DE112017001057T5

DE112017001057T5 - Gleit- bzw. radiallager und rotationsmaschine

Info

Publication number: DE112017001057T5
Application number: DE112017001057.8T
Authority: DE
Inventors: Tanehiro Shinohara; Takaaki Kaikogi; Takashi Nakano; Yuichiro WAKI; Yutaka Ozawa; Naoto Tochitani
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2018-11-29
Anticipated expiration: 2037-03-01
Also published as: KR20180103146A; US20190032513A1; JP6920026B2; US10508565B2; JP2017155756A; WO2017150499A1; DE112017001057B4; CN108700115B; CN108700115A; KR102096732B1

Abstract

Ein Gleit- bzw. Radiallager mit:
einem Tragring, einer Vielzahl von Lagersegmenten, die an einer radial inneren Seite eines unteren Halbbereichs des Tragrings angeordnet und ausgestaltet sind, um eine Rotorwelle von unten zu lagern, einem Paar von Seitenplatten,
die an beiden Seiten der Vielzahl von Lagersegmenten bezüglich einer Axialrichtung der Rotorwelle angeordnet sind und einem Stausteg, der an einer radial inneren Seite des Tragrings in einer Stromabsektion eines oberen Halbbereichs des Tragrings angeordnet und ausgestaltet ist, um einen Stromabfluss von übergeleitetem Öl zu verringern. Ein Spalt bzw. Zwischenraum zwischen Innenumfangsoberflächen der jeweiligen Seitenplatten und einer Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle ist vorgesehen, um eine Außenseite und einen Lagerinnenraum, der von dem Paar von Seitenplatten umgeben ist, in Verbindung zu bringen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Gleit- bzw. Radiallager und eine Rotationsmaschine zum drehbaren Lagern einer Rotorwelle.
STAND DER TECHNIK
Im Allgemeinen ist ein Gleit- bzw. Radiallager (engl: „journal bearing“) als eine Lagervorrichtung, die in Rotationsmaschinen wie beispielsweise Dampfturbinen und Gasturbinen eingesetzt wird, bekannt.
Zum Beispiel offenbart Patentdokument 1 ein Gleit- bzw. Radiallager, das eine Rotorwelle mit einer Vielzahl von Lagersegmenten (engl: „bearing pads“) lagert. Insbesondere das Gleit- bzw. Radiallager von Patentdokument 1 umfasst einen Tragring, ein Stromauf-Lagersegment und ein Stromab-Lagersegment, die von dem Tragring getragen werden, und eine Vielzahl von Ölzufuhrdüsen zum Zuführen von Schmieröl zwischen jedes Lagersegment und der Rotorwelle. Die Vielzahl von Ölzufuhrdüsen umfassen eine erste Ölzufuhrdüse (am weitesten stromaufwärtige Düse), die stromauf des Stromauf-Lagersegments angeordnet ist, zweite und dritte Ölzufuhrdüsen, die an beiden Endabschnitten des Stromauf-Lagersegments angeordnet sind, und eine vierte Ölzufuhrdüse, die an dem Stromauf-Endabschnitt des Stromab-Lagersegments angeordnet ist. Außerdem sind Seitenplatten an beiden Endoberflächen des unteren Halbtragrings angeordnet, sodass eine Leckage von Schmieröl, das von den Ölzufuhrdüsen zugeführt wird, zu der Außenseite des Lagers verringert wird.
Zitationsliste
Patentliteratur
Patentdokument 1: JP4764486B
ZUSAMMENFASSUNG
Zu lösende Probleme
In einem Gleit- bzw. Radiallager, das eine Vielzahl von Lagersegmenten, wie in Patentdokument 1 beschrieben, umfasst, wird bei einem normalen Betrieb ein Ölfilm einer geeigneten Dicke zwischen der Rotorwelle und jedem Lagersegment ausgebildet, wenn sich die Rotationsgeschwindigkeit erhöht, und der Druck des Ölfilms hebt die Rotorwelle nach oben in einer im wesentlichen vertikalen Richtung an.
Jedoch kann gemäß den Forschungsergebnissen der vorliegenden Erfinder ein Versagen, einen geeigneten Ausgleich in der Belastungsfähigkeit zwischen der Vielzahl von Lagersegmenten aufrechtzuerhalten, zur Verschlechterung der Lagerleistung und zum Auftreten von ungewöhnlicher Vibration führen. Beispielweise kann sich die Rotorwelle im angehobenen Zustand zu der Stromaufseite versetzen, wenn der Ölfilmdruck an dem Stromauf-Lagersegment unzureichend ist und eine ausreichende Belastungsfähigkeit in dem Stromaufbereich nicht sichergestellt werden kann, was ungewöhnliche Vibration verursachen kann.
Im Hinblick auf das Obige ist es eine Aufgabe von zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein Gleit- bzw. Radiallager und eine Rotationsmaschine vorzusehen, wobei ein guter Ausgleich in der Belastungsfähigkeit zwischen der Vielzahl von Lagersegmenten aufrechterhalten werden kann, sodass ein Auftreten von ungewöhnlicher Vibration verhindert und die Lagerleistung verbessert wird.
Lösung der Probleme
(1) Ein Gleit- bzw. Radiallager, gemäß zumindest einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Tragring, eine Vielzahl von Lagersegmenten, die an einer radial inneren Seite eines unteren Halbbereichs des Tragrings angeordnet und ausgestaltet sind, um eine Rotorwelle von unten zu lagern, ein Paar von Seitenplatten, die an beiden Seiten der Vielzahl von Lagersegmenten bezüglich einer Axialrichtung der Rotorwelle angeordnet sind, und einen Stausteg, der an einer radial inneren Seite des Tragrings in einer Stromabsektion eines oberen Halbbereichs des Tragrings angeordnet und ausgestaltet ist, um einen Stromabfluss von übergeleitetem Öl zu verringern, wobei ein Spalt bzw. Zwischenraum zwischen Innenumfangsoberflächen der jeweiligen Seitenplatten und einer Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle vorgesehen ist, um eine Außenseite und einen Lagerinnenraum, der von dem Paar von Seitenplatten umgeben ist, in Verbindung zu bringen.
Als Ergebnis einer intensiven Forschung durch die vorliegenden Erfinder wurde herausgefunden, dass eine Ursache eines Mangels in dem Druck des Ölfilms zwischen der Rotorwelle und dem ersten Lagersegment (Stromauf-Lagersegment), welches sich am weitesten stromauf befindet, Luft sein kann, die in das Schmieröl, das zu dem ersten Lagersegment übergeleitet wird, gemischt ist.
