DE2433624A1

DE2433624A1 - Axial positioning of centrifugal compressor - compressor shaft is positioned by controlled oil pressure acting on a radial flange

Info

Publication number: DE2433624A1
Application number: DE2433624A
Authority: DE
Inventors: Judson S Swearingen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-07
Filing date: 1974-07-12
Publication date: 1975-03-13

Abstract

Centrifugal compressor runs in an involute chamber and is supported by and overhung from a driving shaft which runs in two axially spaced apart bearings. Between the two bearings is a chamber in which a pair of radially extending flanges attached to the shaft rotate. The end walls of the chamber each face a respective flange and are spaced therefrom by respective spaces. Pressurised oil fed to the bearings via oil ways accumulates in the spaces and escapes between the flanges and circular rims formed on the chamber walls. A pressure regulator controls the relative pressures in the two spaces and thus regulates the axial position of the shaft and the compressor rotor. The pressure regulator may be responsive to the load on the compressor as sensed by a measuring device.

Description

Verfahren zum Messen und Steuern des Axialdruckes bei Rotationsmaschinen und zugehörige Drucklageranordnung Die Erfindung betrifft Rotationsmaschinen, die Axialdruckbelastungen unterworfen sind, und befaßt sich insbesondere mit der Messung und Steuerung des auf Drucklageranordnungen einwirkenden Axialdrucks. Method for measuring and controlling the axial pressure in rotary machines and associated thrust bearing assembly. The invention relates to rotary machines which Axial compressive loads are subjected, and is particularly concerned with the measurement and controlling the axial pressure applied to thrust bearing assemblies.

Bei mit hoher Drehzahl laufenden Maschinen, beispielsweise Zentrifugalpumpen, Kompressoren, Turbinen, Turbogebläsen und dergleichen, haben die meisten Wartungsprobleme ihren Ursprung in den Drucklagern, und zwar hauptsächlich aufgrund der Tatsache, daß der auf die Welle einwirkende Druck infolge vieler Faktoren großen Schwankungen untsrliegt.With machines running at high speed, e.g. centrifugal pumps, Compressors, turbines, turbo blowers, and the like, have most of the maintenance problems originated in the thrust bearings, mainly due to the fact that the pressure acting on the shaft varies greatly as a result of many factors unsuccessful.

Zu diesen Faktoren zählen auch Druck- oder Belastungsänderungen in den Maschinen, schlechte Dichtungskonstruktionen etc. Im Unterschied zu Zylinderlagern, die eine umlaufende Umfangslagerfläche haben, sind Drucklager radial, und wenn die Schmierung momentan einmal aussetzen sollte, dann wirkt die Zentrifugalkraft dahingehend, daß sie das restliche Schmieröl nach aussen schleudert, so daß schnell eine Metall-auf-Metall-Berührung der Lagerflächen zustande kommt. Ferner haben Drucklager sehr viel höhere Reibgeschwindigkeiten als die zugehörigen Zylinderlager. Bei vielen Teilen der Riationsmaschinen, wie sie oben erwähnt sind, wird zur Beseitigung der durch Drucklager-ausfall entstehenden Probleme der auf die Welle einwirkende Druck berechnet und dann eine Ausgleichsvorrichtung vorgesehen, von der angenommen wird, daß sie den berechneten Druck oder Schub neutralisiert oder zumindest in einem kleinen, gewählten Bereich hält.These factors also include changes in pressure or load in the machines, poor seal designs, etc. In contrast to cylinder bearings, which have a circumferential bearing surface, thrust bearings are radial, and if the Should the lubrication stop momentarily, the centrifugal force acts to that it hurls the remaining lubricating oil to the outside, so that metal-to-metal contact is quick the storage space comes about. Furthermore, thrust bearings have much higher friction speeds than the associated cylinder bearings. With many parts of the riation machines, such as They are mentioned above, will help eliminate those caused by thrust bearing failure Problems of the pressure acting on the shaft calculated and then a compensation device which is believed to neutralize the calculated pressure or thrust or at least in a small, chosen area.

So werden beispielsweise in vielstufigen Maschinen, z.B.For example, in multi-stage machines, e.g.

bei Turbokompressoren, Turbogebläsen und dergleichen, sogenannte "Ausgleichstrommeln" oder nEntlastungstrommeln" verwendet. Unglücklicherweise ist eine solche Ausgleichsvorrichtung von geringem Wert, wenn die Druckbelastung nicht bekannt ist. In jedem Fall hat sich die Verwendung einer Ausgleichsvorrichtung dann nicht als zufriedenstellend erwiesen, wenn sich die Druckbelastung nicht leicht schätzen läßt oder sehr schnellen Abweichungen von dem vermeintlich "bekannten" Wert ausgesetzt ist.in turbo compressors, turbo blowers and the like, so-called "compensating drums" or "unloading drums" are used. Unfortunately, one such balancer is of little value if the pressure load is not known. In any case it has The use of a compensating device then turns out to be unsatisfactory proven when the pressure load cannot be easily estimated or is very rapid Deviations from the supposedly "known" value is exposed.

Bisher sind keine einfachen oder genauen Verfahren zur Messung der Druckbelastung bekanntgeworden, die die Verwendung einer Ausgleichsvorrichtung weitestgehend zulassen.So far there are no simple or accurate methods of measuring the Pressure load has become known, which requires the use of a compensating device as far as possible allow.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin,ein Verfahren zur Bestimmung des auf eine Drucklageranordnung bzw. auf zwei entgegengesetzt angeordnete Drucklager, die dazu verwendet werden, die axiale Lage einer Welle aufrecht zu erhalten, einwirkenden Axialdrucks zu schaffen. In diesem Zusammenhang soll auch eine Steuerung des auf eine Drucklageranordnung einwirkenden bzw. auf zwei entgegengesetzte Druck lager, die zur Aufrechterhaltung der Axiallage einer Welle Verwendung finden, einwirkenden Axialdrucks ermöglicht werden. Zu r Zur-Verfahrensdurchführung soll dabei eine geeignete Messvorrichtung geschaffen werden, die in Verbindung mit einer Lageranordnung zur Messung des auf die Lageranordnung einwirkenden Axialdrucks dient.The object of the invention is therefore to provide a method for Determination of the on a thrust bearing assembly or on two opposite arranged thrust bearings, which are used to maintain the axial position of a shaft to obtain, to create acting axial pressure. In this context, too a control of the one acting on a thrust bearing arrangement or on two opposite ones Thrust bearings that are used to maintain the axial position of a shaft, acting axial pressure are made possible. To r to the execution of the procedure should a suitable measuring device can be created in conjunction with a Bearing arrangement is used to measure the axial pressure acting on the bearing arrangement.

Desweiteren soll ein System geschaffen werden, durch das sich der auf die Lageranordnungen einwirkende Axialdruck automatisch steuern läßt.Furthermore, a system is to be created through which the Axial pressure acting on the bearing assemblies can be controlled automatically.

Bei einer typischen Drucklageranordnung wird ein rotierendes Teil an einer Welle angebracht, während sich ein unbeweglities Teil durch dieWelle hindurch erstreckt.In a typical thrust bearing arrangement, there will be a rotating part attached to a shaft, while an immovable part moves through the shaft extends.

Die gegenüberliegenden Flächen, von denen sich je eine an jedem Teil befindet, sind im allgemeinen so aufeinander abgepaßt, daß sie die Drucklageroberfläche bilden.The opposite faces, one of which is on each part is, are generally matched to each other that they the thrust bearing surface form.

