DE2034946C3 - Axiallager mit Drucksegmenten - Google Patents

Description

stisch gemacht werden.

Bei der Ausbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ergibt sieb der Vorteil daß eine noch größere wirksa me Länge der Federbalken bei sonst gleicher Konstruktion erreicht wird. J U O I. ·

Die Erfindung wird im folgenden durch Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigt

Fi g. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer Axiallager-Anordnung und

F1 g. 2 einen Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. Hangs der Linie H-Il-

Gemäß der Zeichnung sind die Drucksegmente Ia. Ib. te, 1 rf usw. konzentrisch um die Welle 5 angeordnet Die Lagerflächen der einzelnen Drucksegmente sind sektorförmig und in Radialrichtung des Lagers verhältnismäßig lang. Die Drucksegmente sind auf Federbalken 2 gelagert, die an entgegengesetzten Enden einer Haupt-Oberfläche zwei Vorsprünge 3a und 36 aufweisen, die ein Paar von Lagerstellen bilden. Ein Mittelvor sprung 4 an der anderen Haupt-Oberfläche der Federplatten 2 bildet einen Lagerfuß. Das freie Ende des Mi!- telvUrsprungs 4 ist mit einer konvexen Oberfläche ausgebildet.

Der Abstand zwischen den Lagersttllen der Drucksegmente ist durch die Belastungsfähigkeit bestimmt. An jedem Drucksegment sind zwei Lagerstellen vorgesehen, die auf einer die Achse des Axiallagers enthaltenden Symmetrieebene des jeweiligen Segments lie-

Die Erfindung betrifft ein Axiallager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Axiallager finden Verwendung in Vertikalmaschinen, insbesondere in schweren Maschinen wie etwa großen Wasserturbinen-Generatoren.

Aus der USA.-Patentschrift 1 387 929 ist ein Axiallager dieses Typs bekannt, bei dem die einzelnen Federbalken die nebeneinanderliegenden Lagerstellen jeweils zweier benachbarter Drucksegmente bilden und Sämtliche Lagerstellen auf einem zur Achse des Axiallagers konzentrischen Kreis liegen. Bei dieser Anordnung kann zwischen der Länge der einzelnen Federbalken einerseits und dem Abstand zwischen den Lager-Stellen eines Drucksegments andererseits nur ein unbefriedigender Kompromiß geschlossen werden. Einerseits sollen nämlich die Federbalken möglichst lang sein, damit sie bei genügender Festigkeit möglichst elastisch sind. Andererseits sollen die Lagerstellen eines Drucksegments aus Gründen der Belastungsfähigkeit möglichst weit voneinander entfernt sein. Da schließlich die Abstände zwischen benachbarten Drucksegmenten zur Aufnahme möglichst hoher Gesamt-Axialkräfte klein sein müssen, ist die wirksame Länge der Federbalken begrenzt.

Der rfindung liegt die allgemeine Aufgabe zugrunde, einen Druckausgleich zwischen den einzelnen Drucksegmenten zu erzielen. In Anbetracht der erwähnten USA.-Patentschrift 1 387 929, in der diese Aufgabe grundsätzlich gelöst wurde, besteht die speziellere Aufgabe der Erfindung darin, die wirksame Länge der Federbalken und dadurch ihre Elastizität möglichst groß zu machen.

Diese Aufgabe wird nach der Lehre gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I gelöst. Auf Grund der erfindungsgemäßen Anordnung kann die wirksame Länge der Federbalken verhältnismäßig groß und der Federbalken somit verhältnismäßig ela-Das Drucksegment Io ist radial innen auf dem Vorsprung 3a kippbeweglich gelagert der von einem Ende des Federbalkens 2 gebildet wird. Der am anderen Ende des Federbalkens 2 angeordnete Vorsprung 36 bildet die radial äußere Lagerstelle des dem Segment 16benachbarten Drucksegments Ic.

In gleicher Weise ist das Drucksegment id radial außen kippbeweglich von dem Vorsprung 3b' am einen Ende eines weiteren Fed^rbalkens 2' unterstützt, während der Vorsprung 3a' a.Ti anderen Ende des Federbalkens 2' als radial innere Lagerstelle für das dem Segnunt Id benachbarte Drucksegment Ic dient.

Die Art der Lagerung ist .omit für das Drucksegment leerläutert worden; die übrigen Drucksegmente sind nach den gleichen Prinzipien gelagert.