In einem Fall, in dem das Gleit- bzw. Radiallager einen Spalt bzw. Zwischenraum zwischen den Innenumfangsoberflächen und den jeweiligen Seitenplatten und der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle umfasst, um die Außenseite und einen Lagerinnenraum, der durch das Paar von Seitenplatten umgeben ist, in Verbindung zu bringen, kann Luft, die von dem Spalt bzw. Zwischenraum angesaugt wird, in einem Bereich von dem zweiten Lagersegment (Stromab-Lagersegment) an der Stromabseite zu dem ersten Lagersegment in Schmieröl eintreten. Somit kann das Schmieröl, das zu dem ersten Lagersegment übergeleitet wird (nachstehend bezeichnet als übergeleitetes Öl), eine beachtliche Menge Luft enthalten und eine wesentlich verringerte Menge Schmieröl. Selbst wenn die Ölzufuhreinheiten unmittelbar stromauf des ersten Lagersegments und die Ölzufuhreinheiten unmittelbar stromauf des zweiten Lagersegments die gleiche Menge an Öl austragen, wird das Schmieröl an dem ersten Lagersegment im Vergleich zu dem zweiten Lagersegment wahrscheinlich unzureichend. Außerdem ist, während das Schmieröl ein inkompressibles („non-compressive“) Fluid ist, Luft, die in dem Schmieröl enthalten ist, ein kompressibles („compressive“) Fluid. Somit werden Luftblasen, die in dem Schmieröl enthalten sind, an dem ersten Lagersegment an der Stromaufseite (insbesondere in der Umgebung der Vorderkante) zerdrückt, sodass ein dynamischer Druck kaum an der Vorderkante des ersten Lagersegments erzeugt wird.
Demgemäß sinkt die Belastungsfähigkeit des ersten Lagersegments, was es erschwert, einen angemessenen Ausgleich in der Belastungsfähigkeit zwischen der Vielzahl von Lagersegmenten aufrechtzuerhalten. Somit weicht die Trajektorie der Axialmitte der Rotorwelle von der Vertikallinie ab, wenn die Rotationsgeschwindigkeit zunimmt, was zum Auftreten von ungewöhnlicher Vibration und Verschlechterung der Lagerleistung führen kann.
Im Hinblick darauf umfasst das obige Gleit- bzw. Radiallager (1) einen Stausteg, der an einer radial inneren Seite des Tragrings in einer Stromabsektion eines oberen Halbbereichs des Tragrings angeordnet und ausgestaltet ist, um einen Stromabfluss eines übergeleiteten Öls zu verringern. Demgemäß wird das übergeleitete Öl, das zu der Stromabseite, die einer Rotation der Rotorwelle folgt, übertragen wird, durch den Stausteg in einer Stromabsektion des oberen Halbbereichs des Tragrings gestoppt und somit kann das übergeleitete Öl, welches das Stromauf-Lagersegment erreicht, verringert werden.
Somit kann ein angemessener Ausgleich in der Belastungsfähigkeit zwischen der Vielzahl von Lagersegmenten aufrechterhalten werden, wodurch ein Auftreten von ungewöhnlicher Vibration in dem Gleit- bzw. Radiallager verhindert wird und die Lagerleistung verbessert wird.
(2) In einigen Ausführungsformen bei der obigen Ausführungsform (1) umfasst das Gleit- bzw. Radiallager ein Paar von Leitmetallen, die in dem oberen Halbbereich des Tragrings angeordnet sind, um einen oberen Bereich der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle zu bedecken. Der Stausteg ist zwischen dem Paar von Leitmetallen angeordnet.
Mit der obigen Konfiguration (2) ist ein Paar von Leitmetallen in dem oberen Halbbereich des Tragrings angeordnet und somit kann die Rotorwelle mit den Leitmetallen im Falle einer Gegenreaktion („backlash“) der Rotorwelle begrenzt werden. Jedoch neigt bei dieser Konfiguration ein halbringförmiger Raum des oberen Halbbereichs des Tragrings, der zwischen dem Paar von Leitmetallen gehalten ist, dazu, einen Unterdruck aufzuweisen, wenn die Rotorwelle rotiert, und er nimmt Außenluft durch den Spalt bzw. Zwischenraum zwischen den Leitmetallen und der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle auf, was eine Beimischung von Luft in das übergeleite Öl fördern kann.
Diesbezüglich blockiert, wie oben unter (1) beschrieben, der Stausteg, der in einer Stromabsektion des oberen Halbbereichs des Tragrings angeordnet ist, das übergeleitete Öl, welches Luft enthält, die in dem halbringförmigen Raum durch den Spalt bzw. Zwischenraum zwischen den Leitmetallen und der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle aufgenommen wird, und dadurch kann das übergeleitete Öl am Erreichen des Stromauf-Lagersegments gehindert werden.
(3) In einigen Ausführungsformen bei der obigen Konfiguration (2) umfasst jedes der Leitmetalle zumindest einen ersten Austragdurchgang, der ausgebildet ist, um mit einem Stromaufraum des Staustegs, welcher von dem Stausteg und dem Paar von Leitmetallen umgeben ist, in Verbindung zu stehen.
Mit der obigen Konfiguration (3) umfasst jedes des Paars von Leitmetallen zumindest einen ersten Austragdurchgang und kann somit das übergeleitete Öl, das sich in dem Raum stromauf des Staustegs, welcher durch den Stausteg und das Paar von Leitmetallen umgeben ist, ansammelt, zu der Außenseite des Lagers über die ersten Austragdurchgänge ausgetragen werden. Demgemäß kann die Beförderung des übergeleiteten Öls zu der Stromabseite nach einem Durchlaufen des Staustegs von dem Raum verringert werden.
(4) In einigen Ausführungsformen bei der obigen Ausführungsform (3) ist jeder erste Austragdurchgang schräg bezüglich der Axialrichtung angeordnet, um sich stromab zu den Seitenplatten zu erstrecken.
Mit dieser Konfiguration (4) sind die ersten Austragdurchgänge schräg entlang der Fließrichtung des übergeleiteten Öls, das entlang einer Rotation der Rotorwelle gefördert wird, sodass übergeleitetes Öl gleichmäßig an die Außenseite des Lagers durch die ersten Austragdurchgänge ausgetragen werden kann.
(5) In einigen Ausführungsformen bei den obigen Konfigurationen (1) oder (2) umfasst das Gleit- bzw. Radiallager weiterhin einen Abstreifer zum Abstreifen von Schmieröl von der Rotorwelle, bevor das Schmieröl in Folge einer Rotation der Rotorwelle in den oberen Halbereich eintritt, wobei der Abstreifer an einer radial inneren Seite des Tragrings in einer Stromaufsektion des oberen Halbbereichs des Tragrings angeordnet ist.
In der obigen Konfiguration (5) ist ein Abstreifer in dem oberen Halbbereich des Tragrings angeordnet, um Schmieröl von der Rotorwelle abzustreifen, bevor das Schmieröl in den oberen Halbbereich des Tragrings eintritt, wenn die Rotorwelle rotiert. Demgemäß wird zusätzlich zu dem Stausteg ein Stromabfluss eines übergeleiteten Öls durch den Abstreifer auch in der Stromaufsektion des oberen Halbbereichs des Tragrings verringert, sodass das übergeleitete Öl, welches das Stromauf-Lagersegment erreicht, weiter verringert werden kann.
(6) In einigen Ausführungsformen bei der obigen Konfiguration (5) umfasst das Gleit- bzw. Radiallager weiterhin ein Paar von Leitmetallen, die in dem oberen Halbbereich des Tragrings angeordnet sind, um einen oberen Bereich einer Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle zu bedecken. Der Abstreifer ist zwischen dem Paar von Leitmetallen angeordnet und jedes der Leitmetalle umfasst zumindest einen zweiten Austragdurchgang zum Austragen des Schmieröls, das durch den Abstreifer abgestreift wurde.