Gewöhnlich wird ein Schmiermittel durch den unbeweglichen, also festliegenden Teil eingespritzt> das dann radial zwischen den aufeinanderpassenden Flächen eines derartigen unbeweglichen und eines derartigen rotierenden Teils nach aussen wegfließen kann. Eine gewöhnliche Konstruktion der zusammenpassenden Lagerflächen kennzeichnet sich dadurch, daß dem radialen Fluß des Schmiermittels' zwischen den aufeinanderpassenden Flächen ein Widerstand entgegenwirkt, und daß der auf das Lager ausgeübte Axialdruck durch Überwachung des Druckes zwischen den aufeinanderpassenden Flächen oder des Druckgradientens des über die aufeinanderpassenden Flächen der Lageranordnung laufenden Schmiermittels bestimmt werden kannr die Druckgradientenmessung kann vollständig zwischen den aufeinanderpassenden Flächen erfolgen, sie kann aber auch durch Abtasten der Differenz zwischen dem zwischen den aufeinanderpassenden Flächen herrschenden Druck und einem Bezugs druck außerhalb des Lagers oder einem Bezugsdruck zwischen den aufeinanderpassenden Flächen eines anderen Lagers erfolgen.A lubricant is usually made immobile, i.e. fixed Part injected> then radially between the mating surfaces such an immovable and such a rotating part to the outside can flow away. A common design of mating bearing surfaces characterized in that the radial flow of lubricant 'between the mating surfaces counteracts a resistance, and that of the bearing Axial pressure exerted by monitoring the pressure between the mating Surfaces or the pressure gradient across the mating surfaces of the bearing assembly running lubricant can be determined r the pressure gradient measurement can be complete take place between the mating surfaces, but it can also be done by scanning the difference between that between the mating surfaces Pressure and a reference pressure outside the bearing or a reference pressure between the mating surfaces of another bearing.

Für den Fall, daB entgegengesetzte Drucklager dieser Art zur axialen Positionierung einer Welle Verwendung finden, wird die Bestimmung des Axialdruckes durch eine Messung der Druckdifferenz des Schmiermittels ermöglicht, die zwischen den entsprechenden aufeinanderpassenden Flächen der Lageranordnung herrscht.In the event that thrust bearings of this type are opposite to the axial one Positioning a shaft is used, the determination of the axial pressure by measuring the pressure difference of the lubricant made possible between the corresponding mating surfaces of the bearing assembly prevails.

Die Axialdruckmessung kann die Grundlage für ein Verfahrsn zur Steuerung des Axialdrucks bilden, und zwar durch Benutzung der verschiedenen Druckmessungen als Basis für die Einstellung einer Ausgleichsvorrichtung oder einer anderen solchen Einrichtung, wie sie zur Einstellung des auf ein Drucklager wirkenden Nettuaxialdrucks benutzt wird.The axial pressure measurement can be the basis for a process for the control of the axial pressure using the various pressure measurements as a basis for setting a compensating device or other such Device such as that used for adjusting the net axial pressure acting on a thrust bearing is used.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird eine Drucklageranordnung mit geeigneten Druckmessvorrichtungen kombiniert, die so angeschlossen sind, daß sie die oben beschriebenen Messungen durchführen könne, und es wird eine weitere Kombination zwischen einer Drucklageranordnung und einer Ausgleichsvorrichtung oder einer anderen derartigen Vorrichtung zur Steuerung des auf die Drucklager wirkenden Axialschubs bzw. -Drucks vorgeschlagen, wobei diese Steuerung entweder automatisch oder von Hand erfolgt.According to another embodiment of the invention, a thrust bearing arrangement combined with suitable pressure measuring devices which are connected in such a way that they can take the measurements described above, and there will be another Combination between a thrust bearing arrangement and a compensating device or another such device for controlling the on the thrust bearing acting axial thrust or pressure proposed, this control either done automatically or manually.

Es gibt auch noch andere Drucklagertypen, die keinen erheblichen Schmierdruck-abfall zwischen den Eintritts-und Austrittsstellen aufweisen dürfen, und die zum Tragen der Last von solchen Elementen abhängig sind, die als "feste, schräge Schuhe11, feste, gestufte Schuhe (Raleigh-Lager), Spiralrillenlager (Whippel), Kippschuhlager (Kingsbury), Kegelsetzlager und dergleirhen bekannt sind. Die Last wird jedoch in allen Fällen durch Druckaufbau getragen, und eine Leitung, die eine dieser Zonen mit einer Druckmesseinrichtung verbindet, liefert die Stütz- oder Traglast, so daß der Erfindungsvorschlag für solche Vorrichtungen genausogut verwendbar ist.There are also other types of thrust bearings that do not have a significant drop in lubrication pressure may have between the entry and exit points, and which are to be worn the load are dependent on such elements as "firm, sloping shoes11, solid, stepped shoes (Raleigh bearings), spiral groove bearings (Whippel), tilting shoe bearings (Kingsbury), Kegelsetzlager and dergleirhen are known. However, the load is in all cases borne by pressure build-up, and a conduit covering one of these zones connects to a pressure measuring device, provides the support or load, so that the inventive proposal can be used just as well for such devices.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the in the drawing Embodiments explained in more detail.

In der Zeichnung zeigen: Figur 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Rotationsmaschine, bei der Drucklager Vsrwendung finden, bei denen zwischen der Eintrittsstelle und der Austragsstelle ein erheblicher Druckabfall erfolgt, wobei ferner die Benutzung des Schmiermitteldrucks in jedem der bei den gegenüberliegenden Lager als gegenseitiger Bezugswert in Verbindung mit der automatischen Steuerung des Schubs in Abhängigkeit. von den #änderungen des Differenzdrucks dargestellt ist, der sich aus dem in einemLager herrschenden Druck und einem Bezugsdruck ergibt, Figur 2 eine Teilansicht, die dem rechten Teil von Figur 1 ähnlich ist und eine andere Ausführungsform der Druckmesser und Steuervorrichtung in Verbindung mit demselben Lagertyp darstellt, Figur 3 eine der Figur 2 ähnliche Ansicht, die eine weitere andere Ausführungsform in Verbindung mit demselben Lagertyp zeigt, Figur 4 eine einem Teil von Figur 2 ähnliche Teilansicht, die die Anwendung des Erfindungsvorschlages auf ein mit einem "festen Schuh"versehenes Lager zeigt, Figur 5 eine Teilansicht der Flächen der festen Schuhe des Lagers von Figur 4, und zwar längs der Linie 5-5 in Figur 4, Figur 6 eine Teilschnittansicht längs der Linie 6-6 in Figur 5, aus der das Umfangsprofil von Schuhen erkennbar ist, die eine 11feste Schräge" aufweisen, Figur 7 eine der Figur 6 ähnliche Ansicht, die das Umfangsprofil von Raleigh-Lagerschuhen bzw. des mit »unveränderlicher» bzw. nfestliegenderX Stufe versehenen Lagerschuhs zeigt, Figur 8 eine einem Teil von Figur 4 ähnliche Teilansicht, die die Anwendung des Erfindungsvorschlages für einen "Kippschuh" bzw. einen Kingsbury-Lagerschuh zeigt, Figur 9 eine der Figur 4 ähnliche Ansicht, die die Anwendung für ein wSpiralnut"-Whippel-Lager zeigt, und Figur lo eine der Figur 5 ähnliche Ansicht längs der Linie 1o-1o in Figur 9.In the drawing: FIG. 1 shows a partially sectioned view a rotary machine in which thrust bearings are used, in which between there is a significant pressure drop at the entry point and the discharge point, further utilizing the lubricant pressure in each of the opposite Stock as a mutual reference value in connection with the automatic control of thrust as a function of. represented by the # changes in the differential pressure resulting from the pressure prevailing in a bearing and a reference pressure, Figure 2 is a partial view which is similar to the right part of Figure 1 and a other embodiment of the Pressure gauge and control device in Represents connection with the same type of bearing, Figure 3 is a view similar to Figure 2, which shows another different embodiment in connection with the same type of bearing, Figure 4 is a partial view similar to part of Figure 2 showing the application of the Proposal of the invention on a bearing provided with a "solid shoe" shows, FIG Figure 5 is a partial view of the surfaces of the fixed shoes of the bearing of Figure 4, namely along the line 5-5 in Figure 4, Figure 6 is a partial sectional view along the line 6-6 in Figure 5, from which the circumferential profile of shoes can be seen, the 11 fixed Incline ", Figure 7 is a view similar to Figure 6, showing the circumferential profile of Raleigh bearing shoes or the one with a »unchangeable» or fixedX stage bearing shoe provided, Figure 8 shows a partial view similar to a part of Figure 4, the application of the inventive proposal for a "tilt shoe" or a Kingsbury bearing shoe FIG. 9 shows a view similar to FIG. 4, showing the application for a spiral groove "Whippel bearing shows, and Figure lo is a view similar to Figure 5 along the Line 1o-1o in Figure 9.

