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Als Trag-Drucklager ausgeführtes Gleitlager für Läufer schwerer Turbomaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf ein als trag-Drucklager ausgeführtes Gleitlager fdr
Läufer schwerer Turbomaschinen, insb. ftlr I)ampfturbinenläufer, dessen Lagerkörper
mit axialen, die Welle tragenden Lagerflächen und an seinen Stirnseiten mit radialen
Iagerflächen, welche die tiber Wellenbunde angreifenden Axialdruckkräfte der Welle
aufnehmen, versehen und mittels Kugelflä chen einstellbar in einem Lagergehäuse
abgeattitzt ist. Ein derartiges Trag-Drucklager ist bekannt (3P 1 273 271). Derartige
lager haben sich an sich bei den Läufern schwerer Turbomaschinen, Insb. bei Dampfturbinneläufern,
sehr bewährt, da sie robust in ihrem Aufbau und einfach in der Herstellung sind.
Die kugelige Einstelibarkeit des Lagerkörpers am Lagergehäuse gibt hierbei einmal
die Möglichkeit der genauen Ausrichtung beim Einlagern der Welle, zum anderen kann
die Welle während des Betriebes irgendwelche Winkelabweichungen durchfahren, welche
dann erforderlich sind, wenn sich eine Abweichung von der einmal eingestellten Ausrichtung
der Welle ergibt. D. h., das Trag-Drucklager muß während des Betriebes gegen große
axiale und seitliche Kräfte ochub-, zug- und biegesteif sein, es muß jedoch einer
Winkelbewegung des Lagerkörpers nachgeben können, was dann erforderlich wird, wena
Lageänderungen von Lagerkörpern zu den Wellen beispielsweise bei Schiefstellen von
Lagerböcken infolge einseitiger Erwärmung derselben eintreten oder wenn sich Xnderungen
der Betriebabiegelinlen der Läufer durch Dampfkräfte ergeben. Mit zunehmenden Wellengewichten,
wobei diese Zunahme mit der Vergrößerung der Einheitenleistung der Turbosätze einhergeht,
zeigt es sich nun, daß die kugelige Einstellbarkeit die vorstehend geschilderten
Anforderungen während des Betriebes nicht mehr in befriedigendem Maße erfüllt, Theoretisch
kann sich zwar während des Betriehee die lagerschale um den Kugelmittelpunkt
drehen,
und sich die Welle enteprechend einstellen, praktisch wird das Jedoch durch die
Reib behindert. Obgleich die Kugelflächen in öl liegen, besteht zwischen ihnen größtenteils
metallieche Berührung, da durch den anhaltenden Druck das öl weggepreßt wird. Der
Reibungskoeffizient ist dann nur wenig kleiner als der bei trockener Reibung. Soll
sich die Lagerschale der Welle entsprechend einstellen, so müssen entsprechend außermittige
Lagerbelastungen vorhanden sein, die in der Größenordnung von Tonnen liegen können.
Werden die Reibungs-Gegenkräfte an den Kugelschalen durch die Verstellkräfte nicht
'-berkompensiert, so kann damit die Lagerschale die an sich notwendige Verstellbewegung
nicht ausführen, wodurch die Lagerbelastung im Bereich des Trag- und Drucklagers
in unerwünschter Weise ansteigt und auch unerwünschte Schwingungen des Systems Welle
- Lager auftreten können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten bei
einem Gleitlager der eingangs genannten Art zu beseitigen, d. h. ein Trag-Drucklager
für Läufer schwerer Turbomaschinen mit kugeliger Einstellbarkeit zu schaffen, bei
welchem eine schnelle und exakte Anpassung des Lagerkörpers an den Wellen zapfen
und die Drucklagerscheiben während des betriebes in den gewiinschten Richtungen
erfolgt, ohne daß flir die Einstellung des Lagerkörpers große Verstellkräfte erforderlich
wären. Andererseits soll das ragdruckiager nach wie vor gegen große axiale und seitliche
Kräfte schub-, zug- und biegesteif sein.