Mit der obigen Konfiguration (6) umfasst jedes Paar von Leitmetallen zumindest einen zweiten Austragdurchgang, und kann somit Schmieröl, das von dem Abstreifer abgestreift wird, über die zweiten Austragdurchgänge ausgetragen werden. Somit kann ein Stromabfluss des übergeleiteten Öls effektiver verringert werden.
(7) In einigen Ausführungsformen bei der obigen Konfiguration (6) ist jeder der zweiten Austragdurchgänge schräg bezüglich der Axialrichtung angeordnet, um sich stromab zu den Seitenplatten zu erstrecken.
Mit dieser Konfiguration (7) sind die zweiten Austragdurchgänge schräg entlang der Fließrichtung des übergeleiteten Öls, das entlang einer Rotation der Rotorwelle befördert wird, sodass übergeleitetes Öl gleichmäßig an die Außenseite des Lagers durch die zweiten Austragdurchgänge ausgetragen werden kann.
(8) In einigen Ausführungsformen bei einer der obigen Konfigurationen (1) bis (7) umfasst der Tragring ein Atmosphären-Verbindungsloch, das sich an einer Stromaufseite des Staustegs in dem oberen Halbbereich befindet.
Der Raum stromauf des Staustegs, der von dem Paar von Seitenplatten und dem Stausteg umgeben ist, befindet sich nur durch einen winzigen Spalt bzw. Zwischenraum in Verbindung mit der Außenseite und neigt somit dazu, einen Unterdruck zu haben, wenn die Rotorwelle rotiert. Insbesondere in einer Konfiguration, in der ein Paar von Leitmetallen in dem oberen Halbbereich des Tragrings angeordnet ist (die Konfiguration, die oben unter (2) beschrieben ist), ist der Spalt bzw. Zwischenraum zwischen den Leitmetallen und der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle klein, sodass der halbringförmige Raum, der zwischen den Leitmetallen eingefügt ist, dazu neigt einen Unterdruck zu haben. Demgemäß wird, wenn der Raum stromauf des Staustegs einen Unterdruck in dem oberen Halbbereich des Tragrings hat, Luft von der Außenseite durch den winzigen Spalt bzw. Zwischenraum aufgenommen. Zu diesem Zeitpunkt tritt Luft in Öl ein, welches sich in dem winzigen Spalt bzw. Zwischenraum befindet (das Öl, das an der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle oder der Innenumfangsoberfläche der Seitenfläche oder an den Leitmetallen, wenn Leitmetalle vorgesehen sind, anhaftet), was zu einer Erzeugung von übergeleitetem Öl, das Luft enthält, führen kann.
Somit ist bei der obigen Konfiguration (8) das Atmosphären-Verbindungsloch in dem oberen Halbbereich des Tragrings vorgesehen und somit wird Außenluft über das Atmosphären-Verbindungsloch aufgenommen, sodass ein Eintreten von Außenluft über den winzigen Spalt bzw. Zwischenraum unwahrscheinlicher ist, was eine Erzeugung von übergeleitetem Öl, das Luft enthält, verringern kann.
(9) Eine Rotationsmaschine gemäß zumindest einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst: das Gleit- bzw. Radiallager gemäß einer der obigen (1) bis (8), und eine Rotorwelle, die durch das Gleit- bzw. Radiallager gelagert ist.
Die obige Rotationsmaschine (9) umfasst das Gleit- bzw. Radiallager mit einer hohen Lagerleistung und einem verringerten Risiko eines Auftretens einer ungewöhnlichen Vibration und kann somit eine Rotationsmaschine mit einer hohen Zuverlässigkeit vorsehen.
Vorteilhafte Effekte
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das übergeleitete Öl, das zu der Stromabseite, welche der rotierende Rotorwelle folgt, übertragen wird, durch den Stausteg in einer Stromabsektion des oberen Halbbereichs des Tragrings gestoppt und kann somit das übergeleitetet Öl, welches das Stromauf-Lagersegment erreicht, verringert werden. Somit kann ein angemessener Ausgleich in der Belastungsfähigkeit zwischen der Vielzahl von Lagersegmenten aufrechterhalten werden, um somit ein Auftreten einer ungewöhnlichen Vibration in den Gleit- bzw. Radiallager zu verhindern und die Lagerleistung zu verbessern.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht eines Gleit- bzw. Radiallagers von seiner Axialrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 1.
3 in eine Ansicht in eine Richtung eines Pfeils B in 1.
4 ist eine Explosionsdarstellung eines oberen Halbbereichs eines Gleit- bzw. Radiallagers gemäß einer Ausführungsform (Explosionsdarstellung des Gleit- bzw. Radiallagers, welches in 1 gezeigt ist, in der Richtung C betrachtet).
5 ist eine Explosionsdarstellung eines oberen Halbbereichs eines Gleit- bzw. Radiallagers gemäß einer anderen Ausführungsform (Explosionsdarstellung des Gleit- bzw. Radiallagers, welches in 1 gezeigt ist, in der Richtung C betrachtet).

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail bezüglich der angefügten Abbildungen beschrieben werden. Es ist jedoch beabsichtigt, dass soweit nicht besonders gekennzeichnet, Dimensionen, Materialien, Formen, relative Positionen und dergleichen der Bauteile, die in den Ausführungsformen beschrieben werden, nur beispielhaft interpretiert werden sollen und es ist nicht beabsichtigt, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu begrenzen.
Zunächst wird bezüglich der 1 bis 3 die Gesamtkonfiguration eines Gleit- bzw. Radiallagers 10 gemäß einigen Ausführungsformen beschrieben werden.
1 ist eine Querschnittsansicht eines Gleit- bzw. Radiallagers 10 von seiner Axialrichtung gemäß einer Ausführungsform. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 1. 3 ist eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils B in 1.
In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung bezeichnet „Axialrichtung“ die Richtung der Mittelachse O der Rotorwelle 2, die durch das Gleit- bzw. Radiallager 10 gelagert ist, und „Radialrichtung“ die Radialrichtung der Rotorwelle 2 und „Umfangsrichtung“ die Umfangsrichtung der Rotorwelle 2. Die „Umfangsrichtung“ kann die Umfangsrichtung der Tragringe 12, 13 oder die Umfangsrichtung der Seitenplatten 17, 18 sein. Außerdem bezeichnen in der vorliegenden Ausführungsform „Stromaufseite“ oder „Stromabseite“ die Stromaufseite oder die Stromabseite in der Rotationsrichtung der Rotorwelle 2.
In der Ausführungsform, die in den 1 bis 3 gezeigt ist, nutzt das Gleit- bzw. Radiallager 10 das direkte Schmierverfahren als ein Schmierverfahren (Ölzufuhrverfahren) und umfasst ein erstes Lagersegment 30 und ein zweites Lagersegment 32, die in dem unteren Halbbereich des Tragrings 11 angeordnet sind. Zum Beispiel ist das Gleit- bzw. Radiallager 10 ein Kippsegmentlager. Die Vorderkante 30a des ersten Lagersegments 30 befindet sich an der Stromaufseite und die Hinterkante 30b befindet sich an der Stromabseite. Außerdem befindet sich die Vorderkante 32a des zweiten Lagersegments 32 an der Stromaufseite und die Hinterkante 32b befindet sich an der Stromabseite.