In Figur 1 ist bei 1o ein Zentrifugalkompressor dargestellt, dessen Kompressorwelle 11 in Zylinder- oder Büchsenlagern 12 und 13 drehbar gelagert ist, von denen eine Fläche 14a oder 15a irgendeinen der verschiedenen Drucklagertypen darstellt, auf die oben Bezug genommen wurde, und die zu einer ebenen Fläche rotierender, scheibenförmiger Drucklagerkörper 14, 15 abt, die auf der Welle 11 fest angeordnet sind. Die Lageranordnungen, die aus Büchsenlagern 12 und 13 sowie Drucklagern 14 und 15 bestehen, werden durch Schmierkanäle 16 und 17 geschmiert, die sich durch die Büchsenlager 12 und 13 hindurch und in die Büchsenlagerspalten 12a und 13a zwischen Welle 11 und Büchsenlager 12 und 13 hineinerstrecken. Das aus einem Behälter 18 herausgepumpte Schmieröl wird über die Pumpe 19, den Kühler 20, das Filter 21 und den Druckregler 21a umgewälzt und dann durch Strömungseinschnüröffnungen 22 und 23 geschickt und daraufhin in die Schmiermittelkanäle 16und 17 gedrückt. Das Schmiermittel, das in die Zylinderlagerspalten 12a und 13a hineingedruckt worden ist, strömt in Axialrichtung an der Welle 11 entlang, wobei ein Teil in die Drucklagerspalten 24 und 25 zwischen die aufeinanderpassenden Flächen der Lageranordnungen tritt und radial zwischen den Flächen nach aussen fließt und eventuell in die Lagerkammer 11a entweicht, in der das Schmieröl durch den Ablaufabzwei 11b in die Leitung 11c und den Behälter 16 abläuft. Wie bereits ausgeführt wurde, wird die Stärke des Schmiermittelstroms durch die oeffnungen 22 und 23 begrenzt. Wenn die Teile 12b und 13b der entsprechenden Lager ein solches Spiel aufweisen, daß sie wie Einschnürstellan wirken, so werden sie die besagten Öffnungen vergrößern oder werden in der Lage sein, sie zu ersetzen. Die zusammenpassenden Lagerflächen enthalten an ihren Austrittsrändern ebenfalls Verengungen oder Einschnürungen 26 und 27, mit denen starker Schmierölverlust aus den Lageranordnungen verhindert wird.In Figure 1, a centrifugal compressor is shown at 1o, its Compressor shaft 11 is rotatably mounted in cylinder or sleeve bearings 12 and 13, one of which surface 14a or 15a is any of the various types of thrust bearings to which reference was made above, and which form a flat surface rotating, disc-shaped thrust bearing body 14, 15 abt, which are fixedly arranged on the shaft 11 are. The bearing assemblies, consisting of liner bearings 12 and 13 and thrust bearings 14 and 15 exist, are lubricated by lubrication channels 16 and 17, which extend through the liner bearings 12 and 13 through and into the liner bearing gaps 12a and 13a between Shaft 11 and bush bearings 12 and 13 extend into it. That from a container 18 Pumped out lubricating oil is via the pump 19, the cooler 20, the filter 21 and circulated the pressure regulator 21a and then through flow constriction openings 22 and 23 sent and then pressed into the lubricant channels 16 and 17. The lubricant, which has been pressed into the cylinder bearing gaps 12a and 13a flows into Axial direction along the shaft 11, with a part in the thrust bearing gaps 24 and 25 passes between the mating surfaces of the bearing assemblies and flows radially outwards between the surfaces and possibly into the storage chamber 11a escapes, in which the lubricating oil flows through the outlet two 11b into the line 11c and the container 16 drains. As already stated, the strength of the lubricant flow is limited by openings 22 and 23. If the parts 12b and 13b of the corresponding Bearings have such a game that they act like constricting so will they enlarge said openings or will be able to replace them. The matching ones Storage areas contain at their exit edges also constrictions or constrictions 26 and 27, with which a strong loss of lubricating oil is prevented from the bearing arrangements.

Wie aus deP Zeichnung ersichtlich ist, bestehen die Einschnürungen aus Lippen 26 und 27, die sich rund um den Umfang der Drucklagerflächen der Büchsenlager 12 und 13 erstrecken. Bei genauerer Betrachtung einer der Lageranordnungen läßt sich erkennen, daß beim Hineinpressen des Schmieröls in die Anordnung jedes Verschieben der Welle 11 in Richtung auf das Büchsenlager 12, auch Zapfenlager genannt, zu einer Vererößerung des Strömungswiderstandes des Schmieröls zwischen der Lippe 26 und dem Drucklager 14 führt und einen Schmieröldruck-aufbau im Spalt 24 zur Folgehat. Die Druckverteilung ist nicht notwendigerweise einheitlich, sondern hängt vom Lagertyp hat, jedoch wird der Fachmann wissen, wo sich die Druckaufbauzone befindet, so daß er die Druckanzapfkanäle 28, 29 in passender Weise anordnet. Der Druckanstieg in Spalt 24 ist bestrebt, das Drucklager 14 von der Druckfläche des Büchsenlagers 12 solange wegzudrücken, bis das Spiel zwischen der Lippe 26 und dem Drucklager 14 eingestellt ist, so daß der Druck im Spalt 24 an einer Stelle gesteuert wird, wo die Druckbelastung abgestützt wird.As can be seen from the drawing, the constrictions exist made of lips 26 and 27, which extend around the circumference of the thrust bearing surfaces of the bush bearing 12 and 13 extend. On closer inspection one of the bearing arrangements leaves recognize that when the lubricating oil is pressed into the arrangement each shift the shaft 11 in the direction of the bush bearing 12, also called journal bearing, to a Enlargement of the flow resistance of the lubricating oil between the lip 26 and leads to the thrust bearing 14 and leads to a build-up of lubricating oil pressure in the gap 24. The pressure distribution is not necessarily uniform, but depends on the type of bearing has, however, those skilled in the art will know where the pressure build-up zone is so that he arranges the pressure tapping channels 28, 29 in a suitable manner. The pressure increase in Gap 24 tends to separate the thrust bearing 14 from the thrust surface of the bush bearing 12 to be pushed away until there is play between the lip 26 and the thrust bearing 14 is set so that the pressure in the gap 24 is controlled at a point where the pressure load is supported.

Da, wie aus Figur 1 ersichtlich, zwei entgegengesetzte Drucklageranordnungen vorhanden sind, um die Axiallage der Welle 11 aufrechtzuerhalten, kann eine gleiche Druckmessung, wie sie für das Drucklager 14 in der oben beschriebenen Weise erfolgt, auch in bezug auf das Drucklager 15 durch den Druckanzapfkanal 29 vorgenommen werden.Since, as can be seen from Figure 1, two opposing thrust bearing arrangements are present in order to maintain the axial position of the shaft 11, can be the same Pressure measurement, as it is done for the thrust bearing 14 in the manner described above, can also be made with respect to the thrust bearing 15 through the pressure tapping channel 29.