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Die geatellte Aufgabe wird bei einem als e Trag-Drucklager ausgefUhrten
Gleitlager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die unterhalb
der axialen Teilfuge angeordneten Teile des Lagergehäuses, welche die untere Kugel
schale bilden, auf dem Boden des Lagerbockes über eine federelastisch in Richtung
der vertikalen Acheebene und um ein
Drehachse auslenkbare Pendelstatze abgestützt sind, welche so ausgebildet und bexeeaen
ist, daß ihre im Bereich der Kugeltrennflächen im Aniangsbereich ihrer Auslenkung
wirksame Deformations-
Gegenkraft kleiner ist als die Reibungsgegenkräfte
der Kugeltrennflächen gegen eine betriebsbedingte Wellenabweichung vom ausgerichteten
Zustand, und daß die Pendelstiitze in Last- bzw.
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Schwerkraftrichtung ausreichend druck- und knickstarr sowie in Richtung
der achsnormalen, quer zur Pendelebene liegenden Ebene ausreichend biegestarr ist,
wobei der Lagerkörper bei betriebabedingten Wellenabweichungen von ausgerichteten
Zustand an der Kugel schale der oberen Lager-gehäuseteile gleitet, die Kugelechale
der unteren Lagergebäuseteile dagegen unter Auslenkung der Pendelstütze mitgenommen
wird, solange die Verstelikraft der Welle im Bereich der unteren Kugeltrennflächen
kleiner als die zwischen den unteren Kugel- und Kugelgegenflächen herrschende Reibungskraft
und größer als die Beformations-Gegenkraft der PendelstUtze ist.
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Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile sind vor allem darin zu
sehen, daß die fUr die kugelige Einstellbarkeit während des Betriebes erforderlichen
Verstellkräfte slch erheblich reduzieren lassen, ohne daß die Stabilität und Steifigkeit
des Lagers in seinen Lastrichtungen beeinträchtigt wird. Beispielsweise lassen sich
Verstellkräfte in senkrechter Ebene der Drucklagerpartie von einigen 100 kg erreichen,
wogegen beim bekannten Lager diese in der Größenordnung von 5 bis 15 t im Regelfall
liegen. Die Pendelstütze ist ein Bauteil, welches einen verhältnismäßig geringen
Aufwand erfordert und sich in das Lagersystem ohne die Notwendigkeit von Abmessungsänderungen
einfügen läßt.
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In bevorzugter Ausführungsform ist die PendelstUtze als Federplatte
ausgebildet mit einem im wesentlichen doppel-T-förmigen Querschnitt, wobei eine
die Lagerschale aufweisende obere Kopfpartie und eine der Befestigung der Pendelstütze
auf dem Legerbockboden dienende untere Fußpartie vorgesehen eind. Zweckmäßigerweise
werden auf der Fußpartie zu beiden Seiten der Pendelstütze Sicherheitsstüzen befestigt,
welche gegenüber der Unterseite der axial vorkragenden Kopfpartie mit geringem Spalt
angeordnet sind. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn zu beiden Seiten der Pendelstütze
entfernbare Hilfsrützen befestigbar sind,
welche zur Verateifung
der Pendelstütze während der Welleneinlagerung dienen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird bei einem Gleitlager,
bei dem in einer senkrecht zur Durchbiegungeebene der Welle und durch die Wellenachse
verlaufenden Horizontalebene beidseits der Welle Druckkörper angeordnet sind, welche
der Axialfixierung des Lagerkörpers an mit dem Lagerbock oder Lagergehäurse verbundenen
Fixpunkten dienen und durch federelastische Ausbildung hoher Steifigkeit eine beschränkte
seitliche Auslenkung der Welle um eine durch die Wellenmitte gehende vertikale Drehachse
gestatten, die Anordnung derart getroffen, daß die Pendelstütze mit einer solchen
Fedarsteifigkeit hinsichtlich einer Torsions-Defoemation um die vertikale Drehachse
auegebildet und bemessen ist, daß diese im verein mit der Federsteifigkeit der Druckkörper
hinsichtlich ihrer Deformation bei der entsprechenden seitlichen Auslenkung der
Welle bzw. des Lagerkörpers eine resultierende Federsteifigkeit urd damit eine resultierende
Deformations-Gegenkraft ergibt, die kleiner ist als die in den unteren Kugeltrennflächen
herrschende Reibungsgegenkraft gegen die eeitliche Auslenkung des Legerkörpers.