Nachstehend wird das Gleit- bzw. Radiallager 10, das in den Abbildungen gezeigt ist, als ein Beispiel beschrieben. Dennoch ist das Gleit- bzw. Radiallager 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht auf diese Konfiguration begrenzt. Zum Beispiel können in einer Ausführungsform drei oder mehr Lagersegmente an dem unteren Halbbereich des Tragrings 11 befestigt sein.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Gleit- bzw. Radiallager 10 einen Tragring 11, eine Vielzahl von Lagersegmenten 30, 32, die an der radial inneren Seite des unteren Halbbereichs des Tragrings 11 angeordnet sind und ausgestaltet sind, um die Rotorwelle 2 von unten zu lagern, und ein Paar von Seitenplatten 17, 18, die an beiden Seiten der Vielzahl von Lagersegmenten 30, 32 bezüglich der Axialrichtung der Rotorwelle 2 angeordnet sind.
Nachstehend wird das bestimmte Konfigurationsbeispiel jeden Bauteils des Gleit- bzw. Radiallagers 10 besonders beschrieben werden.
Der Tragring 11 ist durch ein Lagergehäuse (nicht gezeigt) getragen und umfasst einen oberen Halbtragring 12 und einen unteren Halbtragring 13. Der obere Halbtragring 12 und der untere Halbtragring 13 umfassen jeweils eine Innenumfangsoberfläche und eine Außenumfangsoberfläche, welche eine halbrunde Querschnittssektion in einer Richtung, die senkrecht zu der Axialrichtung ist, aufweist. In dem Beispiel, das in den Abbildungen gezeigt ist, ist der Tragring 11 in den oberen Halbtragring 12 und den unteren Halbtragring 13 geteilt. Dennoch kann der Tragring 11 eine ganzheitliche Struktur haben oder in drei oder mehr Stücke geteilt werden. Außerdem wird, auch in einem Fall, in dem der Tragring 11 eine andere Konfiguration (nicht gezeigt) hat, ein Bereich über einer horizontalen Ebene, die durch die Mittelachse O läuft, als ein oberer Bereich und ein Bereich unterhalb der horizontalen Ebene als unterer Bereich bezeichnet.
Auf beiden Endseiten des Tragrings 11 bezüglich der Axialrichtung sind ein Paar von Seitenplatten 17, 18 entlang des Außenumfangs der Rotorwelle 2 angeordnet. Die Seitenplatten 17, 18 sind ausgebildet, um eine Scheibenform aufzuweisen, und haben ein Loch, das in der Mitte ausgebildet ist, durch welches die Rotorwelle 2 eingesetzt ist. Wie in 3 gezeigt können die Seitenplatten 17, 18 eine halbierte Struktur aufweisen, welche obere Halbseitenplatten 17A, 18A und untere Halbseitenplatten 17B, 18B umfasst.
Diese Seitenplatten 17, 18 verringern eine Leckage eines Schmieröls nach außen, welches von den Ölzufuhreinheiten 25 bis 29, die unten beschrieben sind, in einem entsprechenden Ausmaß.
Wie in 1 gezeigt kann der obere Halbtragring 12 Leitmetalle (Halbringlagerabschnitte) 20, 21, die an der Innenumfangsoberfläche angebracht sind, umfassen, um hauptsächlich eine Gegenreaktion der Rotorwelle 2 von oben zu verringern. Zum Beispiel ist in ein Paar von Leitmetallen 20, 21 an beiden Endseiten des oberen Halbtragrings 12 bezüglich der Axialrichtung und auf der Innenseite bezüglich der Axialrichtung der Seitenplatten 17, 18 angebracht. Die Leitmetalle 20, 21 sind ausgebildet, um eine Halbkreisform zu haben.
Wie oben beschrieben sind die Leitmetalle 20, 21 an der radial inneren Seite des oberen Halbtragrings 12 angeordnet, und dadurch kann eine Gegenreaktion der Rotorwelle 2 mit den Leitmetallen 20, 21 begrenzt werden und ein Bruch oder dergleichen eines Bauteils wegen einer Gegenreaktion der Rotorwelle 2 verhindert werden. In einem Fall, in dem der Tragring 11 eine ganzheitliche Struktur anstatt einer Struktur, die in dem oberen Halbtragring 12 und dem unteren Halbtragring 13 geteilt ist, aufweist, oder eine Struktur, die in drei Stücke oder mehr geteilt ist, aufweist, ist es ausreichend, wenn die Leitmetalle 20, 21 in dem oberen Halbbereich des Tragrings 11 angeordnet sind.
Der obere Halbtragring 12 und der untere Halbtragring 13 umfassen zumindest eine Ölzufuhreinheit 25 bis 29. Zum Beispiel sind die Ölzufuhreinheiten 25 bis 29 Ölzufuhrdüsen.
In dem Beispiel, das in 2 gezeigt ist, in einem Fall, in dem die Rotorwelle 2 im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil S in der Abbildung gezeigt ist, rotiert, sind Ölzufuhreinheiten von der Stromaufseite bezüglich der Rotationsrichtung S der Rotorwelle 2 angeordnet, welche umfassen: die erste Ölzufuhreinheit 25, die zweite Ölzufuhreinheit 26, die dritte Ölzufuhreinheit 27, die vierte Ölzufuhreinheit 28 und die fünfte Ölzufuhreinheit 29.
Insbesondere die erste Ölzufuhreinheit 25 und die zweite Ölzufuhreinheit 26 sind in der Umfangsrichtung ausgerichtet an der Stromaufseite des ersten Lagersegments 30, das sich am weitesten stromauf befindet, angeordnet. Die dritte Ölzufuhreinheit 27 und die vierte Ölzufuhreinheit 28 sind in der Umfangsrichtung ausgerichtet zwischen dem ersten Lagersegment 30 und dem zweiten Lagersegment 32 angeordnet, welches an der Stromabseite des ersten Lagersegments 30 angeordnet ist. Die fünfte Ölzufuhreinheit 29 ist stromab des zweiten Lagersegments 32 angeordnet. Wie in den 4 und 5 gezeigt kann die fünfte Ölzufuhreinheit 29 eine erste Injektionsdüse 29a und eine zweite Injektionsdüse 29b umfassen, die ausgestaltet sind, um Schmieröl in unterschiedliche Richtungen einzuspritzen. In diesem Fall ist die ersten Injektionsdüse 29a ausgestaltet, um Schmieröl zu der Stromaufseite zu dem zweiten Lagersegment 32 einzuspritzen, um das zweite Lagersegment (am weitesten stromabwärtige Segment) 32 zu kühlen. Außerdem ist die zweite Injektionsdüse 29b ausgestaltet, um Schmieröl stromab zu den Leitmetallen 20, 21 einzuspritzen, um die Schmierleistung aufrechtzuerhalten, wenn die Leitmetalle 20, 21 und die Rotorwelle 2 in Kontakt kommen.
