DE1192889B

DE1192889B - Anordnung zum Erzeugen eines OElkreislaufs in einem Spurlager fuer eine senkrecht angeordnete Welle

Info

Publication number: DE1192889B
Application number: DES82377A
Authority: DE
Inventors: Franz Spirk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-11-08
Filing date: 1962-11-08
Publication date: 1965-05-13
Also published as: CH415195A

Description

Anordnung zum Erzeugen eines Ölkreislaufs in einem Spurlager für eine senkrecht angeordnete Welle Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Erzeugen eines Ölkreislaufs in einem aus einem Tragkopf, Tragsegmenten sowie einem das Lageröl aufnehmenden Lagertopf bestehenden S'purlager für eine senkrecht angeordnete Welle, bei der unter Ausnutzung der durch die Rotation des Tragkopfes erzeugten Zentrifugalkräfte das Lageröl aus dem Spurlagertopf durch Rohre zu außerhalb des Spurlagers befindlichen Kühlern geführt wird.
Es ist bekannt, zur Abführung der Wärme aus dem Spurlager für vertikal angeordnete Wellen das Lageröl entweder durch im Ölraum des Lagers vorgesehene Kühlschlangen oder durch außerhalb des Lagers befindliche Rückkühler zu kühlen. Die letztgenannte Kühlungsart hat den Vorteil, daß die Kühler leicht gereinigt werden können, bei mehreren Kühlern sogar ohne Unterbrechung des Betriebes der Maschine. Ferner sind die Tragsegmente im Lagerraum einer Wartung leicht zugänglich. Bei diesen Spurlagern wird das Öl aus dem der Welle benachbarten Bereich des Spurlagertopfes bei der Rotation des Tragkopfes durch radiale Kanäle angesaugt und durch Fliehkraftwirkung dem Kühler zugeführt. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, daß durch das Ansaugen und durch die Rotation des Tragkopfes erzeugte Turbulenzerscheinungen in diesem Bereich des Spurlagertopfes Bewegungen des Öls hervorgerufen werden, die das Eindringen von Luftblasen in den inneren Ölraum begünstigen.
Diese Gefahr tritt bei Spurlagern, bei denen der Ölkreislauf durch den hydrodynamischen Druck im Lager bewirkt wird, zwar nicht auf, jedoch steht bei diesen Lagern, da zur Erzeugung des Druckes das Öl nur in engen Spalten gefördert werden kann, eine verhältnismäßig geringe Ölmenge zur Abführung der im Lager entstehenden Wärme zur Verfügung. Die Anwendung derartiger Lager ist also wegen der schlechten Wärmeabfuhr nur auf Fälle beschränkt, bei denen im Lager geringe Verluste entstehen. Außerdem ist der Wirkungsgrad bei der Ölförderung schlechter als bei Anordnungen, welche die Zentrifugalkräfte zur Ölförderung ausnutzen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Spurlager, bei dem die Ölförderung durch Zentrifugalkräfte bewirkt wird, so auszubilden, daß das Eindringen von Luftblasen in das Lager vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tragkopf das Lageröl auf seiner der Welle abgewandten Seite aus dem Spurlagertopf ansaugt. Durch die Ansaugung des Öls auf der der Welle der Maschine abgewandten Seite des Tragkopfes wird vermieden, daß der Ölumlauf durch in das Lager eingedrungene Luftblasen unterbrochen werden kann.
Es ist bekannt, den Tragkopf so auszubilden, daß er auf seiner der Welle abgewandten Seite einen flanschartigen Ansatz besitzt. Zur Durchführung des Erfindungsgedankens ist es zweckmäßig, die Außenfläche des Ansatzes mit Rippen oder Förderkanälen zur Erzielung einer Förderwirkung zu versehen. Durch fliese Anordnung saugt der rotierende Tragkopf das Lageröl am flanscliartigen Ansatz an und fördert es über die Ölkühler zwischen die Tragsegmente. Die erzielte Förderleistung ist insbesondere bei Maschinen mit mehr als 300 U/min ausreichend, um einen störungsfreien Ölumlauf zu garantieren. Der flanschartige Ansatz ist genügend weit vom Ölspiegel im äußeren Ölraum entfernt, als daß von diesem Luftblasen zum ölansauggebiet gelangen könnten.
Vorteilhaft ist es, wenn der flanschartige Ansatz des Tragkopfes in bekannter Weise von einer dicht benachbarten, stillstehenden, an der Stelle des größten Durchmessers des Tragkopfes an diesem anliegenden Abschirmung umgeben ist, die an der Stelle des kleinsten Durchmessers des flanschartigen Ansatzes Eintrittsöffnungen besitzt und in die an der Stelle des größten Durchmessers die Rohre münden, welche zu den Kühlern führen.
Um die Gefahr des Eindringens von Luftblasen in das Lager weiter zu verringern, können die Eintrittsöffnungen der Abschirmung des Tragkopfes in Richtung auf den Ölspiegel durch Platten abgedeckt sein, die über als Leitapparat für das anzusaugende Öl ausgebildete Rippen mit der Abschirmung verbunden sind. Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Welle 4 einer elektrischen Maschine vertikaler Bauart wird durch das Spurlager 1 getragen. Der Tragkopf 2 ist über die Isolierung 3 mit der Welle 4 verbunden. Die Gleitfläche 5 des Tragkopfes 2 läuft auf Tragsegmenten 6, welche sich durch ihre gefederte Lagerung 7 so einstellen können, daß sich zwischen den Tragsegmenten und dem Tragkopf ein deren Flächenbelastung entsprechender Ölkeil bildet. Durch den Tragkopf ist der mit Öl gefüllte Innenraum des Spurlagers in zwei Ölräume, den inneren Ölraum 8 und den äußeren Ölraum 9, aufgeteilt. Der innere Ölraum 8 liegt zwischen der das Spurlager zur Welle 4 begrenzenden Wand 10 und der der Welle der Maschine zugewandten Seite 11 des Tragkopfes 2. Da infolge der Rotation des Tragkopfes im inneren Ölraum 8 leicht Turbulenzerscheinungen auftreten, die zu einem Eindringen von Luftblasen führen können, ist in diesem eine zusätzliche Wand 12 mit Beruhigungskammern 13 vorgesehen.