Wenn der Schmieröl- bzw. Schmiermittelfluß, der durch die Öffnungen 22 und 23 in die entsprechenden Lageranordnungen eintritt, im wesentlichen gleich ist, wird jegliche axiale Verschiebung der Welle 11 durch Druckänderungen in den Drucklagerspalten 24 und 25 erkennbar. Wenn sich die Welle 11 beispielsweise in Richtung auf das Büchsenlager 12 verschiebt, steigt der Druck im Spalt 24 in bezug auf denjenigen im Spalt 25 an. Demzufolge wird durch die Druckdifferenzmessung zwischen den Drucklagerspalten 24 und 25, die mit Hilfe der Differenzdruckmesseinrichtung 30 vorgenommen werden kann, die an die Druckanzapfkanäle 28 und 29 angeschlossen ist, eine direkte Anzeige des auf der Welle 11 lastenden Axialdrucks bewirkt, der sich in dem unterschiedlichen Axialdruck wiederspegelt, der von den entgegengesetzten Lageranordnungen aufgenommen wird.When the lubricating oil or lubricant flow passing through the openings 22 and 23 in the corresponding bearing arrangements occurs, essentially is the same, any axial displacement of the shaft 11 is caused by pressure changes can be seen in the pressure bearing columns 24 and 25. If the shaft 11 is, for example moves in the direction of the bush bearing 12, the pressure in the gap 24 increases in with respect to the one in gap 25. As a result, the pressure difference measurement between the pressure bearing columns 24 and 25, which with the help of the differential pressure measuring device 30 can be made, which are connected to the pressure tapping channels 28 and 29 is, causes a direct indication of the axial pressure on the shaft 11, which is reflected in the different axial pressure that of the opposite ones Storage arrangements is added.

Es versteht sich, daß die Druck- bzw. Schublageranordnungen gewöhnlich so gebaut sind, daß in den Lagerspalten 24 und 25 ausreichend Spiel bemessen ist, so daß diese Lageranordnungen nicht gegeneinander arbeiten, obgleich sie gegenüberliegen, d.h. so ausgerichtet sind, daß die eine Anordnung den Druck oder Schub der sich bswegenden Welle in der einen Richtung und die andere Anordnung den Bewegungsschub der We ne- in der anderen Richtung aufnimmt. Wenn sich beispielsweise die Welle 11 nach rechts bewegt, dann wird die Lageranordnung, zu der das Lager 14 gehört, in der oben beschriebenen Weise belastet, so daß diese Anordnung den durch diese Bewegung erzeugten Schub oder Druck aufnimmt. Gleichzeitig bewirkt eine derartige Bewegung nach rechts, daß die Lageranordnung, zu der dat Lager 15 gehört, entlastet wird. In ähnlicher Weise wird, sobald sich die Welle nach links bewegt, das Lager 15 belastet, während das Lager 14 entlastet wird. Der Druckabfall in dem entlasteten Lager erfolgt aus praktischen Gründen gleichzeitig mit dem Bewegungsbeginn der Welle in der entsprechenden Richtung. Auf diese Weise erzeugt das unbelastete Lager einen ausgezeichneten Bezugs druck für das belastete Lager. In vielen Fällen wird ein Bezugsdruck in dem unbelasteten Lager eines Lagerpaares gegenüber anderen zu Verfügung stehenden Bezugsdrücken bevorzugt. Beispielsweise gibt die Druckdifferenz, die dem Schub einer gegebenen Größe entspricht, genauestens den aufgrund der Belastung des Lagers sich einstellenden Druck wieder, der den Druck übersteigt, welcher die Belastung O in einem gleichen Lager darstellt» da der Bezugsdruck innerhalb des Maschinengehäuses herrscht und innerhalb eines Lagers auftritt, das sich unter der Schubbelastung O befindet.It will be understood that the thrust or thrust bearing assemblies usually are built so that there is sufficient clearance in the bearing gaps 24 and 25, so that these bearing arrangements do not work against each other, although they are opposite, i.e. are oriented so that one arrangement exerts the pressure or thrust of the bswegenden wave in one direction and the other arrangement the thrust of movement who picks up wine in the other direction. For example, if the wave 11 moved to the right, then the bearing arrangement to which bearing 14 belongs is loaded in the manner described above, so that this arrangement the by this Movement generated thrust or pressure absorbs. At the same time it causes such Movement to the right so that the bearing arrangement to which the bearing 15 belongs is relieved will. Similarly, as soon as the shaft moves to the left, the bearing becomes 15 loaded, while the bearing 14 is relieved. The pressure drop For practical reasons, in the relieved warehouse takes place at the same time as the start of movement of the wave in the corresponding direction. This creates the unencumbered Bearing an excellent reference pressure for the loaded bearing. In many cases becomes a reference pressure in the unloaded bearing of a bearing pair with respect to the other available reference pressures preferred. For example, the pressure difference gives which corresponds to the thrust of a given size, precisely that due to the load of the bearing re-established pressure which exceeds the pressure which the Load O in the same bearing represents »since the reference pressure is within the Machine housing prevails and occurs within a bearing that is located under the Thrust O is located.

Zur Verdeutlichung des oben beschriebenen Gegenstandes anhand einer einzelnen Lageranordnung wird nun auf Fig. 2 verwiesen, in der nur ein Teil des Systems von Fig. 1 dargestellt ist. Durch Anschließen der Druckmessvorrichtung 30a an den Druckanzapfkanal 26 und durch darauffolgende Überwachung des Schmiermitteldruckes im Spalt 24 kann die auf die einzelne Lageranordnung wirkende Axialdruckbelastung festgestellt werden, da, wenn sich der Druck über eine Zeitspanne im Spalt 24 senkt, offensichtlich ist, daß sich das Drucklager 14 von dem Büchsenlager 12 weggeschoben hat, während dann, wenn der Druck ansteigt, sich das Drucklager 14 offensichtlich in Richtung auf das Büchsenlager 12 verschoben hat. Es leuchtet ein, daß eine identische Messung auch an der gegenüberliegenden Lageranordnung vorgenommen werden kann, und daß sich die beiden Messungen vergleichen lassen, falls dies gewünscht wird.To clarify the subject matter described above using a individual bearing arrangement is now referred to Fig. 2, in which only part of the System of Fig. 1 is shown. By connecting the pressure measuring device 30a to the pressure tapping channel 26 and by subsequent monitoring of the lubricant pressure the axial pressure load acting on the individual bearing arrangement can be in the gap 24 can be determined because if the pressure in gap 24 decreases over a period of time, It is evident that the thrust bearing 14 has been pushed away from the bush bearing 12 while, when the pressure increases, the thrust bearing 14 obviously moves has moved in the direction of the bush bearing 12. It stands to reason that an identical one Measurement can also be made on the opposite bearing arrangement, and that the have the two measurements compared, if desired will.