. Hierbei kann vorteilhafterweise die Pendelstütze an ihrer Federplatte tnit die
Torsion uu ihre vertikale Drehachse erleichternden Schlitzungen oder aterialechwächungea
versehen sein.
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Wie von den Trag-Drucklagern mit kugeliger Einstellbarkeit bekannt,
empfiehlt es sich auch für den Erfindungsgegenstand, daß die durch die Kugelechale
der oberen Lagergehäuseteile und die Kugelschale der unteren Lagergehäuseteile bzw.
die Pendelstütze definierte Schwenkachse der in der vertikalen Achsebene erfolgenden
Wellenausschaläge horizontal durch die Weilenmitte und quer zur Wellenacherichtung
verläuft, d. h. durch die beidseits der Welle angeordneten Druckkörper, die - wie
erwähnt - zweckmäßigerweise elastisch deformierbar sind, damit die Einstellbarkeit
der Lagerschale auch u die vertikale Drehachee bei Entlastung der Kugelflächen von
den Schubkräften gewährleistet ist.
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Im folgenden wird anhand der mehrere Ausführungsbeispiele darstellen
Zeichnung d.<e Erfindung noch naher erläutert. Ei zeigen: Fig. 1 in einem schematisierten
Längesschnitt das Trag-Drucklager nach der Erfindung in prizipieller Darstellung;
Fig. 2 die Pendelstütze aus Fig. 1 perspektivisch und verkleinert; Fig. 3 eine Ansicht
der Pendelstütze gemäß Schnittlinie III-III aus Fig. 1 im Ausschnitt in schematischer
Darstellung der Stoßdämpfer; Fig. 4a bis 4c in einem Längsschnitt, einem Querschnitt
und einer Draufsicht das Trag-Drucklager nach Fig. 1 in detaillierterer Darstellung,
wobei die mit römischen Ziffern bezeichneten Ansichten der Schnitte in den Fig.
gleicher Zählung dargestellt sind; Fig. 4d eine Detailansicht gemäß der Schnittebene
IVd-IVd aus Fig. 4c der Druckkörper; Fig. 5 eine Ausführugsvariante der Druckkörper
im Detail in einer Fig. 4d entsprechenden Darstellungsweise.
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Fig. 1 zeigt ein als Trag-Drucklager ausgefdhrtes Gleitlager ftir
einen Dampfturbinen-Läufer, dessen Welienpartie im Bereich des Lagers mit 1 bezeichnet
ist. 1 ist die Wellen achse, 2 der Lagerkörper, welcher axiale, die Welle t tragende
Lagerflächen 3 und an seinen beiden Stirnseiten radiale Lagerflächen 4a, 4b aufweist.
Die letzteren nehmen je nach der Schubkaraftrichtung (vgl. die durch die Pfeile
Pil und P12 dargestellten beiden Scgubkraftrischtungen) entweder bei 4a die über
den Wellenbund 5a gemäß Schubkraftrichtung P11 angreifenden Axialdruckkräfte der
Welle 1 auf oder bei 4b die durch den Wellenbund 5b gemäß Schubkraftrichtung P12
angreifenden Axialdruckkräfte der Welle.
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Die radialen Lagerflächen 4a, 4b sind an Je einem Kranz 4a' bzw.
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4b' von Drucklagerklötzen 4 angeordnet, welche, wie an sich bekannt,
sternförmig und um radiale Drehachsen jeweils kippbar gelagert um die Wellenachse
1 gruppiert sind. Der Lagerkörper 2 ist mit eIner oberen Kugelfläche 6a an der zugehörigen
oberen Kugelgegenfläche 7a des oberen Lagergehäuseteflls 7 und mit einer unteren
Kugelfläche 6b an der zugehörigen Kugelgegenfläche 7b eines unteren I.agergehEuseteils
8 eizatellbar gelagert, d. h. der Lagerkörper bzw. die Lagerschale 2 ist - wie es
durch das in den Wellenmittelpunkt M gelegte Achsenkreuz veranschaulicht ist -Wellenachsrichtung
1, in Querrichtung q und in vertikaler Richtung v praktisch festgelegt, wogegen
eine Winkelbewegung des Lagerkdrpers 2 und der Wellenpartie 1 an den Kugeln 6a,
6b ermöglicht ist. In dem Achsenkreuz sind außer den 3 Koordinaten-Richtungen 1,
q und v auch die zugehörigen Ebenen angedeutet, und zwar die vertikale Längsebene
VH, die vertikale Querebene VQ und die Horizontalebene HQ. Damit die Kugelflächen
6a, 7a und 6b, 7b von axialen Schubkräften Pil, P12 entlastet sird, s sind in einer
senkrecht zur Durchbiegungsebene VH der Welle 1 und durch die Wellenachae 1 verlaufenden
Horizontalebene HG beidseits der Welle 1 Druckkörper 9 angeordnet, welche sich an
festen Gehäuseteilen 13 abstützen, wobei diese gehäusefesten Teile 10 beispielsweise
mit dem oberen festen Lagergehäuseteil 7 verbunden sind. Die Druckkörper 9, von
denen im schematischen Aufriß nach Fig. 1 nur zwei ersichtlich sind, sind so angeordnet,
wie es beispielsweise aus Fig. 4c hervorgeht, worauf weiter unten noch eingegangen
wird.
