DE2264909C2 - Hydrostatisch gestütztes Gleitlager der Triebflanschwelle einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisch gestütztes Gleitlager für die Triebflanschwelle einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches hydrostatisch g?~tütztes Gleitlager ist beispielsweise bekannt durch die DE-OS 17 03 538. Bei der bekannten Axialkolbenmaschine ist ein Axiallager zur Abstützung des Triebflanschs vorgesehen, das aus einem am Triebflansch anliegenden Rotorring, einem Zylinderrollenlager und einem Zwischenring besteht. Der Zwischenring besitzt auf der dem Zylinderrollenlager zugewandten Seite eine ebene Tragfläche und auf der anderen Seite eine sphärische Tragfläche, die an einer konkavsphärischen Lagerfläche des Gehäuses anliegt Zwischen der sphärischen Tragfläche das Zwischenrings und der Lagerfläche ist ein Druckfeld gebildet, das über einen gedrosselten Anschluß mit Arbeitsflüssigkeit beaufschlagt ist

Bei Leerlauf, das heißt bei geringem Druck der Arbeitsflüssigkeit, ist die Reibung des Zylinderrollenlagers geringer als die des Zwischenrings gegenüber dem so Gehäuse. Es läuft dann der Triebflansch auf dem Zylinderrollenlager gegenüber dem stillstehenden Zwischenring um. Bei häherem Druck der Arbeitsflüssigkeit wird der Zwischenring durch den Druck der Arbeitsflüssigkeit so weit von der Lagerfläche abgehoben, daß die in dem Druckfeld wirksame hydraulische Entlastungskraft der auf den Triebflansch wirkenden Axialkraft gerade die Waage hält Dann wird die Reibung zwischen Zwischenring und Gehäuse sehr gering, während die Reibung des Zylinderrollenlagers mit ansteigender eo Axialkrah-zunimmt Es läuft dann der Zwischenring mit sehr geringer Reibungskraft um, während das Zylinderrollenlager stillsteht oder nur langsam rotiert.

Im normalen Betrieb, wenn hohe Axialkräfte auf den Triebflansch wirksam sind, wirkt dai Axiallager somit als hydrostatisch gestütztes Gleitlager. Solche hydrostatisch gestützten Gleitlager haben den Nachteil, daß sie sehr empfindlich gegen Verschmutzung oder Verformung sind. Es können sich auf den Laufflächen Riefen ausbilden. Wenn sich die Reibung des Gleitlagers durch solche Einflösse vergrößert, bleibt der Zwischenring bei der Lagerung nach der DE-OS 17 03 538 zurück. Dafür läuft dann das Zylinderrollenlager mit hoher Drehzahl. Es kann so ein Zustand eintreten, bei dem das Zylinderrollenlager bei hoher Drehzahl mit großer Axialkraft belastet ist und dadurch zerstört wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Gleitlager nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I die Störanfälligkeit durch Verschmutzung der Arbeitsflüssigkeit oder Verformung der Teile zu vermindern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Durch die kleine Exzentrizität der rotierenden Kugelfläche wird eine kleine Bewegung des Zwischenrings auf der schwach geneigten gehäusefesten Fläche bewirkt Dabei tritt Bewegungsreibung ein, die eine langsame freie Rotation des Zwischenrings zuläßt Es wird also durch langsame Drehung des Zwischenrings ein stetiger Wechsel der Anlage erzielt wie er beispielsweise in der Optik zum Läppen von Kugeiflächen benutzt wird. Die Begrenzungsdurchmesser der sphärischen und planen Flächen können dabei so eingerichtet sein, daß keine Zone vom Berührungsvorgang frei bleibt Während normalerweise im wesentlichen Lfmfangsrotatjon mit langsam wechselnden Anlageflächen stattfindet kann bei einem durch Verschmutzen eintretenden oder thermisch bedingten !aufstörenden Kontakt an einer Stelle der Zwischenring auf volle Rotation springeil. Seine Gleitbewegungen verlaufen dann infolge der schrägen Auflage radial, wobei die Verschmutzung sich verarbeitet bzw. die eintretende örtliche Überhitzung zurückgeht und ihre Ursache auf der Lauffläche verteilt wird Dann kann die ursprüngliche langsame Rotation wieder eintreten. Der Nachläpp-Prozeß ist beendet und die Scheibe mit ausgeglätteter Oberfläche in den Anfangszustand zurückversetzt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert die einen Längsschnitt durch eine Axialkolbenmaschine mit einem hydrostatisch entlasteten Gleitlager für die Triebflanschwelle zeigt

In der Figur ist mit 1 der Triebflansch (Hubscheibe) der Maschine bezeichnet An dem Triebflansch 1 sind Kolbenstangen 2 auf einem Kreis (Hubkreis) angelenkt Eine Zylindertrommel 3 ist auf einer Zylindertrommelwelle 5 axial beweglich geführt Die Zylindertrommel 5 liegt unter dem Einfluß einer Feder 6 mit ihrer Stirnfläche an einer Umsteuerung 7 an, die an einem Schwenkrahmen 8 vorgesehen ist Die Zylindertrommelwelle 5 ist an ihrem einen Ende um den Mittelpunkt 3 des Hubkreises an dem Triebflansch 1 angelenkt und an ihrem anderen Ende um einen Punkt 10 am Schwenkrahmen 8. Der Schwenkrahmen 8 ist um eine zur Papierebene in der Figur senkrechte, außermittige Achse 11 verschwenkbar.