Wie oben bereits erläutert, beginnt der Druck, falls der Strömungswiderstand des Schmiermittels zwischen den zueinander passenden Lagerflächen durch Verschieben des Drucklagers in Richtung auf die Drucklagerfläche des Büchsenlagers- ansteigt, an der Drucklagerfläche sich aufzubauen, so daß sich in Radialrichtung über den zueinanderpassenden Oberflächen ein Druckgradient des Schmiermittels oder zumindest ein örtlicher Druckaufbau einstellt. Dieser Druckgradient oder Differenzdruck, hervorgerufen durch axiales Verschieben der Welle 11, kann, wie aus Fig. 3 hervorgeht, dadurch gemessen werden, daß eine Differenzdruckeinrichtung BOb zwischen dem Druckanzapfkanal 28 und eine Stelle abstromseitig der aufeinanderpassenden Flächen der Lageranordnung, wie sie beispielsweise die Lagerkammer 11a darstellt, geschaltet wird, die das aus dem Lager entweichende Schmiermittel sammelt. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit dieses Schmiermittels im wesentlichen konstant gehalten wird, wenn es in die Lageranordnung durch die Schmiermittelleitung 16 eintritt, dann braucht zur Bestimmung der zwischen den zueinanderpassenden Flächen vorhandenen Druckdifferenz nur die Differenz zwischen dem konstanten Druckwert und dem Druck genommen zu werden, der zwischen den zueinanderpassenden Lagerflächen auftritt, der sich durch Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Anordnung bestimmen lässt.As already explained above, the pressure starts if the flow resistance occurs of the lubricant between the matching bearing surfaces by moving it of the thrust bearing increases in the direction of the thrust bearing surface of the bushing bearing, to build up on the thrust bearing surface, so that in the radial direction over the mating surfaces a pressure gradient of the lubricant or at least a local pressure build-up adjusts. This pressure gradient or differential pressure caused by axially displacing the shaft 11, as can be seen from FIG. 3, thereby be measured that a differential pressure device BOb between the Druckanzapfkanal 28 and a location downstream of the mating surfaces of the bearing assembly, as it is, for example, the storage chamber 11a, which is switched off collects lubricant escaping from the bearing. When the flow rate this lubricant is held essentially constant when it is in the bearing assembly enters through the lubricant line 16, then needs to determine the between the pressure difference existing between the mating surfaces is only the difference between the constant pressure value and the pressure between the mating Storage surfaces occurs, which is achieved by using the arrangement shown in FIG can be determined.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Lagerkonstruktion stellt sowohl eine schematische als auch eine praktisch verwirklichbare Anordnung dar. In schematischer Hinsicht wird mit dieser Darstellung bezweckt, die Beziehung zwischen Lagerbelastung und dem in der Druckzone des Lagers herrschenden Drucks zu veranschaulichen.The bearing construction shown in Figs. 1 and 2 represents both a schematic as well as a practically feasible one arrangement In a schematic sense, the purpose of this illustration is to establish the relationship between the bearing load and the pressure prevailing in the pressure zone of the bearing to illustrate.

Viele, wenn nicht die meisten Druck- bzw. Schublager erzeugen auf hydrodynamische Weise in der den Schub aufnehmenden Zone unter Druck stehende Bereiche. Das Schmiermittel wird durch den Rotationskörper in Bereiche hineingezogen, aus denen es aufgrund der Nähe der dazupassenden Druckfläche in nur beschränktem Maße entweichen kann. Die Gesamtsumme der in derartigen Zonen sich aufbauenden Druckflächenbereiche ist gleich der Schubbelastung, die innerhalb der Lagerbelastungsfähigkeit liegt. Die Druckverteilung bleibt mit sich ändernder Belastung im wesentlichen konstant, ausgenommen die Druckhöhe, so daß eine Druckmessung in irgendeiner solchen unter Druck stehenden Zone ein gutes MaB für die gesamte Druck- bzw. Schubbelastung bildet.Many, if not most of the thrust or thrust bearings generate on hydrodynamic manner in the areas under pressure in the thrust receiving zone. The lubricant is drawn into areas by the body of revolution which it only has to a limited extent due to the proximity of the matching printing area can escape. The total sum of the pressure surface areas building up in such zones is equal to the shear load that is within the bearing load capacity. The pressure distribution remains essentially constant with changing loads, excluding the pressure altitude, so that a pressure measurement in any such below Pressure zone is a good measure of the total pressure or thrust load.

Somit weist die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform bei 12a oder 13b oder 22 oder 23 eine Schmiermittelströmungsbegrenzungseinschnürung auf sowie eine druckhaltende Einschnürung, bestehend aus der Lippe 26 oder 27, um dadurch zwischen den aufeinanderpassenden Schubflächen einen die Schubbelastung anzeigenden und aufnehmenden Druckbereich zu schaffen. Eine druckhaltende Einschnürung ist auch bei den Ausführungibrmen vorhanden,die in den Fig. 4 und 5 sowie 9 und 10 beschrieben sind.Thus, the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 has at 12a or 13b or 22 or 23 has a lubricant flow restriction constriction as well as a pressure-retaining constriction, consisting of the lip 26 or 27, to thereby between the mutually matching thrust surfaces one indicating the thrust load and to create receiving pressure area. A pressure-retaining constriction is also present in the execution arms described in FIGS. 4 and 5 as well as 9 and 10 are.

Bei den Fig. 5 und 7 wird das Schmiermittel in Leitung nuten 124 und 125 eingeführt, die in Fig. 5 schräge Flächen 124a und in Fig. 6 festliegende, gestufte Nuten 127 versorgen. Diese abgeschrägten und festliegenden gestuften Flächen verursachen aufgrund der Zug- oder Schlsppwirkung der sich bewegenden dazu passenden, gegenüberliegenden Fläche einen Druckaufbau in Richtung auf ihre abstromseitigen Enden, weil von dort das Schrilermittel nur durch eingeschnürte oder verengte Kanäle entweichen kann. Es besteht jedoch keine Notwendigkeit dafür, in den Nuten 124 und 125 eine bestimmte Druckbeaufschlagung aufrechtzuerhalten, sondern es ist nur erforderlich, das Schmiermittel den Eintrittsöffnungen der abgeschrägten und gestuften Flächenbereiche ständig zuzuführen. Somit brauchen diese Nuten bei 126 nicht geschlossen zu werden, sondern können, wie dies bei der Nut 126b dargestellt ist, offen sein. Dies ergibt sich auch aus Fig. 8, wo die Kippenschuhe durch den Schmienrdttelstrom überflutet werden, aber nicht notwendigerweise durch diesen Strom unter Druck gesetzt werden.In Figs. 5 and 7, the lubricant in line is grooves 124 and 125 introduced, the inclined surfaces 124a in FIG. 5 and fixed, stepped surfaces in FIG Supply grooves 127. These cause beveled and stuck stepped surfaces due to the pulling or slipping action of the moving matching, opposite Surface a pressure build-up towards their downstream ends because of there the scraper can only escape through constricted or narrowed channels. However, there is no need for a specific one in grooves 124 and 125 Pressurization is maintained, it is only required to use the lubricant to constantly supply the inlet openings of the beveled and stepped surface areas. Thus, these grooves do not need to be closed at 126, but can, as shown at groove 126b, be open. This also follows from Fig. 8, where the butt shoes are flooded by the Schmienrdttelstrom, but not necessarily be pressurized by this stream.

Der in Fig. 1 gezeigte Kompressor 10 weist ein Laufrad 31 auf, das auf der Welle 11 befestigt ist und sich mit ihr dreht. Das zu komprimierende Strömungsmittel tritt an der Kompressoreintrittsöffnung 32 ein und wird an der Kompressoraustrittsöffnung 33 nach seinem in Radialrichtung nach außen erfolgenden Durchtritt durch die im Laufrad 31 vorhandenen Kanäle 34 ausgstragen, wobei sich das komprimierte Strömungsmittel in den Kanälen 35 sammelt, bevor es durch die Austrittsöffnung 33 ausströmt. Einen großen Teil des Druckanstiegs in dem Strömungsmittel,-das komprimiert wird, wird in dem Strömungsmittel erzeugt, wenn es durch die Laufradkanäle 34 strömt, so daß der Strömungsmitteldruck im Kanal 35 sehr viel größer ist als in der Eintrittsöffnung 32. Der hohe im Kanal 35 herrschende Druck wird weitgehend auch in den Spalt 36 zwischen der Stirnseite des Laufrades 31 und dem Körper des Gehäuses 10 übertragen. Dieser Spalt wird an seinem inneren Rand durch eine Labyrinthdichtung 36 verschlossen. Diese Dichtung lässt eine kleine Strömungsmittelmenge aus dem Spalt 36 heraus und führt sie über die Eintrittsöffnung 32 in den Ansaugbereich zurück. Die Wirkung dieser kleinen Leckagemenge auf das~System,die nur wenige Prozent des Gesamtstroma ausmacht, ist vernachläsgbar gering.The compressor 10 shown in Fig. 1 has an impeller 31 which is mounted on the shaft 11 and rotates with her. The fluid to be compressed enters at compressor inlet port 32 and becomes at compressor outlet port 33 after its radial outward passage through the im Impeller 31 existing channels 34 discharge, wherein the compressed fluid collects in the channels 35 before it flows out through the outlet opening 33. A much of the pressure rise in the fluid that is compressing will, is created in the fluid as it flows through the impeller channels 34, so that the fluid pressure in the channel 35 is very much greater than in the inlet opening 32. The high pressure prevailing in the channel 35 is largely also in the gap 36 transmitted between the end face of the impeller 31 and the body of the housing 10. This gap is closed at its inner edge by a labyrinth seal 36. This seal lets a small amount of fluid out of the gap 36 and leads them back through the inlet opening 32 into the suction area. The effect this small amount of leakage to the system, which is only a few percent of the total flow is negligible.