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Sie sind durch Aussparungen 9a und durch einen am Lagerkörper 2 Jeweils
angreifenden Vorsprung begrenzten Querschnitts 9b in Achsrichtung 1 begrenzt federelastisch
deformierbar, und zwar mit einer relativ hohen Federsteifigkeit, so daß eine begrenzte
seitlichte Auslenkung der Welle 1 und des Lagerkörpers 2 um die Vertikale v als
Drehachse möglich ist.
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Die unterhalb der axialen Teilfuge (Ebene HQ) angeordneten Teile 8
des lagergehäuses, welche die untere Kugelschale 7b bilden, sind nun auf dem Boden
11 des allgemein mit 11' bezeichneten
Lagerbockes hoher eine federelastisch
in Richtung der vertikalen Achsebene VH und um die
Drehachse q auslenkbare Pendelstütze 80 abgestützt. Diese Pendelstütze 80 ist so
ausgebildet und bemessen, daß ihre Deformations-Gegenkraft, welche im Bereich der
Kugeltrennflächen 7b, 6b wirksam ist, kleiner ist als die Reibungs-gegenkräfte R
bzw. R' der Kugeltrennflächen 6b, 7b gegen eine betriebsbedingte Wellenabweichung
vom ausgerichteten Zustand.
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Die Pendelstütze 80 ist im tibrigen in Last- bzw. Schwerkraftrichtung
v ausreichend druck- und knickstarr bemessen.sowie in Richtung der achsnormalen
quer zur Pendelebene VH liegenden Ebene VQ ausreichend biegestarr. Dies wird veranschaulicht
durch das im Bereich der Wellenbunde 5a, 5b angreifende Kräftepaar Pq, Pq, welches
ein Moment um die horizontale Drehachse q auf die Welle 1 und damit den Lagerkörper
2 ausübt. Ein solches Kräftepaar kann beispielsweise durch eine Änderung der Betriebsbebiegelinie
des Läufers bzw. der Welle 1 entstehen. Bei den erheblichen Gewichten, welche die
Läufer von Turbomaschinen, lnsb. die Dampfturbinenläufer, ausweisen, ist die Flächenpressung
im Bereich der Kugeltrennflächen ób, 7b relativ groß, 80 daß im allgemeinen erst
bei Kräftepaaren in der Größenordnung von mehreren Tonnen, beispielsweiee 10 t und
mehr, die Reibungsgegenkraft R im Bereich der Kugeltrennflächen 6b, 7b überwurden
wird und der Lagerkörper 2 eine entsprechende Winkelbewegung ausführt. Da die oberen
Kugeltrennflächen 7a, 6a nicht gewichtfbelastet sind und mit einem geringfügigen
Spiel von ca. 5/100 mm zueinander justiert werden, ao besteht im Bereich dieser
Kugeltrennflächen ohne weiteres eine Gleitmöglichkeit. Die Kugelschale 6b kann nun
dank der Anordnung und Ausbildung der Pendelstütze 80 unter Auslenkung letzterer
ohne die Notwendigkeit einer Gleitbewegung zwischen den Kugeltrennflächen 6b, 7b
mitgenommen werden, wie es durch die gestrichelten Konturen 12 angedeutet ist, und
zwar so lange die Verstellkraft der Welle 1 im Bereich der unteren Kugeltrennflächen
6b, 7b kleiner als die zwischen den unteren Kugel- und Kugelgegenflächen 6b, 7b
herrschende Reibungskraft R und größer als die Deformations-Gegenkraft der Pnedelstütze
80 ist. Wird durch die Verstellkraft der Welle die Reibungsgegenkraft R überwunden,
eo
kann selbstverständlich zusätzlich zur Auslenkung der Pendelstütze 80 ein Gleiten
der Kugel flächen 6b, 7b gegeneinader etattfinden. Die im Uhrzeigersinn gerichtete
Reibungegegenkraft 2' würde im Bereich der Kugeltrennflächen 6b, 7b wirksam sein,
wenn ein im Gegenzeigersinne wirkendes Kräftepaar Pq', Pq' vorhanden wäre.