Bezüglich der 1 bis 3 ist ein Schmierölzufuhrdurchgang (nicht gezeigt) durch den Tragring 11 angeordnet. Schmieröl, das zu dem Schmierölzufuhrdurchgang zugeführt wird, wird zu jeder der Ölzufuhreinheiten 25 bis 29 geliefert und wird von jeder der Ölzufuhreinheiten 25 bis 29 zu der Umgebung der Lagersegmente 30, 32 eingespritzt.
Das erste Lagersegment 30 und das zweite Lagersegment 32 sind an der radial inneren Seite des unteren Halbtragrings 13 angeordnet und ausgestaltet, um die Rotorwelle 2 von unten zu lagern.
Das erste Lagersegment 30 ist entlang des Außenumfangs der Rotorwelle 2 an der radial inneren Seite des unteren Halbtragrings 13 angeordnet.
Das zweite Lagersegment 32 ist entlang des Außenumfangs der Rotorwelle 2 auf der radial inneren Seite des unteren Halbtragrings 13 stromab des ersten Lagersegments bezüglich der Rotationsrichtung S der Rotorwelle 2 angeordnet.
Demgemäß sind das erste Lagersegment 30 und das zweite Lagersegment 32 in dem unteren Halbtragring 13 angeordnet, und somit kann die Rotorwelle 2 angemessen mit dem ersten Lagersegment 30 und dem zweiten Lagersegment 32 gelagert werden.
In einem Fall, in dem der Tragring 11 eine ganzheitliche Struktur anstatt einer Struktur, die in den oberen Halbtragring 12 und den unteren Halbtragring 13 geteilt ist oder eine Struktur, die in drei oder mehr Stücke geteilt ist, hat, ist es ausreichend, wenn das erste Lagersegment 30 und das zweite Lagersegment 32 in dem unteren Halbbereich des Tragrings 11 angeordnet sind.
Nächstfolgend wird, bezüglich der 2, 4 und 5, die bestimmte Konfiguration des oberen Halbbereichs des Gleit- bzw. Radiallagers 10 beschrieben werden. 4 ist eine Explosionsdarstellung eines oberen Halbbereichs eines Gleit- bzw. Radiallagers 10 gemäß einer Ausführungsform (Explosionsdarstellung des Gleit- bzw. Radiallagers 10, das in 1 gezeigt ist, in der Richtung C betrachtet). 5 ist eine Explosionsdarstellung eines oberen Halbbereichs eines Gleit- bzw. Radiallagers gemäß einer anderen Ausführungsform (Explosionsdarstellung eines Gleit- bzw. Radiallagers 10, das in 1 gezeigt ist, in der Richtung C betrachtet).
In einigen Ausführungsformen, wie als ein Beispiel in 2 gezeigt ist, um fasst das Gleit- bzw. Radiallager 10 einen Spalt bzw. Zwischenraum 42 (siehe 1 und 3) zwischen den Innenumfangsoberflächen der jeweiligen Seitenplatten 17, 18 und der Außenumfangoberfläche der Rotorwelle 2, um die Außenseite und ein Lagerinnenraum, der durch das Paar von Seitenplatten 17, 18 umgeben ist, in Verbindung zu bringen. Außerdem umfasst, wie in den 2, 4 und 5 gezeigt, das Gleit- bzw. Radiallager 10 einen Stausteg 50, der an der radial inneren Seite des Tragrings 11 in einer unteren Sektion des oberen Halbbereichs des Tragrings 11 (in dem Beispiel, das in den Abbildung gezeigt ist, des oberen Halbtragrings 12) angeordnet und ausgestaltet, um einen Stromabfluss eines übergeleiteten Öls zu verringern.
Als Ergebnis einer intensiven Forschung durch die vorliegenden Erfinder, wurde herausgefunden, dass eine Ursache eines Mangels in dem Druck des Ölfilms zwischen dem ersten Lagersegment 30, das sich am weitesten stromauf befindet, und der Rotorwelle 2 Luft sein kann, welche in das Schmieröl, das zu dem ersten Lagersegment 30 übergeleitet wird, beigemischt wird.
In einem Fall, in dem das Gleit- bzw. Radiallager 10 einen Spalt bzw. Zwischenraum 42 (seihe 1 und 3) zwischen den Innenumfangsoberflächen der jeweiligen Seitenplatten 17, 18 und der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle 2, zum Verbinden der Außenseite und einem Lagerinnenraum, der durch das Paar von Seitenplatten 17, 18 umgeben ist, umfasst, kann Luft, die von dem Spalt bzw. Zwischenraum 42 angesaugt wird, in Schmieröl in einem Bereich von dem zweiten Lagersegment 32 an der Stromabseite zu dem ersten Lagersegment 30 an der Stromaufseite eintreten. Damit kann das Schmieröl, das an das erste Lagersegment 30 übergeleitet wird, eine beachtliche Menge Luft und eine wesentlich reduzierte Menge Schmieröl enthalten. Damit wird, selbst wenn die Ölzufuhreinheiten 25, 26 gleich stromauf des ersten Lagersegments 30 und die Ölzufuhreinheiten 27, 28 gleich stromauf des zweiten Lagesegments 32 die gleiche Menge von Öl austragen, das Schmieröl wahrscheinlich an dem ersten Lagersegment 30 im Vergleich zu dem zweiten Lagersegment 32 unzureichend werden. Außerdem ist, während das Schmieröl ein inkompressibles Fluid ist, Luft, die in dem Schmieröl enthalten ist, ein kompressibles Fluid. Damit werden Luftblasen, die in dem Schmieröl enthalten sind, an dem ersten Lagersegment 30 (insbesondere in der Umgebung der Vorderkante) zerdrückt, was es für einen dynamischen Druck unwahrscheinlich macht, in der Nähe der Vorderkante 30a des ersten Lagersegments 30 erzeugt zu werden.
Demgemäß sinkt die Belastungsfähigkeit des ersten Lagersegments 30, was es schwierig macht, einen angemessenen Ausgleich in der Belastungsfähigkeit zwischen der Vielzahl von Lagersegmenten 30, 32 aufrechtzuerhalten. Damit weicht die Trajektorie der Axialmitte der Rotorwelle 2 von der Vertikallinie ab, wenn sich die Rotationsgeschwindigkeit erhöht, was ein Risiko eines Auftretens von ungewöhnlicher Vibration und Verschlechterung der Lagerleistung erhöhen kann.
Angesichts dessen, umfasst das Gleit- bzw. Radiallager 10 einen Stausteg 50, der auf der radial inneren Seite des Tragrings in einer Stromabsektion des oberen Halbbereichs des Tragrings 11 (in dem Beispiel, das in den Abbildungen gezeigt ist, der obere Halbtragring 12) angeordnet ist und der ausgestaltet ist, um einen Stromabfluss eines übergeleiteten Öls zu verringern. Demgemäß wird das übergeleitete Öl, das an die Stromabseite, welche einer Rotation der Rotorwelle 2 folgt, übertragen wird, durch den Stausteg 50 in der Stromabsektion des oberen Halbbereichs des Tragrings 11 gestoppt und somit kann das übergeleitete Öl, welches das erste Lagersegment 30 an der Stromabseite erreicht, verringert werden.