In ähnlicher Weise pflanzt sich der im Kanal 35 herrschende hohe Druck auch weitgehend in den Spalt 37-hinein fort, der zwischen der Rückseite des Laufrades 31 und dem Kompressorkörper 10 vorhanden ist. Auch hier hindert eine Labyrinthdichtung 39 bis auf eine vernachlässigbare Strömungsmittelleckage das ganze Strömungsmittel daran, in den Spalt 40 einzudringen, insoweit dies den Betrieb des Kompressors betrifft. Nichtdesdotrotz wirft diese kleine-Leckagemenge, die über den Spalt 37 durch die Labyrinthdichtung 39 hindurchfließt, ein erhebliches Problem auf, und zwar aufgrund der Tatsache, daß sie, sobald sie in den Spalt 40 zwischen der Rückseite des Laufrades 31 und den Körper des Kompressors 10 eingedrungen ist, auf die Fläche der Rückseite des Laufrades 31 innerhalb der Dichtung 39 gedrückt wird, wodurch sich ein erheblicher Schub ergeben kann, der auf das Laufrad 31 ausgeübt wird und das Laufrad von der Welle 11 wegdrückt, weil die Fläche auf der entgegengesetzten Seite innerhalb der Dichtung 38 nicht mit Druck beaufschlagt wird, um diesen Schub aufzuheben.The high pressure prevailing in channel 35 is created in a similar manner also largely into the gap 37-in between the back of the impeller 31 and the compressor body 10 is present. Here, too, a labyrinth seal prevents 39 the entire fluid except for a negligible fluid leakage to penetrate into the gap 40 insofar as this relates to the operation of the compressor. Nonetheless, this small amount of leakage thrown through the gap 37 through the Labyrinth seal 39 flows therethrough, a significant problem, due to the fact that once they are in the gap 40 between the back of the impeller 31 and penetrated the body of the compressor 10, onto the surface of the rear side of the impeller 31 is pressed within the seal 39, whereby a considerable Can give thrust that is exerted on the impeller 31 and the impeller of the Shaft 11 pushes away because the surface on the opposite side is within the Seal 38 is not pressurized to cancel this thrust.

Um dieses obige Druck- bzw; Schubproblem zu überwinden, wird gewöhnlich bei mit hoher Drehzahl rotierenden Maschinen des oben genannten Typs eine Art Ausglsichs- oder Gleichgewichtssystem vorgesehen, mit dem dieser Schub aufgehoben werden kann, wodurch eine ernsthafte Beschädigung der Lager verhindert wird. Eine übliche Schubausgleichsanordnung ist in Fig. 1 dargestellt. Ein Kanal 41 führt von dem Spalt 40 zur Leitung 42 über das Ventil 43 und dann in den Kanal 44 hinein, der zum Ansaugstutzen der Eintrittsöffnung 32 des Kompressors 10 zurückführt. Bei den üblichen Systemen, die dieses Ausgleichssystem benutzen, ist das Ventil 43 normalerweise geöffnet oder ganz weggelassen, so daß das gerade komprimierte Strömungsmittel, das in den Spalt 40 hineingepresst wird, zum Ansaugstutzen der Eintrittsöffnung 32 zurückströmen kann. Unglücklicherweise bringt dieses Ausgleichssystem gewisse Komplikationen insofern mit sich, als die Leckagemenge, die9ie Spalten 36 und 37 einströmt und demzufolge auch der Druck in diesen Spalten.sich in Abhängigkeit von der Rauhigkeit in den Kanälen und der Leckagemenge der Dichtung 39 ändern.To this above pressure or; Overcoming thrust problem becomes common in the case of machines of the type mentioned above rotating at high speed, a kind of compensation or a balance system provided with which this thrust can be canceled, thereby preventing serious damage to the bearings. A common thrust compensation arrangement is shown in FIG. A channel 41 leads from the gap 40 to the line 42 the valve 43 and then into the channel 44, which leads to the intake port of the inlet opening 32 of the compressor 10 returns. In the usual systems that use this compensation system use, the valve 43 is normally open or omitted entirely, so that the currently compressed fluid being forced into gap 40, can flow back to the intake port of the inlet opening 32. Unfortunately this compensation system brings with it certain complications insofar as the Amount of leakage flowing into gaps 36 and 37 and consequently also the pressure in These columns depend on the roughness in the channels and the amount of leakage the seal 39 change.

Darüberhinaus entsteht aufgrund der Stoßwirkung des Strömungsmittels, das in den Kompressor selbst eintritt, ein Druck, und es tt sehr gut möglich, daß noch andere Druckeinflüsse vorhanden sind, denen das Rotationssystem ausgesetzt ist. Deshalb hat sich das bloße Abzishen des Strömungsmittels aus dem Spalt 40 und seine Zurückführung in die Eintrittsoffnung 32 über den Kanal 41, die Leitung 42, das Ventil 43 und den Kanal 44 nicht als zufriedenstellende Methode zum Ausgleich des Axialschubs erwiesen.In addition, due to the impact of the fluid, that enters the compressor itself, a pressure, and it is very possible that there are other pressures to which the rotary system is exposed is. Therefore, the mere removal of the fluid from the gap 40 and its return into the inlet opening 32 via the channel 41, the line 42, valve 43 and channel 44 are not a satisfactory method of equalization of the axial thrust.

ErfindungsgemäB werden diese Probleme,die mit dem Ausgleich des Schubs verbunden sind, auf eine vorteilhafte Weise gelöst. Wenn der Schub gegen die Welle und vom Eintritt des Laufrades 31 weggerichtet ist, dann ist der in der Kammer 40 herrschende Druck offensichtlich geringer als er sein sollte, oder mit anderen Worten, das Strömungsmittel kann zu ungehindert in die Eintrittsöffnung 32 zurückströmen. Um dieses Problem zu beseitigen, lässt sich das Ventil 43 etwas schließen, um dadurch den- Strömungsmittelausfluß aus dem Spalt bzw. der Kammer 40 zu hemmen und auf diese Weise den Druck im Spalt 40 hoch genug zu halten, um das Laufrad 31 von der Welle wegzubewegen. Wenn der Druck im Spalt 40 andererseits geringer ist als er sein sollte, wodurch die Welle 11 von dem Laufrad 31 durch einen geringen nicht ausgeglichenen Schub weggedrückt wird, baut sich der Druck im Spait 24 auf und wird größer, während der Druck im Spalt 25 absinkt. Diese Veränderung in den Relativdrücken der beiden Spalten oder Kammern wird sofort von der Differenzdruckvorrichtung 30 erfaßt. Wenn die Differenzdruckvorrichtung 30 als Differenzdruckscheibe-und -steuervorrichtung ausgebildet wird, die mit einer Einrichtung zur automatischen Einstellung des Ventils 43 versehen ist, dann lässt sich der Druck im Spalt 40 ständig auf der gewünschten Höhe halten, und zwar unabhängig von den Veränderungen des Schubs, die im System auftreten können. Somit wird anstelle eines auf bloßen Verdacht erfolgenden Ausgleichs des Schubs dadurch, daß Strömungsmittel aus dem Spalt 40 gemäß dem hier gemachten Vorschlag abfließen kann, eine genaue Steuerung der auf das rotierende System wirkenden Schubkräfte ermöglicht.According to the invention, these problems, which are associated with the compensation of the thrust are connected, solved in an advantageous manner. When the thrust against the wave and from Entrance of the impeller 31 is directed away, then the the pressure prevailing in the chamber 40 is obviously lower than it should be, or in other words, the fluid can enter the inlet opening too freely 32 flow back. To eliminate this problem, the valve 43 can be slightly close to thereby the- fluid outflow from the gap or the chamber To inhibit 40 and in this way to keep the pressure in the gap 40 high enough to move the impeller 31 away from the shaft. On the other hand, when the pressure in gap 40 is less than it should be, whereby the shaft 11 of the impeller 31 by a If a small unbalanced thrust is pushed away, the pressure builds up in the spait 24 and becomes larger, while the pressure in gap 25 drops. This change in the relative pressures of the two columns or chambers is immediately from the differential pressure device 30 detected. When the differential pressure device 30 is used as a differential pressure disc and control device is formed with a device for automatic adjustment of the valve 43 is provided, then the pressure in gap 40 can always be at the desired level Maintain altitude regardless of the changes in thrust that occur in the system may occur. Thus, instead of a mere suspicion compensation of the thrust in that fluid from the gap 40 according to what is made here Proposal can flow, a precise control of the acting on the rotating system Allows thrust.