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Es ist ersichtlich, daß durch die Kugelachale 7a der oberen Lagergehäuseteile
7 und die Kugel schale 7b dar Pendelstütze eine Schwenkachse q ftir die in der vertikalen
Achsebene vif erfolgenden Wellenausschläge definiert wird, welche horizontal durch
die Wellenmitte M und quer zur Welemachsrichtung 1 verläuft. Die Pendelsttltze 80
ist (vgl. insb. Fig. 2) als Federplatte ausgebildet mit einem im weaentlichen doppel-T-förmigen
Querschnitt, wobei eine die Lagerschale 7b aufweieende obere Kopfpartie 81 und eine
der Befestigung der Pendelstütze auf dem Lagerbockboden 11 dienende untere Fußpartie
82 vorgeoehen sind. Die Pendelstütze 80 ist auf einer Zwichenplatte 13 des Lagerbockbodens
11 einstellbar mit tele der Schrauben 14 festgeschraubt. Die Zwischenplatte 13 ist
beispielsweise am Boden 11 angeschweißt (Schweißnähte 15). Auf der PuBpartie 82
der Pendelstütze 80 sind auf ihren beiden Seiten Sicherheitsstützen 16 befestigt,
welche gegenüber der Unterseite 83 der axial vorkragenden Kopfpartie 81 mit geringem
Spalt 5 angeordnet sind. Diese Sicherheitsstützen 16 von L-Profil sind mit ihrem
Fußteil 16a, zweckmäßig ebenfalls einstellbar, mittels Schraubenbolzen 16b am Fußteil
82 der Pendelstdtze 80 festgeschraubt. Sie denen dazu, eine extreme Auslenkung der
Pendelstütze 80 und damit eine Zerstörung letzterer zu verhindern, und zwar fUr
den Pall unerwarteter Störungsfälle, die unter Umständen die Beanspruchungsgrenzen
der an sich fur den Normalbetrieb überdimensionierten Pendelstützen überschreiten
würden. Auf der rechten Seite der Pendelstütze 80 ist die Sicherheitsstütze 16 hinter
einer HilfsetUtze 17 stehend gezeichnet. Die Hilfsstütze 17 befindet sich auch auf
der linken Seite der Pendelstütze, ist dort Jedoch nicht dargestellt, d. h. swei
Hilfsstützen 17 wie auf der rechten Seite der Pendelstütze 80 dargestellt, die ähnlich
der Sicherheitsattitse 16 ausgebildet Pnd ebenfalls am Fußteil 82 b.-.
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festigkeit sein könne, weisen keinen Spalt zum übertragenden Kopfteil
81
auf, da sie nur zur Versteifung der Pendelstütze während der Welleneinlagerung dienen
und danach sowie nach dem einbau der axialen Druckkörper des Lagerkörpers wieder
entfernt werden.