Somit kann ein angemessener Ausgleich in der Belastungsfähigkeit zwischen der Vielzahl von Lagersegmente 30, 32 aufrechterhalten werden, ein Auftreten von ungewöhnlicher Vibration in dem Gleit- bzw. Radiallager 10 verhindert werden und die Lagerleistung verbessert werden.
In einigen Ausführungsformen, wie in den 2, 4, und 5 gezeigt ist in einem Fall, in dem das Gleit- bzw. Radiallager 10 ein Paar von Leitmetallen 20, 21, die angeordnet sind, um einen oberen Bereich der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle 2 in dem oberen Halbbereich des Tragrings 11 (in dem Beispiel, das in den Abbildungen gezeigt ist, der obere Halbtragring 12) zu bedecken, der Stausteg 50 zwischen dem Paar von Leitmetallen 20, 21 angeordnet.
Außerdem, wie in den 4 und 5 gezeigt, kann die Vorderendoberfläche 50a des Staustegs 50 schräg bezüglich der Axialrichtung sein, sodass sie sich stromab zu den Seitenplatten 17, 18 erstreckt. Das heißt, die Vorderendoberfläche 50a des Staustegs 50 kann einen Mittenabschnitt bezüglich der Axialrichtung, der sich an der Stromaufseite befindet, und beide Endseiten bezüglich der Axialrichtung, die sich an der Stromabseite befinden, aufweisen. Die Vorderendoberfläche 50a des Staustegs 50 ist eine Endoberfläche, die der Stromabseite zugewandt ist.
Gemäß der obigen Ausführungsform ist ein Paar von Leitmetallen 20, 21 in dem oberen Halbbereich des Tragrings 11 angeordnet und somit kann die Rotorwelle 2 mit den Leitmetallen 20, 21 im Fall einer Gegenreaktion der Rotorwelle 2 wie oben beschrieben beibehalten werden. Jedoch, mit dieser Konfiguration, neigt ein halbringförmiger Raum 5, der zwischen dem Paar von Leitmetallen 20, 21 des oberen Halbbereichs des Tragrings 11 beibehalten ist, dazu einen Unterdruck zu haben, wenn die Rotorwelle 2 rotiert, welcher Außenluft durch den Spalt bzw. Zwischenraum 40 (siehe 1) zwischen den Leitmetallen 20, 21 und der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle 2 aufnimmt, was eine Aufnahme von Luft in das übergeleitete Öl fördert.
In dieser Hinsicht, wie in der obigen Ausführungsform, mit dem Stausteg 50, der an einer Stromabsektion des oberen Halbbereichs des Tragrings 11 (in 2, der obere Halbtragring 12) angeordnet ist, kann der Stausteg 50 das übergeleitete Öl blockieren, welches Luft, die in den halbringförmigen Raum 5 über den Spalt bzw. Zwischenraum 40 (siehe 1) zwischen den Leitmetallen 20, 21 und der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle 2 aufgenommen wird, enthält, und dadurch kann das übergeleitete Öl, welches das erste Lagersegment 30 an der Stromaufseite erreicht, verringert werden.
In einigen Ausführungsformen, wie in 5 als ein Beispiel gezeigt, umfasst jedes der Leitmetalle 20, 21 zumindest ein erster Austragduchgang 52, der ausgebildet ist, um in Verbindung mit einem Stromaufraum des Staustegs 50 (halbringförmiger Raum 5), der durch den Stausteg 50 und das Paar von Leitmetallen 20, 21 umgeben ist, zu stehen.
Gemäß der obigen Ausführungsform, umfasst jedes des Paars von Leitmetallen 20, 21 zumindest einen ersten Austragdurchgang 52, und somit kann übergeleitetes Öl, das sich in dem halbringförmigen Raum 5 stromauf des Staustegs 50, der durch den Stausteg 50 und dem Paar von Leitmetallen 20, 21 umgeben ist, ansammelt, an die Außenseite des Lagers über die ersten Austragdurchgänge 52 ausgetragen werden. Demgemäß kann eine Beförderung des übergeleiteten Öls zu der Stromabseite nach Durchlaufen des Stausteg 50 von dem halbringförmigen Raum 5 verringert werden.
In der obigen Ausführungsform kann jedes der ersten Austragdurchgänge 52 schräg bezüglich der Axialrichtung angeordnet sein, sodass er sich stromab zu den Seitenplatten 17, 18 erstreckt.
Mit dieser Konfiguration sind die ersten Austragdurchgänge 52 entlang der Fließrichtung des übergeleiteten Öls, das entlang einer Rotation der Rotorwelle 2 befördert wird, schräg und somit kann übergeleitetes Öl gleichmäßig an die Außenseite des Lagers durch die ersten Austragdurchgänge 52 ausgetragen werden.
Außerdem, wie in den 2, 4 und 5 gezeigt, umfasst das Gleit- bzw. Radiallager 10 in einigen Ausführungsformen einen Abstreifer 60, der an der radial inneren Seite des Tragrings 11 in einer Stromaufsektion des oberen Halbbereichs des Tragrings 11 (in dem Beispiel, das in den Abbildungen gezeigt ist, dem oberen Halbtragring 12) angeordnet und ausgestaltet ist, um Schmieröl von der Rotorwelle 2, bevor das Schmieröl in den oberen Halbbereich, wenn die Rotorwelle rotiert, eintritt, abzustreifen.
In der obigen Ausführungsform ist ein Abstreifer 60 in der Stromaufsektion des oberen Halbbereichs des Tragrings 11 angeordnet, um Schmieröl von der Rotorwelle 2 abzustreifen, bevor das Schmieröl in den obere Halbbereich des Tragrings 11, wenn die Rotorwelle 2 rotiert, eintritt. Demgemäß wird zusätzlich zu dem Stausteg 50 ein Stromabfluss des übergeleiteten Öls durch den Abstreifer 60 auch in der Stromaufsektion des oberen Halbbereichs des Tragrings 11 verringert und somit kann übergeleitetes Öl, welches das erste Lagersegment 30 an der Stromaufseite erreicht, weiter verringert werden.
Außerdem, wie oben beschrieben, kann in einem Fall, in dem das Gleit- bzw. Radiallager 10 weiter ein Paar von Leitmetallen 20, 21 umfasst, welche angeordnet sind, um einen oberen Bereich der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle 2 in dem oberen Halbbereich des Tragrings 11 zu bedecken, der Abstreifer 60 zwischen dem Paar von Leitmetallen 20, 21 angeordnet sein, wie in den 4 und 5 gezeigt.
Weiterhin, wie in 5 gezeigt, kann jedes der Leitmetalle 20, 21 zumindest einen zweiten Austragdurchgang 62 zum Austragen von Schmieröl, das durch den Abstreifer 60 abgestreift wird, umfassen.
Gemäß der obigen Ausführungsform umfasst jedes des Paars von Leitmetallen 20, 21 zumindest einen zweiten Austragdurchgang 62 und somit kann Schmieröl, das durch den Abstreifer 60 abgestreift wird, über den zweiten Austragdurchgang 62 austragen werden. Damit kann ein Stromabfluss von übergleitendem Öl effektiver verringert werden.
Weiterhin, wie in 5 gezeigt, kann jeder der zweiten Austragdurchgänge 62 schräg bezüglich der Axialrichtung angeordnet sein, sodass er sich stromab zu den Seitenplatten 17, 18 erstreckt.