Die Kolbenstangen 2 sind mit Kolben 12 verbunden, die in Zylinderbohrungen 13 der Zylindertrommel 3 geführt sind. Bei Antrieb des Triebflanschs 1 mittels einer Welle 14 führen die Kolben 12 in den Zylinderbohrungen 13 hin- und hergehende Bewegung in den Zylinderbohrungen 13 aus. Die Zylindertrommel 3 wird von dem Triebflansch 1 über die Kolbenstangen 2 mitgenommen. Durch die Umsteuerung 7 werden die Zylinderbohrungen abwechselnd mit einem Einlaß und einem Auslaß verbunden, so daß durch die hin- und

herbewegten Kolben Ί2 Arbeitsflüssigkeit aus dem Einlaß angesaugt und unter Druck in den Auslaß abgegeben wird. Dabei wirkt über die Kolbenstangen 2 eine axiale Kraft auf den Triebflansch 1, die vom Druck der Arbeitsflüssigkeit und vom Schwenkwinkel der s Zylindertrommel 3 abhängt

Diese Kraft wird durch ein hydrostatisch gestütztes Gleitlager 15 aufgenommen.

Auf der Triebflanschwelle 14 sitzt ein Ring 16, der auf der dem Triebflansch 1 abgewandten Seite eine sphärische Stirnfläche 17 besitzt. Der Mittelpunkt 18 der sphärischen Stirnfläche 17 ist zur Triebflanschachse 19 der Triebflanschwelle 14 um ein Geringes außermittig. Die Exzentrizität des Mittelpunkts 18 zur Triebflanschachse 19 ist mit »e«bezeicnneL

Der Ring 16 stützt sich auf einem Zwischenring 20 ab. Der Zwischenring 20 weist auf einer Seite eine konkav-sphärische Tragfläche 21 komplementär zu der sphärischen Stirnfläche 17 des Rings 16 auf. Auf der anderen Seite hat der Zwischenring 20 eine ebene Tragfläche 22. In der Tragfläche 21 ist ein Druckfeld 23 gebildet Das Druckfeld 23 steht über eine Längsbohrung 24 des Zwischenrings 20 mit einem Druc!Jeld 2b in Verbindung, das in der Tragfläche 22 gebildet ist In das Druckfeld 26 ist über einen Kanal 27 eines gehftusefesten Rings 28 Arbeitsflüssigkeit unter Druck einleitbar. Die sphärischen Flächen 17 und 21 sind so dimensioniert, daß sie sich unter dem Einfluß eines dosierten Arbeitsflüssigkeitsstroms leicht anheben und den Schub über einen Tragfilm übertragen.

Der Ring 28 weist eine ebene Fläche 29 auf, die um ein Geringes gegen die Normale auf der Triebflanschachse 19 geneigt ist oder, anders ausgedrückt, deren Flächennormale 30 mit der Triebflanschachse 19 einen kleinen Winkel β bildet Die ebene Tragfläche 22 liegt an der ebenen Fläche 29 an und ist somit ebenfalls gegen die Normale auf der Triebflanschachse 19 geneigt
Die geschriebene Anordnung arbeitet wie folgt:
Die Exzentrizität e bewirkt eine vibrierende Bewegung der Zwischenscheibe 20 auf der geneigten ebenen Fläche 29, und dies führt zu einer überlagerten langsamen Rotation des Zwischenrings 20. Eine durch Verformung oder Verschmutzung der Arbeitsflüssigkeit, z. B. Mikropartikel, auftretende Abnutzung vollzieht sich dabei unter Erhaltung de- Kugelgestalt der Stirnfläche 17 und Tragfläche 21 gleichmäßig über die gesamte Oberfläche.

Hierzu 1 Blatt Zeichnurgen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   1, Hydrostatisch gestütztes Gleitlager der Tn'ebflanschwelle einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine, das einen durch Reibung frei mitlaufenden Zwischenring mit einerseits sphärischer und andererseits ebener Tragfläche besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt (18) der sphärischen Tragfläche (21) um ein Geringes (e) von der Triebflanschachse (19) versetzt angeordnet ist und daß die ebene Tragfläche (22) um ein Geringes (ß) gegen die Normale auf der Triebflanschachse (19) geneigt ist
2. 2. Hydrostatisch gestütztes Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (20) eine konkavsphärische Tragfläche (21) aufweist, die an einer konvexsphärischen, um ein Geringes (e) gegen die Triebflanschachse (19) versetzten Stirnfläche (17) auf der dem Triebflansch (1) abgewandten Seite eines auf derTriebflanschwel-Ie (14) sitzenden Rings (16) anliegt, und daß die ebene Tragfläche (22) des Zwischenrings (20) an einer gehäusefesten ebenen Räche (29) anliegt, die um ein Geringes (ß) gegen die Normale auf der Triebflanschachse (19) geneigt ist