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Bei der Welleneinlagerung wird die Pendelstütze 80, ggf. unter Zwischen
schaltung von Beilagen veränderlicher Stärke (nicht dargestellt) mit ihrer Kugelschale
7b genau auf die Kugelfläche 6b in den 3 Richtungen 1, q und v ausgerichtet, wobei
zweckmäßigerweise die pendelstütze 80 in der Richtung q und Längsrichtung 1 bezüglich
des Lagerbockes 11 verschiebbar ist Dies kann dadurch geschehen, daß die Zwischenplatte
13 auf dem La.gerbockboden 11 gleitbar angeordnet wird und ihre endgültige Fixierung
durch die Schweißnähte 15 erfolgt. Grundsätzlichkönnen Jedoch auch die Köpfe der
in die Gewindebohrungen 13a der Platte 13 eingeschraubten Schraubenbolzen 14 mit
Spiel gegenüber ihren zugehörigen Aufneben boghrungen 84 angeordnet sein. Auch die
oberen Lagergehäuseteile 7 werden in den 3 Richtungen 1, q, v bezUglich der Kugelflächen
6a ausgerichtet. Nach erfolgter Auarichtung der Welle werden die auf beiden Seiten
der PendelstUtze 17 angeordneten Hilfsstützen entfernt. Während des Betriebes erfolgt
nun die Eingtellung der Lagerschale 2 so, daß sich eine geringe Durchbiegung der
zweckmäßig aus Federstahl bestehenden Penelstütze in ihrem Kopfbereich 81 von ca.
+ 0,1 mm ergibt. Die geringe Durchbiegung der Pendelstütze von 0,1 mm bei Ausrichtung
ergibt eine stabile Lage der letzteren, welche statisch bestimmt und deshalb anzustreben
ist. Es erleichtert außerdem die Nachgiebigkeit der Pendelstütze bei Winkelbewegungen
der Welle um die Querachse q. Während des Betriebes ist die Pendslstütze dann in
der Lage, eine erforderliche Verstellung von ca, 0,2 bis 0,3 mm im Bereich ihrer
Kopfpartie 81 aufzunehmen, wie es durch den Winkel X angedeutet ist.
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Für eine Verstellung bzw. Auslenkung der Pendelstütze in ihrer Pendelebene
VH sind, wie es Erfahrungen geneigt haben, relativ geringe Verstellkräfte der Welle
erforderlich, die in der Größenordnung von einigen 100 kg liegen, wenn sie etwa
die Angriffspunkt. und die Richtung des dargestellten Kräftepaares Pq haben.
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Im Verein mit den elastisch deformierbaren Druckkörpern 9 ist weiterhin
die PendelstUtze 80 mit einer solchen Feder steifigkeit hinsichtlich einer orsione-Deformation
um die vertikale Drehachse v ausgebildet und bemessen, daß diese im Verein mit der
Federsteifigkeit der Druckkörper 9 hinsichtlich ihrer Deformation bei der entsprechenden
seitlichen Auslenkung der Welle bzw.
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des Lagerkörpers eine resultierende Federsteifigkeit und damit eine
resultierende Deformations-Gegenkraft ergibt, die kleiner ist als die in den unteren
Kugeltrennflächen 6b, 7b herrschende Reibungsgegenkraft gegen die seitliche Auslenkung
des Lagerkörpers 2. Wie es Fig. 2 zeigt, kann hierzu die notwendige Torsionschalffheit
um die vertikale Drehachse v durch schlitzförmige Aussparungen 18 im Bereich der
Federplattenpartie 85 erreicht werden. Die Schlitze 18 verlaufen im wesentlichen
parallel zur vertikalen Achsebene VH und unterteilen im dargestellten Ausführungsbeispiel
die Federplattenpartie 85 in 3 etwa gleich starke Stege 85a, 85b, 85c. Die in Fig.
1 darge2tellte Anordnung kann noch dadurch vervollkommnet werden, daß zwischen auslenkbaren
Teilen der PendelstUtze 80, und zwar vorzugsweise zwischen den oberen Federplattenpartien
85' einerseits und einem festen Widerlager andererseits Stoß- und Schwingungsdämpfer
19 eingeschaltet sind. Als Widerlager dient hierbei die Sicherheitsstützen-Anordnung.
Im rechten Teil der Fig. 1 ist die SicherheitsstUtze 16 hinter der HilfBstUtze 17
angeordnet gezeichnet und deshalb strichliert. Die Stoß- und Schwingungsdämpfer
19 können, wie e3 Fig. 3 zeigt, unterteilt sein in Dämpfer 19a, welche Schwingungen
in der Pendelebene VH abdämpfen, und Dämpfer 19b, welche Torsionsschwingungen der
PendelstUtze 80, d. h. Drehschwingungen um die vertikale Drehachse v, abdämpfen.
