DE1172483B

DE1172483B - Durch Schmiermittel gekuehltes Kippsegment fuer hochbelastbare Axiallager

Info

Publication number: DE1172483B
Application number: DEG26073A
Authority: DE
Inventors: Raymond Sheppard
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1958-12-31
Filing date: 1958-12-31
Publication date: 1964-06-18

Description

Durch Schmiermittel gekühltes Kippsegment für hochbelastbare Axiallager Die Erfindung bezieht sich auf ein durch Schmiermittel gekühltes Kippseginent für hochbelastete Axiallager, bestehend aus einer biegestarren, am feststehenden Lagerteil. abgestützten Tragplatte und einer im Vergleich zur Tragplaxte wesentlich dünneren, biegeelastischen, mit einer Schicht aus Lagerwerkstoff versehenen, an der Tragplatte in radialer Richtung und in Umfangsrichtung frei wännebeweglich festgelegten Gleitplatte.
Bei derartigen hochbelasteten Lagern bereitet es Schwierigkeiten, die infolge der Reibung entstehende Wärme in den Segmenten so abzuführen bzw. aufzunehmen, daß eine ungleichmäßige Erwärmung und damit verbundene ungleichmäßige Ausdehnung der verschiedenen Seginentteile verhindert wird. Diese hat die bekannte konvexe Verbiegung des Kippsegmentes der üblichen B auart, wie aus F i g. 5 der Zeichnung zu erkennen ist, zur Folge, so daß die Belastbarkeit eines derartigen L agers erheblich vermindert wird. Es ist bereits ein Axiallager bekannt, bei dem die Kippsegmente aus einer Tragplatte und einer an dieser in radialer Richtung und Umfangsrichtung frei wärmebeweglich festgelegten Gleitplatte bestehen. Die beiden Kippsegmentteile können sich bei Erwärmung unabhängig voneinander ausdehnen, wodurch schon eine Verbesserung gegenüber einteiligen Segmenten erzielt wird. Die eigentliche Ursache der Verformung der Segmente aber, die ungleichmäßige Erwärinung über den Seginentquerschnitt, wird bei diesen Seginenten nicht beseitigt, so daß es trotz der Aufteilung in eine Trag- und eine Gleitplatte vor allem in der Tragplatte noch zu Wärmespannungen kommen kann.
Die Erfindungsaufgabe besteht darin, einer ungleichmäßigen Erwärinung der Tragplatte eines zweiteiligen Kippsegments entgegenzuwirken, um so Verformungen der Tragplatte zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, zwischen der Tragplatte und der Gleitplatte vom Schmierinittel durchströmte Kühlkanäle anzuordnen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Kühlkanäle so angeordnet, daß in der der Gleitplatte zugekehrten Stimfläche der Tragplatte radial innen eine in Umfangsrichtung verlaufende, durch eine Zuführbohrungmit SchmiermittelbeschickteVerteilungsnut vorgesehen ist, von der aus gleichmäßig über die Stimfläche verteilt radial nach innen und nach außen Nuten führen, die mit der Gleitplatte zusammen die Kühlkanäle bilden.
Auf diese Weise wird der Wännefluß von der Gleitplatte in die Tragplatte weitgehend vermindert, da die Wärme zum größten Teil von dem Schmiermittelstrom abgeführt wird. Die Tragplatte wird so unabhängig von der sich im Lager entwickelnden Wärme über ihren gesamten Querschnitt wenigstens annähernd gleichmäßig erwärmt und behält auch bei Erwärinung ihre ursprüngliche Gestalt bei. Da die Gleitplatte als dünne, biegeelastische Platte ausgebildet ist, deren Oberfläche sich während des Betriebes der ihre Form behaltenden Oberfläche der Tragplatte anpaßt, ist eine Verminderung der Belastbarkeit des Axiallagers vermieden.
Es ist zwar bereits bekannt, Kippseginente durch den Schmierinittelstrom zu kühlen, die zu diesem Zweck Kühlkanäle und Ausnehmungen an der der Gleitfläche abgewandten Seite aufweisen. Durch diese bekannte Art der Kühlung aber wird die Erfindungsaufgabe ebenfalls nicht gelöst.
An Hand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung näher erläutert; es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt eines Axiallagers mit erfindungsgemäßen Kippsegmenten, F i g. 2 die Gleitplatte eines Kippsegments im Grundriß, F i g. 3 einen Grundriß der Tragplatte eines Kippsegments mit den in ihr angeordneten Kühlkanälen, F i g. 4 einen radialen Schnitt durch ein Kippsegment entlang der Ebene 4-4 von F i g. 3.
In der F i g. 5 ist übertrieben dargestellt, wie ein Kippsegment bekannter einteiliger Bauart unter dem Einfluß von Wärmespannungen verformt wird.
Gemäß der F i g. 1 ist eine Welle 1 mit einem Ringbund 2 versehen, über den sie sich an den Kippsegmenten 3, 4 abstützt, deren gehäuseseitiges Widerlager durch Ausgleichsstücke 5 und 6 gebildet ist. Die Ausgleichsstücke sind in einer ringförmigen Vertiefung des Halteringes 7 geführt, der im Lagergehäuse 8 gelagert ist.
Das in den F i g. 2, 3 und 4 im einzelnen daxgestellte Kippsegment, z. B. das Segment 3, besteht aus einer dünnen, biegeelastischen Gleitplatte 3 d, beispielsweise zur Verbesserung der Wärmeleitung aus Kupfer oder Bronze, und einer verhältnismäßig dickeren und deshalb biegestarren Tragplatte 3 b, die vorzugsweise aus einem legierten Stahl hoher Festigkeit hergestellt ist, so daß dieses Teil von den beim Betrieb auftretenden hydraulischen und mechanischen Belastungen nicht verformt wird. Auf der Gleitplatte 3 d ist eine Schicht aus Lagennetall 3 c aufgetragen. Die biegeelastische Gleitplatte 3 d ist frei wännebeweglich in radialer Richtung und Umfangsrichtung an der Tragplatte 3 b mit Stiften 9, 10 und 11 festgelegt, die entlano, einer die Lagerachse enthaltenden Ebene angeordnet sind. Der Stift 9 paßt in eine auf der Rückseite der Gleitplatte 3 d ausgesparte zylindrische Vertiefung 9 a, während die Stifte 10 und 1,1 in Langlöcher oder Schlitze 13, 14 eingreifen. Auf diese Weise ist die freie Wärmebeweglichkeit gesichert.
Zwischen der Gleitplatte 3 d und Tragplatte 3 b sind Kühlkanäle an-eordnet, siehe insbesondere die F i z. 3. Das Kühlöl wird in eine gekrümmte Verteilungsnut 16 über eine Zufuhrbohrung 16 a ge- fördert und gelangt von hier in mehrere radial gerichtete Kanäle 17. Eine Anzahl der Kanäle 17 setzt sich ra,dial nach innen in Form von Kanälen 17a fort, wobei das erwünschte Gleichgewicht zwischen der Menge des nach außen über die Kanäle 17 und des nach innen über die Kanäle 17 a abgegebenen Öles durch die Anzahl der letzteren festgelegt wird.
Die Arbeitsweise eines Axiallagers mit Kippsegmenten gemäß der Erfindung wird nun an Hand der F i g. 1 näher erläutert. über die Leitungen 8 a wird Schmieröl in eine ringförmige Kammer 8 b gegeben, die sich in dem Lagergehäuse 8 befindet. Die Kammer 8 b steht jeweils über Kanäle 7 a, 7 b, 7 c und eine biegsame Leitung 7 d, 7 e mit der Zufuhrbohrung 16 a der Tragplatte 3 b des Kippsegmentes 3 in Verbindung. Das Öl gelangt in die Verteilungsnut 16 und von hier in die Kühlkanäle 17 und 17 a. Das aus den Kanälen 17 a austretende Schmieröl ist durch die Pfeile 17 b angedeutet. Dieses Öl läuft, wie es die rechte Hälfte der F i g. 1 zeigt, rund um die Welle innerhalb der Kammer la und wird von hier aus in den sich verengenden freien Raum zwischen den Kippsegmenten 3, 4 und dem Wellenbund 2 mitgerissen, wie es der Pfeil 1 c andeutet, und wird in die den Umfang des Wellenbundes 2 umgebende ringförTnige Kammer 8 d gefördert, wie es der Pfeil 8 c angibt. Weiterhin fließt Öl aus der Ringkammer la um Rücken und Seiten der Kippsegmente, wie es die Pfeile 1 d und 8 e andeuten, in die Kammer 8 d. Das verbrauchte Kühl- und Schmierrnittel wird aus der Kammer 8 d über eine Auslaßleitung 8 f abgezogen.