Eine besonders einfache und vorteilhafte Möglichkeit der automatischen Einstellung des Ventils 43 ist mit Hilfe einer Stellmembran, eines Kolbens oder dergleichen gegeben.A particularly simple and advantageous option of the automatic Adjustment of the valve 43 is with the help of an operating diaphragm, a piston or such as given.

Das aus den Leitungen 28 und 29 kommende Strömungsmittel lässt sich zu den entsprechenden gegenüberliegenden Seiten der Membran oder des Kolbens lenken. Die Druckdifferenz bewirkt dann eine automatische Einstellung der Membran oder dergleichen und damit des Ventils 43 gemäß der herrschenden Schubbelastung. Es wirdsorausgesetzt, daß die in den Leitungen 28 und 29 herrschenden Drücke in den meisten Fällen ausreichen, um eine sache Membran ohne Verstärkung zu betätigen.The fluid coming from the lines 28 and 29 can be steer to the appropriate opposite sides of the diaphragm or piston. The pressure difference then causes an automatic adjustment of the membrane or the like and thus of the valve 43 according to the prevailing thrust load. It is therefore assumed that the pressures prevailing in lines 28 and 29 are sufficient in most cases, to operate a thing membrane without reinforcement.

In den Fällen, in denen der über den zusammenpassenden Flächen der Lageranordnung herrschende Druckgradient gemessen werden soll, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, oder falls Veränderungen des Drucks zwischen den aufeinanderpassenden Flächen einer Lageranordnung überwacht werden sollen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, kann der auf die rotierende Anordnung wirkende Schub noch durch einfaches Verstellen des Ventils 43 in Abhängigkeit von der Anzeige der Differenzdruckvorrichtung 30b oder des Druckmessers 30a gesteuert werden. Diese Einstellung kann entweder von Hand vorgenommen werden, oder es können, wie im Zusammenhang mit der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ausgeführt wurde, Druckvorrichtungen 30a und 30b mit Steuersystemen ausgestattet sein, durch die das Ventil 43 automatisch in Abhängigkeit von der Druckanzeige betätigt wird. Geeignete Steuersysteme enthalten irgendein pneumatisches, elektrisches oder hydraulisches Servosystem, das gewöhnlich in automatischen Steuereinrichtungen Verwendung findet, sowie die oben im Zusammenhang mit der Ausführungsform von Fig. 1 beschriebene Stellmembran.In those cases where the over the matching surfaces of the Bearing arrangement prevailing pressure gradient is to be measured, as shown in Fig. 3 is shown, or if changes in pressure between the mating Areas of a bearing arrangement are to be monitored, as shown in FIG. 2 is, the thrust acting on the rotating arrangement can still be adjusted by simple adjustment of the valve 43 as a function of the display of the differential pressure device 30b or the pressure gauge 30a can be controlled. This setting can either be from Can be done manually, or it can, as shown in connection with that shown in FIG Arrangement has been carried out, printing devices 30a and 30b are equipped with control systems be through which the valve 43 is automatically actuated in response to the pressure reading will. Suitable control systems include any pneumatic, electrical, or other hydraulic servo system commonly used in automatic control equipment finds, as well as those described above in connection with the embodiment of FIG Control diaphragm.

Offensichtlich lässt sich auf dies Weise zu großer Schub in jeder Richtung steuern, obglsich dies gewisse Veränderungen im Radius der Dichtung 39 mit sich bringen kann.Obviously, doing this can give great boost in everyone Control direction, although there are certain changes in the radius of the seal 39 can bring with it.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, weist die Lageranordnung eine Umfangs lippe auf, die den Schmiermittelausfluß aus der Anordnung proportional zur Schubbelastung hemmt, während der übrige Teil der Lagerflächen im wesentlichen flach ausgebildet ist. In einigen Lageranordnungen werden gewöhnlich radiale oder spiralförmige Nuten in einer der beiden Schubflächen verwendet, wie dies in den Figl 4, 5, 6 und 7 sowie 9 und 10 dargestellt ist, oder es werden geneigte Oberflechenabschnitte benutzt, die in die andere Fläche eingearbeitet sind, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, wobei diese geneigten Oberflächen auch wie bei einem in Fig. 8 dargestellten Kingsbury-Lager gedreht werden können und alle diese Oberflächen mt Druckaufbaubereichen der oben beschriebenen Art versehen sind.As can be seen from the drawing, the bearing arrangement has a Circumferential lip, which is proportional to the lubricant outflow from the arrangement Shear loading inhibits, while the remainder of the bearing surfaces are essentially flat is trained. In some bearing arrangements they are usually radial or spiral Grooves are used in one of the two thrust surfaces, as shown in FIGS. 4, 5, 6 and 7 as well as 9 and 10 is shown, or there are inclined surface sections used, which are incorporated into the other surface, as shown in FIG these inclined surfaces also like one shown in FIG Kingsbury bearings can be rotated and all of these surfaces with pressure build-up areas of the type described above are provided.

Der Erfindungsvorschlag findet für derartige Lagersysteme gleichermaßen Anwendung, vorausgesetzt, daß die Druckbind-ung mit einer Zone hergestellt ist, in der ein Druckaufbau im Lager aufgrund der Schubbelastungen stattfindet.The inventive proposal applies equally to such storage systems Application, provided that the pressure bond is made with a zone, in which a pressure build-up takes place in the bearing due to the thrust loads.

Wie im einzelnen aus Fig. 4 hervorgeht, liegt der rotierende Schublagerkörper 114 einer stationären Schublagerkonstruktion auf der Wand 112 gegenüber, die das Führungslager für die Welle 111 bildet. Diese Wand hat einen Schmiermittelkanal 116, der sich in das Führungslager zwischen dessen-Enden hineinerstreckt. Das in dieses Lager eintretende Schmiermittel fließt in entgegengesetzten Richtungen an der Welle entlang. Der nach links gerichtete Fluß gelangt durch den Spalt 112b in die inneren Enden der Radialnuten 124 von-Fig. 5 und 6 oder 125 von Fig. 7. As can be seen in detail from FIG. 4, the rotating thrust bearing body is located 114 a stationary drawer structure on the wall 112 opposite, which the Forms guide bearing for the shaft 111. This wall has a lubricant channel 116, which extends into the guide bearing between its ends. This in Lubricant entering this bearing flows in opposite directions along the wave. The leftward flow enters through gap 112b in the inner ends of the radial grooves 124 of FIG. 5 and 6 or 125 of FIG. 7.

Diese Nuten können kurz vor dem Außenumfang der Schublagerobsrfläche enden, wie dies bei 126 dargestellt ist. These grooves can be close to the outer circumference of the thrust bearing obstruction as shown at 126.