Da die dargestellten Dämpfer 19 lediglich bei Druckbeanspruchung abdämpfen, sind
tUr die beiden Pendelriohtungen L1, L2 Je ein Dämpfer 19a beidseits der Pederpiatte
85 angeordnet und ftir Drehbewegungen D1 im Uhrseigersinn und D2 im Gegenselgereinn
Jeweils ein Drehschwingungs-Lämpfe paar 19b. Als Schwingungs- und Stoßdämpfer kommen
an sich bekannte Element. des Mashinenbaues in Betracht, d. h. hydrostatische Druckfedern,
Sohwingungetilger c. dgl.
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Die einzelnen Drucklagerklötse 4 eines Kranzes 4a' bzw. 4b' sind einzeln
in Wellenachsrichtung 1 beschränkt federelastisch nachgiebig gelagert, wobei entsprechende
Federringe in den Zwischenräumen 20 angeordnet sind. Dies hat den Vorteil eines
praktisch gleichmäßigen Tragens der Drucklager-Gleitflächen 4a innerhalb eines Kranzes
4a' bzw. 4b', wenn zwischen den beiden Drucklagern eine - wenn auch nur geringfUgige
- Wellendurchbiegung auftritt.
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In den Fig. 4a bis 4d sind gleiche Teile zu den Fig. 1 bis 3 auch
mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig. 4b sind die unteren Teile der Pnedelstütze
80 und des Lagerbockes 11 nicht dargestellt. Von letzterem sind die beiden Seitenwangen
11a, lib ersichtlich, welche durch einen Lagerbügel 70 des Lagergehäuses 7 überspannt
werden. Der Lagerbügel 70 ist an den Seitenwangen Ila, lib auf nicht näher ersichtliche
Weise angeflanscht bzw. befestigt. An dem Lagerbügel 70 ist die Justiereinrichtung
71, welche in Fig. 1 lediglich prinzipiell dargestellt ist, gelagert, deren Stellschraube
72 in Richtung der vertikalen Mittelachse v verläuft. Der die Kugelschale 7a aufweisende
Einsatzkörper 72 ist unter Zwischenschaltung von ölgetränkten Dämpferblechen 73
in einem Haltekörper 74 gelagert, welch letzterer gegenüber der Stirnfläche 71a
der Stellschraube 71 mit geringem Spiel S' von etwa 5 mm angeordnet ist. Die Stellscharaube
71 weist im übri-100 gen ein Blecll 75 mit hochgebogenem Lappen 75a zur Verdrehungesicherung
auf, welches durch die Madenschraube 75b am Lagergehäuse 70 befestigt ist. Der Lagerkörper
2 besteht aus den beiden Sohalenhälften 2a, 2b, welche (vgl. Fig. 4c) beidseits
der Wellenachse 1 durch Spannbolzen 2c zusammengespannt sind. Die Lager-Schalenhälften
2a, 2b sind im Bereich ihrer Teilfuge 2d mit achsparallel zur Ebene EI verlaufenden
Planflächen 2e versehen, an welchen Einsatzkörper 20 anliegen, welch letztere in
Taschen 21a von Haltekörpern 21 unter Zwischenschaltung von geölten Dämpfers blechen
21b gehalten sind, wobei die Haltekörper 21 Jeweils an den Seitenwangen lla bzw.
11b des Lagerbockes 11 gehalten sind.
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Durch die Druckölkanäle 22a, 22b wird das Drucköl in den zitronenförmigen
Lagerspalt 23 gepumpt, welcher zwischen dem Weißmetaliausguß 24 und de. äußeren
Umfang der Wellenpartie 1 gebildet
wird (siehe Fig. 4a, 4b). Das
Drucköl umspült in beiden Acherichtungen die festest-henden Lagerflächen 3 b3w.
24 und die Xragflächen der Welle 1 und gelangt über Ringka.mmern 25 zu den Drucklagerflächen
4a. bzw. 4b der Drucklager-Klotzkränze 4a.' bzw. 4b', an welche die Wellenbunde
5a bzw. 5b gleiten. Über weitere Ringkammern 26 wird das radial in diese eintretende
Drucköl gesammelt und Uber nicht dargestellte Austrittsbohrungen abgeleitet. 27
sind die Wellenpartie 1 im Bereich der Ringnuten 28 umgreifende Spritzbleche, welche
ein abspritzen des öles nach außen verhindern.