Claims

Patentansprüche: 1. Durch Schmiermittel gekühltes Kippsegment für hochbelastete Axiallager, bestehend aus einer biegestarren, am feststehenden Lagerteil abgestützten Tragplatte und einer im Vergleich zur Tragplatte wesentlich dünneren, biegeelastischen, mit einer Schicht aus Lagerwerkstoff versehenen, an der Tragplatte in radialer Richtung und in Umfangsrichtung frei wärmebeweglich festgelegten Gleitplatte, dadurch gekennzeichn e t, daß zwischen der Tragplatte (3 b) und der Gleitplatte (3d) vom Schmiermittel durchströmte Kühlkanäle (17, 17a) angeordnet sind.
2. Kippsegment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der der Gleitplatte (3d) zugekehrten Stirnfläche der Tragplatte (3b) radial innen eine in Umfangsrichtung verlaufende, durch eine Zufuhrbohrung (16a) mit Schmiermittel beschickte Verteilungsnut (16) angeordnet ist, von der aus gleichmäßig über die Stimfläche verteilt nach innen und nach außen Nuten führen, die mit der Gleitplatte zusammen die Kühlkanäle (17, 17a) bilden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 931. 683; österreichische Patentschriften Nr. 95 996, 94 411; USA.-Patentschriften Nr. 2 681838, 2 384 589; britische Patentschrift Nr. 411059; französische Patentschrift Nr. 890 857.