Das Lageröl wird in außerhalb des Lagers befindlichen, in der Figur nicht dargestellten Kühlern gekühlt. Dabei wird durch einen erzwungenen Ölumlauf das gekühlte Öl über das Rohr 14 in die Ringkammer 15 eingeführt. Mit dieser sind Ölzuführungsrohre 16 verbunden, die zwischen die Tragsegmente 6 des Spurlagers 1 führen und Austrittsöffnungen 17 für das Öl aufweisen, so daß das gekühlte Öl ohne wesentliche Erwärmung in unmittelbare Nähe der Tragsegmente 6 gebracht ist. Die Rückführung des erwärmten Öls zu den Kühlern erfolgt über Ölaustrittsrohre 18.
Der Tragkopf 2 weist auf seiner der Welle 4 abgewandten Seite 19 einen flanschartigen Ansatz 20 auf, dessen Begrenzungsfläche 21 angenähert horizontal verläuft. Damit durch die Rotation des Tragkopfes eine Förderwirkung ausgeübt wird, ist vor diesem die Abschirmung 22 angeordnet, die an der Stelle des größten Durchmessers des Tragkopfes dem flanschartigen Ansatz 20 anliegt. Damit sie gute Gleiteigenschaften aufweist, empfiehlt es sich, die Anlagefläche 23 der Abschirmung 22 mit einer Auflage von Lager- oder Buntmetall zu versehen. An der Stelle des kleinsten Durchmessers des flanschartigen Ansatzes 20 des Tragkopfes sind Eintrittsöffnungen 24 vorgesehen, welche den Tragkopf 2 spaltartig umgeben. Bei Rotation des Tragkopfes wird das Öl durch die Eintrittsöffnungen 24 in den Raum 25 zwischen der Abschirmung 22 und der Begrenzungsfläche 21 des flanschartigen Ansatzes 20 gesaugt, durch die Zentrifugalkraft nach außen gefördert und tritt in die an der Stelle des größten Durchmessers der Abschirmung 22 einmündenden Ölaustrittsrohre 18 ein. Die Förderwirkung des rotierenden Tragkopfes ist durch auf der Begrenzungsfläche 21 angebrachte Rippen 26 verstärkt.
Obwohl die Eintrittsöffnungen 24 und mithin das Ansauggebiet des Öls verhältnismäßig weit vom Ölspiegel 27 des äußeren Ölraumes 9 entfernt ist und durch das oberhalb des ölansauggebietes angebrachte Führungslager 28 eine Rotation des Öls im äußeren Ölraum 9 in der Nähe des Ölspiegels 27 vermieden ist, empfiehlt es sich, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, oberhalb des Ölansauggebietes eine ringförmige Abschirmplatte 29 über den Eintrittsöffnungen 24 anzuordnen. Diese kann einen Ansatz 30 aufweisen, welcher den rotierenden Tragkopf zum Ölraum abdeckt. Zur Befestigung der Abschirmplatte 29 dienen Rippen 31, die mit der Abschirmung 22 verbunden sind und ebenfalls eine Rotation des Öls vor der Eintrittsöffnung 24 verhindern. Dabei ist es zweckmäßig, die Rippen 31 so auszubilden, sie z. B. schräg zu stellen, daß sie für das anzusaugende Öl als Leitapparat wirken.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zum Erzeugen eines Ölkreislaufs in einem aus einem Tragkopf, Tragsegmenten sowie einem das Lageröl aufnehmenden Lagertopf bestehenden Spurlager für eine senkrecht angeordnete Welle, bei der unter Ausnutzung der durch die Rotation des Tragkopfes erzeugten Zentrifugalkräfte das Lageröl aus dem Spurlagertopf durch Rohre zu außerhalb des Spurlagers befindlichen Kühlern geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß derTragkopf (2) das Lageröl auf seiner der Welle (4) abgewandten Seite (19) aus dem Spurlagertopf ansaugt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkopf (2) auf seiner der Welle (4) abgewandten Seite in bekannter Weise einen flanschartigen Ansatz (20) aufweist, dessen Außenfläche mit Rippen (26) oder Förderkanälen zur Erzielung einer Förderwirkung versehen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der flanschartige Ansatz (20) des Tragkopfes (2) in bekannter Weise von einer dicht benachbarten, stillstehenden, an der Stelle des größten Durchmessers des Tragkopfes an diesen anliegenden Abschirmung (22) umgeben ist, die an der Stelle des kleinsten Durchmessers des flanschartigen Ansatzes Eintrittsöffnungen (24) aufweist und in die an der Stelle des größten Durchmessers die Rohre (18) münden, welche zu den Kühlern führen.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnungen (24) der Abschirmung (22) des Tragkopfes in Richtung auf den Ölspiegel (27) durch Platten (29) abgedeckt sind, die über als Leitapparat für das anzusaugende Öl ausgebildete Rippen (31) mit der Abschirmung (22) verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 901360; österreichische Patentschrift Nr. 201372; britische Patentschrift Nr. 720 816.