Mit dieser Konfiguration sind die zweiten Austragdurchgänge 62 schräg entlang der Fließrichtung des übergeleitenden Öls, das entlang einer Rotation der Rotorwelle 2 befördert wird, und somit kann übergeleitetes Öl gleichmäßig an die Außenseite des Lagers durch die zweiten Austragdurchgänge 62 ausgetragen werden.
Zum Beispiel ist die Vorderendoberfläche 60a des Abstreifers 60 ausgebildet, um eine flache Oberflächenform entlang der Axialrichtung zu haben, und eine Vielzahl von Fließdurchgänge 60c sind durch den Abstreifer 60 so ausgebildet, dass sie sich von der Vorderendoberfläche 60a zu der Seitenoberfläche 60b des Abstreifers 60 erstrecken. Das heißt, ähnlich zu den zweiten Austragdurchgängen 62, sind die Vielzahl von Fließdurchgängen 60c schräg bezüglich der Axialrichtung angeordnet, sodass sie sich stromab zu den Seitenplatten 17, 18 erstrecken. Die Vielzahl von Fließdurchgängen 60c sind jeweils in Verbindung mit den zweiten Austragdurchgängen 62, die durch die Leitmetalle 20, 21 ausgebildet sind. Weiterhin wird das übergeleitete Öl, das in die Fließdurchgänge 60c von der Vorderendoberfläche 60a des Abstreifers 60 einfließt, von dem Lager durch die zweiten Austragdurchgänge 62 innerhalb der Leitmetalle 20, 21 nach einem Durchfließen der Fließdurchgänge 60c innerhalb des Abstreifers 60 ausgetragen. Die Vorderendoberfläche 60a des Abstreifers 60 ist eine Endoberfläche, die der Stromaufseite zugewandt ist.
Die Leitmetalle 20, 21 sind vorgesehen, um eine Gegenreaktion der Rotorwelle 2 wie oben beschrieben zu verhindern, und sind somit normalerweise so angeordnet, dass die Innenumfangsoberflächen der Leitmetalle 20, 21 sich näher an der Rotorwelle 2 befinden als die Innenumfangsoberflächen der Seitenplatten 17, 18. Das heißt, der Spalt bzw. Zwischenraum 42 (siehe 1 und 3) zwischen den Innenumfangsoberflächen der Seitenplatten 17, 18 und der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle 2 ist größer als der Spalt bzw. Zwischenraum 40 (siehe 1) zwischen den Innenumfangsoberflächen der Leitmetalle 20, 21 und der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle 2. Somit kann mit den ersten Austragdurchgängen 52 oder den zweiten Austragdurchgängen 62, die durch die Leitmetalle 20, 21 ausgebildet sind, das Schmieröl, welches von den ersten Austragdurchgängen 52 oder den zweiten Austragdurchgängen 62 ausgetragen wird, durch den Spalt bzw. Zwischenraum 42 (siehe 1 und 3) zwischen den Innenumfangsoberflächen der Seitenplatten 17, 18 und der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle 2 aus dem Lager ausgetragen werden, selbst wenn Austragdurchgänge für Schmieröl nicht durch die Seitenplatten 17, 18 ausgebildet sind. Dennoch soll es selbstverständlich so verstanden werden, dass Austragdurchgänge, die mit den ersten Austragdurchgängen 52 oder den zweiten Austragdurchgängen 62 korrespondieren, durch die Seitenplatten 17, 18 ausgebildet werden können.
In der Ausführungsform, die in den 4 und 5 gezeigt ist, umfasst der Tragring 11 ein Atmosphären-Verbindungsloch 70, das sich stromauf des Staustegs 50 in dem oberen Halbbereich befindet. Zum Beispiel ist das Atmosphären-Verbindungsloch 70 in dem oberen Halbtragring 12 angeordnet und so ausgebildet, dass die Außenseite des Lagers und der halbringförmige Raum stromauf des Stausteg 50, der durch das Paar von Seitenplatten 17, 18 und den Stausteg 50 umgeben ist, in Verbindung gebracht sind. In dem Beispiel, das in den Abbildungen gezeigt ist, wird ein Atmosphären-Verbindungsloch 70 für den oberen Halbträgerring 12 vorgesehen. Dennoch kann eine Vielzahl von Atmosphären-Verbindungslöcher 70 vorgesehen werden.
Der Raum stromauf des Staustegs 50, der durch das Paar von Seitenplatten 17, 18 und den Stausteg 50 umgeben ist, befindet sich mit der Außenseite nur durch einen winzigen Spalt bzw. Zwischenraum in Verbindung und somit neigt er dazu, einen Unterdruck zu haben, wenn die Rotorwelle 2 rotiert. Insbesondere in einer Konfiguration, in der ein Paar von Leitmetallen 20, 21 in dem oberen Halbbereich des Tragrings 11 (in dem Beispiel, das in den Abbildungen gezeigt ist, dem oberen Halbträgerring 12) vorgesehen ist, ist der Spalt bzw. Zwischenraum 40 (siehe 1) zwischen den Leitmetallen 20, 21 und der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle 2 klein, und somit neigt der halbringförmige Raum 5, der zwischen den Leitmetallen 20, 21 eingefügt ist, dazu, einen Unterdruck zu haben. Demgemäß wird, wenn der halbringförmige Raum 5 stromauf des Staustegs 50 einen Unterdruck in dem oberen Halbbereich des Tragrings 11 hat, Luft von der Außenseite durch den winzigen Spalt bzw. Zwischenraum aufzunehmen. Zu diesem Zeitpunkt tritt Luft in Öl ein, welches in dem winzigen Spalt bzw. Zwischenraum vorhanden ist (das Öl, das an der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle 2 oder den Innenumfangsoberflächen der Seitenplatten 17, 18 oder der Leitmetalle 20, 21, wenn die Leitmetalle 20, 21 wie in den Abbildungen gezeigt vorgesehen sind, anhaftet), was zu einer Erzeugung von übergeleitetem Öl, das Luft enthält, führen kann.
Somit ist, in der obigen Ausführungsform das Atmosphären-Verbindungsloch 70 in dem oberen Halbbereich des Tragrings 11 vorgesehen und somit wird Außenluft über das Atmosphären-Verbindungsloch 70 aufgenommen und somit ist eine Einführung von Außenluft durch den winzigen Spalt bzw. Zwischenraum unwahrscheinlicher, was eine Erzeugung von übergeleitetem Öl, das Luft enthält, verringern kann.
Wie oben beschrieben, gemäß der obigen Ausführungsform, wird das übergeleitete Öl, das zu der Stromabseite, welche einer Rotation der Rotorwelle 2 folgt, übertragen wird, durch den Stausteg 50 in einer Stromabsektion des oberen Halbereichs des Tragrings 11 gestoppt und somit kann das übergeleitete Öl, welches das erste Lagersegment 30 an der Stromaufseite erreicht, verringert werden. Somit kann ein angemessener Ausgleich in der Belastungsfähigkeit zwischen der Vielzahl von Lagersegmenten 30, 32 aufrechterhalten werden, ein Auftreten von ungewöhnlicher Vibration in dem Gleit- bzw. Radiallager 10 verhindert werden und die Lagerleistung verbessert werden.
