mischreibung und Verschleiß die Lebensdauer solcher Lager erheblich einschränken. Die Schmierspaltweiten stellen sich infolge der geringen Viskosität des Schmiermittels von z.B. Wasser in der Größenordnung von wenigen j& m ein, so daß schon kleinste Verunreinigungen auch verschleißerhöhend wirken. Daau verlangen die kleinen Schmierspalte eine hohe Präzision bei der Fertigung und Montage im Lagerbereich. . -Characteristic of the known technical solutions: Lubricating the plain bearings of hermetic pumps often uses the pumped medium as lubricant. However, the lubricating properties of the fluids, such as "B" water differ significantly from those of the lubricating oils. The low ^; Viscosity prevents hydrodynamic full lubrication, so that mixed friction and wear significantly limit the life of such bearings. The lubricant gap widths are due to the low viscosity of the lubricant, for example, water in the order of a few j & m, so that even the smallest impurities also have a wear-increasing effect. Daau require the small lubrication gaps high precision in manufacturing and assembly in the storage area. , -

In vielen Fällen ist die Pestkörperberührung bei Misciireibung auch mit erhöhter Lärmabstrahlung verbunden.In many cases, the Pestkörperberührung in Misciireibung is also associated with increased noise emission.

Ziel der Erfindung: . .Object of the invention:. ,

Es ist das Ziel der Erfindung, die Lebensdauer solcher Gleitlager und damit ausgerüsteter Pumpen oder anderer Maschinen zu erhöhen, vorzeitige Maschinenausfälle und damit verbundene Sekundärverluste zu vermeiden 'und eine wesentliche Entfeinerung der Fertigung zu erreichen.It is the object of the invention to increase the life of such sliding bearings and pumps or other machines equipped therewith, to avoid premature machine failures and associated secondary losses, and to achieve a substantial refining of the production.

Darlegung des Wesens der Erfindung:Explanation of the essence of the invention:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Tragfähigkeit von Gleitlagern, insbesondere solcher, die mit. SchmiermittelnThe invention is based on the object, the carrying capacity of plain bearings, in particular those with. lubricants

geringer Viskosität betrieben werden, entscheidend zu erhöhen, um dadurch größere Schmierspaltweiten zu erreichen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dem herkömmlichen Gleitlager ein Magnetlager zugeordnet ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Bauelemente desoperated low viscosity, crucial to increase, thereby achieving greater lubrication gap widths. According to the invention the object is achieved in that the conventional sliding bearing is associated with a magnetic bearing. In a further embodiment of the invention, the components of

werk Gleitlagers.aus Permanentmagnetstoff gefertigt und magnetisiert.werk bearings made of permanent magnet and magnetized.

Die Erfindung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß der Magnetstator bzw. die magnetische Lagerschale eines radialen Gleitlagers axial geteilt ist und die beiden Hälften radial entgegengesetzt magnetisiert sind. . :The invention is further characterized in that the magnetic stator or the magnetic bearing shell of a radial sliding bearing is divided axially and the two halves are magnetized radially opposite. , :

Schließlich ist es ein Kennzeichen der Erfindung, daß die Spurschoibe und die Iragscheibe eines herkömmlichen Axialgleitlager mit hydrodynamisch wirksamer Geometrie versehen aus Magnetwerkstoff hergestellt sind und die aufeinander gleitenden Flächen gleichpolig magnetisiert sind* .Finally, it is a feature of the invention that the track plate and the Iragscheibe a conventional thrust bearing provided with hydrodynamic effective geometry are made of magnetic material and the surfaces sliding on each other are homopolar magnetized *.

Ein letztes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Lagerschale aus mehr als zwei Segmenten besteht und nicht alle Segmente magnetisiert sind. A final feature of the invention is that the bearing shell consists of more than two segments and not all segments are magnetized.

AusführungsbeispieliAusführungsbeispieli

Pie Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.Pie invention will be explained below with reference to examples.

Die zugehörigen Zeichnungen zeigenThe accompanying drawings show

Fig_e 1ϊ Schnitt eines hydrodynamischen Eadial-Magnetlagers fürFig _e 1ϊ section of a hydrodynamic eadial magnetic bearing for

vorzugsweise vertikale Wellen Fig. 2: Schnitt eines hydrodynamischen Radial-Magnetlagers für vorzugsweise horizontale Wellenpreferably vertical waves Fig. 2: section of a hydrodynamic radial magnetic bearing for preferably horizontal waves