Ist ein Drucksegment beispielsweise das Segment Ic, über das Standardniveau der übrigen Drucksegmente verlagert und nimmt es dadurch eine erhchte Last auf, so hebt die Kraft, die das Segment Ic niederdrückt, die benachbarten Drucksegmente 16 und Id infolge der Wippwirkung der Federbalken 2 und 2' an.

Wird beispielsweise das Drucksegment Ic im Vergleich zu den benachbarten Segmenten Xb und id niedergedrückt, so wire, diese Druckkraft auf die Vorsprünge 3a' und ib der beiden rcderbalken 2 bzw. 2' verteilt und diese verteilte Kraft auf die Vorsprünge 3a bzw. 3b" übertragen, die sich unter den dem Drucksegment Ic benachbarten Segmenten Ii) und id befinden, wobei die Mittelvorsprünge 4 und 4' der Federbalken 2 bzw. 2' die Kippstellen bilden. Dies bewirkt ein Anheben der beiden Drucksegmente Ib und id, so daß diese anfangen, je einen Teil der Last zu übernehmen, die sich ursprünglich auf das Drucksegment Ic konzentrierte. Es wird also die auf ein einzelnes Drucksegment (Ic) konzentrierte Last auf die benachbarten Segmente (16, id) verteilt. Der Abstand zwischen den Vorsprüngen 3a und 36 der einzelnen Federbalken 2 ist so ausgelegt, daß er länger ist als der Abstand zwischen den

Lagerstellen eines einzelnen Drucksegmentes. Auf diese Weise läßt sich eine Konzentration der Last vermeiden und eine ausreichende elastische Verformung erzielen, um bei der Herstellung verursachte Dimensionsfehler aufzunehmen. Unzulässige Verformungen, merk- liehe Abnützung und Überhitzungsvchäden, die dadurch verursacht werden könnten, daß der Ölfilm durch Konzentration der Belastung abreißt, werden somit wirksam vermieden.

Befindet sich andererseits ein Drucksegment Ic auf Grund einer Verformung der Basisplatte F unter dem normalen Niveau der übrigen Drucksegmente, so bewirkt die Gegenkraü der von den benachbarten Drucksegmenten 16 und Irf aufgenommenen Last über die Federbalken 2 und 2' ein Anheben des Drucksegmentes Ic auf das normale Niveau, so daß sämtliche Drucksegmente la, 16, Ic, Ic/usw. die gleiche Last aufnehmen.

Erfindungsgemäß ist die gleiche Wirkung auch dann zu erwarten, wenn das Drucksegment 1 rf auf dem Vorsprung 36 des Federbalkens 2 gelagert ist, dessen anderer Vorsprung 3a das Segment \b lagert

Da der Federbalken 2 so angeordnet ist daß er jeweils zwei Drucksegmente lagert und dabei den radial inneren Teil eines Segmentes mit dem radial äußeren Teil des anderen Segmentes funktionell verbindet läßt sich ό·:τ Abstand zwischen den Vorsprüngen 3a und 36 im Vergleich zur bekannten Anordnung der Federbalken verlängern.

Demgemäß kann der Federbalken 2 genügend elastisch sein, um kleine Dimensionsfehler des Federbalkens 2 und der Drucksegmente sowie Deformationen der tragenden Basisplatte F zu absorbieren. Dadurch läßt sich eine Abnahme der Belastungsfähigkeit verhindern.

Die hohe Elastizität der Federbalken macht eine hochpräzise Herstellung entbehrlich und gestattet dadurch eine einfachere und weniger Zeit beanspruchende Fabrikation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: 20

1. Axiallager mit Drucksegmenten, von denen jedes an zwei Stellen auf Vorspringen von waagebaikenartig gegen ihr Widerlager abgestützten Federbalken kippbeweglich gelagert ist. die an jedem Ende je einen Vorsprung aufweisen und jeweils atwei Drucksegmente gegeneinander axial beweglich abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagerstellen der Drucköegmente (la \b u$w.) von der Achse des Axiallagers einen voneinander ver^Aiedenen radialen Abstand aufweisen und daß jeder Federbalken (z. B. 2) jeweils mit einem Vorsprung (3a) die radial innere Lagerstelle des einen Drucksegments (16) und mit dem anderen Vorsprung (36) die radial äußere Lagerstelle des anderen Drucksegments (z. B, Ic) bildet

2. Axiallager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Federbalken die Lagerstellen zweier nicht unmittelbar benachbarter Drucksegmente abstützt

3. Axiallager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagerstellen der Drucksegmente auf einer die Achse des Axiallagers enthaltenden Symmetrieebene des jeweiligen Drucksegments liegen.

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