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Die ölgeschmierten Dämpferbleche 21b werden, da der Druckölkanal 22b
direkt durch eine Auseparung letzterer geführt ist, direkt von Öl umspült, wogegen
die Dämpferbleche 73 über einen Stichkanal 28 mit Öl versorgt werden. Es ist ersichtlich,
daß das Wellengewicht über den Lagerkörper 2 von der Pnedelstütze 80 aufgefangen
wird; gegen seitliche Kräfte wird der Lagerkörper 2 an seinen Pflanflächen 2e durch
die am Lagerbock 11 bzw. seinen Seitenwangen 11a, 11b befestigten Einsatzkörper
20 gehalten, wobei durch diese seitliche Abstützung Jedoch eine Kippbewegung des
Lagerkörpers 2 um die horizontale Querachse q nicht behindert wird und auch nicht
eine geringfügige Kippbewegung um die vertikale Drehachse v, da insoweit die Dämpferbleche
21c eine gewis so Elastizität aufweisen. Die Kippbewegung un die horizontale Querachse
q wird, wie bereits erläutert, auch durch die Druckkörper 9 zugelassen, welch letztere
die Kugelflächen 6a, 7a und 6b, 7b von den axialen Schubkräften entlasten. Ebenso
sind die genannten Kugelflächen von Seitenkräften durch die Abstützung 20, 2e an
den beiden Seiten des Lagerkörpers 2 entlastet. Die Dämpferbleche 21b sowie 73 wirken
im übrigen als Schwingungedämpfer für Welle und Lagerkörper 2 in Bezug auf Lagerschwingungen.
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Wie es Fig. 48 deutlicher zeigt, sind die Rtlckseiten 40 der jeweiligen
Drucklagerklötze 4 durch in den Räumen 200 befindliche Federringe 28 unterlegt,
so daß zusätzlich zur Kippbewegung der einzelnen Drucklagerklötze 4 um ihre radialen
Kippachsen auch
noch ein elastisches Ausweichen in Ächsrichtung
ermöglicht ist, wie bereits anhand der Fig. 1 prinzipiell erläutert. Mit 29 ist
noch eine Druckölleitung zu einem Kanalsystem 30 bezeichnet, welche über eine Austrittsbohrung
30a das Anheben und Schmieren der Wellenpartie 1 mittels Druck öl beim Turnen der
Turbinenwelle gestattet.
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In Fig. 4c ist ein Teil des Lagergebügels 70 weggebrochen, damit der
Einsatzkörper 20 und der Haltekörper 21 sowie der Kraftangriff der Druckkörper 9
ersichtlich sind. Letztere sind in ihre.
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Querschnitt aus Fig. 4d näher ersichtlich, Sie sind durch verdrehungsgesicherte
Halteschrauben bei 9c an den Seitenwangen 11a bzw. 11b des Lagerbockes 11 befestigt.
In Richtung der Pfeile 29 sind die Druckkörper 9 beschränkt elastisch deformierbar
aufgrund der Anordnung und Ausbildung der Aussparung 9a und der Vorsprünge 9b. Eine
weitere Verbesserung der elastischen Nachgiebigkeit kann noch durch eine Ausführung
gemäß Fig. 5 erzielt werden, bei welcher 2 Druckkörper 9', 9" hintereinander geschaltet
sind, wobei der Kraftangriff an den Lagerschalen 2a, 2b wiederum an den Voraprtlngen
9b erfolgt. Wenn in Fig. 5 auch nur ein solcher Druckkörper 9', 9" gezeigt ist,
so versteht es sich, daß mehrere solcher Druckkörper-Paare 9, 9" in der Anordnung
gemäß Fig. 4c in die zugehörigen Aussparungen einzufügen wären. Als Material für
die Pendelstütze kommt, wie erwähnt, ein Stahl hoher Elastizität in Frage, z. B.
die Sorte HSB ~ hochfester schweißbare Feinkorn-Baustahl, wie er fUr den Stahl-
und Brückenbau Verwendung findet, mit einer Streckgrenze >= 30 ./. 35 kp/mm2.
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9 Fig.
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9 Anspruche