Pig· 3ί Schnitt eines hydrodynamischen Axial-Magnetlagers. Fig. 1 zeigt die Anordnung der magnetischen Wellenhülse 2 und des. magnetis-chen Lagerringes 5 in einem hydrodynamischen Radial-Magnetlager. Der Schmierspalt 8 zwischen beiden ist in herkömmlicher Weise mit dem Schmiermittel und in Abhängigkeit von diesem hydrodynamisch wirksam. Am Schmierspalt 8 sind die magnetische Vifellenhülse 2 und der magnetische Lagerring 3 gleichzeitig magnetisiert, wodurch eine zusätzliche magnetische Kraft auf die magnetische Wellenhülse 2.und die. Weile 1 wirkt. .Die über dem hydrodynamischen Anteil bedeutend erhöhte {Dragkraft läßt größere Weiten des Schmierspaltes 8 mit allen darauf beruhenden Vorteilen zu;Pig · 3ί Section of a hydrodynamic axial magnetic bearing. Fig. 1 shows the arrangement of the magnetic shaft sleeve 2 and the magnetic bearing ring 5 in a hydrodynamic radial magnetic bearing. The lubricating gap 8 between the two is hydrodynamically effective in a conventional manner with the lubricant and in dependence thereon. At the lubricating gap 8, the magnetic Vifellenhülse 2 and the magnetic bearing ring 3 are simultaneously magnetized, whereby an additional magnetic force on the magnetic shaft sleeve 2.und the. While 1 works. The drag force, which is significantly increased over the hydrodynamic fraction, allows for greater widths of the lubrication gap 8 with all the advantages based thereon;

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung für vorwiegend horizontale Wellen., Die untere magnetische Lagerschale 5 ist mitFig. 2 shows an inventive arrangement for predominantly horizontal waves., The lower magnetic bearing shell 5 is with

der magnetischen Wellonhülse 2 gleichpolig magnetisiert. Das liefert zur hydrodynamischen Wirkung.des -Schmierspaltes 8 eine abstoßende vertikal nach oben gerichtete magnetische Kraftkomponente. Die obere magnetische Lagerschale 4- ist gegenüber der magnetischen Wellenhülse 2 gegenpolig magnetisiert. Das bewirkt zur hydrodynamischen- Wirkung des Schmierspaltes 8 eine anziehend gleichermaßen.vertikal nach oben gerichtete magnetische Kraf tkomponente.the magnetic Wellonhülse 2 magnetized homopolar. This provides for the hydrodynamic effect of the lubricating gap 8 a repulsive vertically upward magnetic force component. The upper magnetic bearing shell 4- is opposite to the magnetic shaft sleeve 2 magnetized opposite pole. This causes the hydrodynamic effect of the lubricating gap 8 an attracting equally vertically upwardly directed magnetic force component.

Die Anordnung der magnetischen Spurscheibe 6 und der magnetischen Tragscheibe 7 in einem hydrodynamischen Axial-Magnetlager zeigt Fig. 3. .The arrangement of the magnetic track disc 6 and the magnetic support disk 7 in a hydrodynamic axial magnetic bearing is shown in FIG.

Am Schmierspalt 8 sind beide Scheiben 6, 7 gleichpolig magnetisiert. Das ergibt eine zur hydrodynamischen Wirkung des Schmierspaltes 8 zusätzliche Kraftkomponente im Beispiel vertikaler Richtung, wobei die Scheiben 6 und 7 eine herkömmliche, hydrodynamisch v/irksame Gestaltung aufweisen können. Die Vorteile der Erfindung bestehen vor allem darin, daß hinreichend 'weite Schmierspalte vorgesehen werden können. Als Wirkung davon wird eine hydrodynamische Vollschmierung erzielt. Es tritt kein Reibungsverschleiß auf und die Schmutzempfindlichkeit ist gering. Weitere Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß die Lebensdauer der Lager und somit der Pumpe bzw.-Maschine größer ist, daß eine Entfeinerung der Fertigung und der Montage erzielt und die Lärmabstrahlung gemindert wird.At the lubrication gap 8 both disks 6, 7 are magnetized homopolar. This results in a hydrodynamic effect of the lubricating gap 8 additional force component in the example vertical direction, the discs 6 and 7 may have a conventional hydrodynamic v / effective design. The advantages of the invention consist in the fact that sufficiently 'wide lubrication gaps can be provided. As a result, a hydrodynamic full lubrication is achieved. There is no frictional wear and dirt sensitivity is low. Further advantages of the invention can be seen in the fact that the life of the bearing and thus the pump or machine is greater that a refining of the production and assembly achieved and the noise emission is reduced.

Claims

-TL · J ύ .UUIW

Claim for the invention:. ·

1.' Hydrodynamic magnetic bearing, in particular for guiding the Pumpemvellen of hermetic pumps, characterized in that conventional plain bearings is associated with a magnetic bearing.

2. Hydrodynamic magnetic bearing according to item 1, characterized

in that the components of the slide bearing are made of permanent magnet material and magnetized.

3 · Hydrodynamic magnetic bearing according to items 1 and 2, characterized in that the magnetic stator or the magnetic bearing shell (4, 5) of a radial plain bearing is divided axially and the two halves are opposite, magnetized «

Hydrodynamic magnetic bearing according to items 1 and 2, characterized in that the track disc (6) and the support disc (7) of a conventional axial plain bearing provided with hydrodynamically active geometry is made of magnetic material and the surfaces sliding on each other are magnetized homopolar *

5 · hydrodynamic magnetic bearing nach'Punkt 1, characterized in that the bearing shell consists of more than two segments and not all segments are magnetized.

- See 1 page drawing -