Außerdem, wie in 1 gezeigt, kann das Gleit- bzw. Radiallager 10 der vorliegenden Ausführungsform mit einer Rotationsmaschine angewendet werden, welche zum Beispiel eine Turbine, wie zum Beispiel eine Gasturbine, eine Dampfturbine (Dampfturbine eines Kernkraftwerks) und eine Turbine zum Antreiben einer Maschine, einer Windkraftmaschine, wie zum Beispiel ein Windturbinengenerator, ein Gebläse, ein Turbolader und ein Kompressor, ist.
Die Rotationsmaschine 1 umfasst die Rotorwelle 2, um drehbar angetrieben zu werden, ein Lagergehäuse (nicht gezeigt), welches die Rotorwelle 2 aufnimmt, und das Gleit- bzw. Radiallager 10 zum Lagern der Rotorwelle 2.
Die Rotationsmaschine 1 umfasst das Gleit- bzw. Radiallager 10 mit einer hohen Lagerleistung und einem reduzierten Risiko eines Auftretens von ungewöhnlicher Vibration und somit kann eine Rotationsmaschine 1 mit einer hohen Zuverlässigkeit vorgesehen werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden oben im Detail beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt und verschiedene Änderungen und Modifikationen können umgesetzt werden.
Zum Beispiel soll ein Ausdruck einer relativen oder absoluten Anordnung, wie beispielsweise „in einer Richtung“, „entlang einer Richtung“, „parallel“, „senkrecht“, „mittig“, „konzentrisch“ und „koaxial“ nicht so ausgelegt werden, dass er nur die Anordnung in einem strikten wörtlichen Sinn angibt, sondern ebenfalls einen Zustand umfasset, indem die Anordnung durch eine Toleranz oder durch einen Winkel oder einen Abstand relativ versetzt ist, wodurch die gleiche Funktion erreicht werden kann.
Zum Beispiel soll ein Ausdruck eines gleichen Zustands wie beispielsweise „selbig“, „gleich“ und „einheitlich“ nicht so ausgelegt werden, dass nur der Zustand angegeben ist, in welchem das Merkmal strikt gleich ist, sondern auch ein Zustand umfasst ist, in welchem es eine Toleranz oder ein Unterschied gibt, der immer noch die gleiche Funktion erreichen kann.
Weiterhin soll beispielsweise ein Ausdruck einer Form, wie beispielsweise einer Rechteckform oder einer Zylinderform, nicht ausgelegt werden, um nur die strikte geometrische Form zu sein, sondern ebenfalls eine Form mit Unebenheiten oder geschrägten Ecken innerhalb des Bereichs, in welchem der gleiche Effekt erreicht werden kann, umfassen.
Auf der anderen Seite sind Ausdrücke, wie beispielsweise „umfassen“, „beinhalten“, „haben“, „enthalten“ und „bilden“ nicht beabsichtigt, um andere Bauteile auszuschließen.
Bezugszeichenliste

1: Rotationsmaschine
2: Rotorwelle
5: halbringförmiger Raum
10: Gleit- bzw. Radiallager
11: Tragring
12: oberer Halbtragring
13: unterer Halbtragring
17, 18: Seitenplatte
20, 21: Leitmetall
25: erste Ölzufuhreinheit
26: zweite Ölzufuhreinheit
27: dritte Ölzufuhreinheit
28: vierte Ölzufuhreinheit
29: fünfte Ölzufuhreinheit
30: erstes Lagersegment
32: zweites Lagersegment
40: Spalt bzw. Zwischenraum
50: Stausteg
52: erster Austragdurchgang
60: Abstreifer
62: Zweiter Austragdurchgang
70: Atmosphären-Verbindungsloch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4764486 B [0004]

Claims

Ein Gleit- bzw. Radiallager mit: einem Tragring, einer Vielzahl von Lagersegmenten, die an einer radial inneren Seite eines unteren Halbbereichs des Tragrings angeordnet und ausgestaltet sind, um eine Rotorwelle von unten zu lagern, einem Paar von Seitenplatten, die an beiden Seiten der Vielzahl von Lagersegmenten bezüglich einer Axialrichtung der Rotorwelle angeordnet sind, und einem Stausteg, der an einer radial inneren Seite des Tragrings in einer Stromabsektion eines oberen Halbbereichs des Tragrings angeordnet und ausgestaltet ist, um einen Stromabfluss von übergeleitetem Öl zu verringern, wobei ein Spalt bzw. Zwischenraum zwischen Innenumfangsoberflächen der jeweiligen Seitenplatten und einer Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle vorgesehen ist, um eine Außenseite und einen Lagerinnenraum, der von dem Paar von Seitenplatten umgeben ist, in Verbindung zu bringen.
Ein Gleit- bzw. Radiallager gemäß Anspruch 1, ferner mit einem Paar von Leitmetallen, die in dem oberen Halbbereich des Tragrings angeordnet sind, um einen oberen Bereich der Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle zu bedecken, wobei der Stausteg zwischen dem Paar von Leitmetallen angeordnet ist.
Das Gleit- bzw. Radiallager gemäß Anspruch 2, wobei jedes der Leitmetalle zumindest einen ersten Austragdurchgang umfasst, der ausgebildet ist, um mit einem Stromaufraum des Staustegs, welcher von dem Stausteg und dem Paar von Leitmetallen umgeben ist, in Verbindung zu stehen.
Das Gleit- bzw. Radiallager gemäß Anspruch 3, wobei jeder erste Austragdurchgang schräg bezüglich der Axialrichtung angeordnet ist, um sich stromab zu den Seitenplatten zu erstrecken.
Das Gleit- bzw. Radiallager gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin mit einem Abstreifer zum Abstreifen von Schmieröl von der Rotorwelle, bevor das Schmieröl in den oberen Halbbereich in Folge einer Rotation der Rotorwelle eintritt, wobei der Abstreifer an einer radial inneren Seite des Tragrings in einer Stromaufsektion des oberen Halbbereichs des Tragrings angeordnet ist.
Das Gleit- bzw. Radiallager gemäß Anspruch 5, ferner mit einem Paar von Leitmetallen, die in dem oberen Halbbereich des Tragrings angeordnet sind, um einen oberen Bereich einer Außenumfangsoberfläche der Rotorwelle zu bedecken, wobei der Abstreifer zwischen dem Paar von Leitmetallen angeordnet ist, und wobei jedes der Leitmetalle zumindest einen zweiten Austragdurchgang zum Austragen des Schmieröls, das durch den Abstreifer abgestreift wurde, umfasst.
Das Gleit- bzw. Radiallager gemäß Anspruch 6, wobei jeder der zweiten Austragdurchgänge schräg bezüglich der Axialrichtung angeordnet ist, um sich stromab zu den Seitenplatten zu erstrecken.
Das Gleit- bzw. Radiallager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Tragring ein Atmosphären-Verbindungsloch umfasst, das sich an einer Stromaufseite des Staustegs in dem oberen Halbbereich befindet.
Eine Rotationsmaschine mit: dem Gleit- bzw. Radiallager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und einer Rotorwelle, die durch das Gleit- bzw. Radiallager gelagert ist.