Schmiermitteldruck und Schmiermittelströmungsgeschwindigkeit in die Nuten 124 oder 125 hinein sind von untergeordneter Bedeutung, solange die Nuten gefüllt gehalten werden. Auf der einen Seite jeder Nut ist die Fläche jeder Wand 112 mit einem festliegenden, flachen Flächenteil versehen, der in Richtung, in der sich das Lager 114 bei der Drehbewegung über die Fläche hinweg bewegt, wie dies bei 124a in Fig. 6 gezeigt ist, von einer tiefen Stelle aus immer weniger tief werdend geneigt verläuft, oder dieser Oberflächenteil ist, wie in Fig. 7 bei 127 dargestellt, mit einer einheitlichen und gleichmäßigen Vertiefung versehen. In jedem Fall enden diese Oberflächenvertiefungen kurz vor der nächsten Nut 124 oder 125, so daß sie von einer solchen nächsten Nut durch einen Steg 126a (Fig. Lubricant pressure and lubricant flow rate in the grooves 124 or 125 inside are of minor importance as long as the grooves kept filled. On one side of each groove is the area of each wall 112 is provided with a fixed, flat surface part which extends in the direction in which bearing 114 moves across the surface as it rotates, like this is shown at 124a in Fig. 6, becoming less and less deep from a deep point runs inclined, or this surface part is, as shown in Fig. 7 at 127, provided with a uniform and even recess. Either way, end these surface depressions just before the next groove 124 or 125, so that they from such a next groove through a web 126a (Fig.

5 und 6) und 127a (Fig. 7) getrennt sind.5 and 6) and 127a (Fig. 7) are separated.

An den Spalt zwischen einer der festliegenden, abgeschrägten, flachen Oberflächen 124a und dem Lagerkörper 114 ist ein Kanal 126 angeschlossen, der durch die Wand 112 hindurchführt und einen Druckmesser 130 an seinem äußeren Ende aufweist, der zur Überwachung des in diesem Spalt an seiner Öffnung in der Nähe des Steges 126a herrschenden Druckes dient. Ein ähnlicher Kanal 129 ist in dem festliegenden, gestuften Lager von Fig. 7 zur Überwachung des in demjenigen Spalt herrschenden Druckes vorgesehen, der sich über einer der Oberflächven 127 befindet.At the gap between one of the fixed, beveled, flat ones Surfaces 124a and the bearing body 114 is connected to a channel 126 which passes through the wall 112 passes therethrough and has a pressure gauge 130 at its outer end, to monitor the in this gap at its opening near the web 126a the prevailing pressure. A similar channel 129 is in the fixed, stepped bearing of Fig. 7 for monitoring the prevailing in that gap Pressure provided, which is located above one of the surface 127.

Das teilweise in Fig. 8 dargestellte Kingsbury-Lager ist in bezug auf die festliegenden Lageroberflächen, wie sie in den Fig. 4,5, 6 und 7 dargestellt sind, ähnlich aufgebaut. Dieses Lager ist in Verbindung mit der gleichen Welle 111 und dem rotierenden Schublagerkörper 114 gezeigt, der auf der Welle befestigt ist, so wie dies auch bei den in den Fig. 4, 5s 6 und 7 dargestellten Lagern der Fall ist. In diesem Falle wird jedoch das Schmiermittel der Lagerfläche des Schublagerkörpers 114 durch eine geeignete Einrichtung zugeführt, so beispielsweme dadurch, daß der Schublagerkörper 114, zumindest aber annähernd seine untere Hälfte, durch ein Ölbad läuft, wenn er sich dreht. Andererseits lassen sich die Lagerschuhe 2L4 durch andere Maßnahmen mit Schmiermittel überfluten. Es sind eine Reihe derartiger Schuhe rund um den Umfang mit Abstand voneinander vorgesehen, und z-ar entsprechend ungefähr den zwischen den Nuten 124 und 125 in den Fig. 6 bzw. 7 vorhandenen Zwischenräumen.The Kingsbury warehouse partially shown in Figure 8 is related onto the fixed bearing surfaces as shown in FIGS. 4, 5, 6 and 7 are structured similarly. This bearing is in connection with the same shaft 111 and the rotating thrust bearing body 114 is shown mounted on the shaft, like this too in those shown in FIGS. 4, 5s, 6 and 7 Storage is the case. In this case, however, the lubricant becomes the bearing surface of the thrust bearing body 114 supplied by a suitable device, so for example in that the thrust bearing body 114, but at least approximately its lower half, runs through an oil bath when it spins. On the other hand, the camp shoes Flood 2L4 with lubricant using other measures. There are a number of them Shoes are provided around the perimeter at a distance from each other, and z-ar accordingly approximately the spaces between grooves 124 and 125 in Figures 6 and 7, respectively.

Jeder Schuh ist bei 226 auf der stationären Lagerwand 212 für sich drehbar gelagert. Grundsätzlich muß sich ein solcher Schuh frei auf einer Achse drehen können, die in bezug auf die Achse der Welle 111 annähernd radial verläuft, jedoch ist er gewöhnlich so gelagert, daß er universelle Drehbewegungen ausführen kann. Im Betriebszustand nimmt er eine solche Lage ein, daß seine Oberfläche, die dem Lagerkörper 114 zugewendet ist, die geneigte oder schräge L der Oberfläche 124a von Fig. 6 annähernd einnimmt, wie dies im folgenden ausführlich erläutert wird.Each shoe is on its own at 226 on the stationary storage wall 212 rotatably mounted. Basically, such a shoe must be freely on one axis can rotate, which extends approximately radially with respect to the axis of the shaft 111, however, it is usually mounted so that it can perform universal rotary movements can. In the operating state it occupies such a position that its surface, the facing the bearing body 114, the inclined or inclined L of the surface 124a of Fig. 6, as will be explained in detail below.

Zur Überwachung des zwischen einem der Schuhe 224 und dem Lagerkörper 114 herrschenden Druckes dient ein durch die Wand 212 laufender Kanal 228, an dessen äußerem Ende ein Druckmesser 130 angeschlossen ist. Sein inneres Ende steht über eines der Drehgelenklager 226 mit einem Kanal 226a in Verbindung, der durch den Schuh 224 läuft und sich zu derjenigen Fläche des Schuhs hin öffnet, die dem Lagerkörper 114 gegenüberliegt.For monitoring the between one of the shoes 224 and the bearing body 114 prevailing pressure is a running through the wall 212 channel 228, at which a pressure gauge 130 is connected to the outer end. His inner end is over one of the swivel joint bearings 226 with a channel 226a in connection, which passes through the Shoe 224 runs and opens to that surface of the shoe that to the Bearing body 114 is opposite.

Wie aus den Fig. 9 und 10 hervorgeht, wird für das gezeigte Lager eine Welle 111 und ein Lagerkörper 114 verwendet, die in entsprechenden Elementen der Fig. 4-8 gleichen. Das Schmiermittel kann durch einen Kanal 316 zugeführt werden» der sich durch eine stationäre Lagerstützwand 312 hindurcherstsckt und sich an seinem inneren Ende in ein Radiallager 312b hinein öffnet, von dem aus dann ein Teil des Schmiermittels an der Welle 111 entlang durch das Lager hindurch in den Schublagerraum fließt, der sich zwischen der Wand 312 und dem Lagerkörper 114 befindet. Wie aus den Fig. 4-7 hervorgeht, ist die Schublagerfläche der Wand 312 ausgespart, um sich rund um den Umfang erstreckende, sich abwechselnde Nuten und Stege zu schafen, die jedoch im allgemeinen spiralförmig verlaufen und ausgebildet sind, wobei sich die Nuten in Richtung auf die Welle 111 an ihrem inneren Ende öffnen und an ihrem äußeren Ende 324a geschlossen sind und von ihren offenen Enden aus einheitliche Querschnittsform besitzen bzw. einheitlich abgeschrägt sind. Die offenen Enden können entweder innen oder außen liegen. Der Kanal 326 führt von dem dem Raum innerhalb oder neben einer der Nuten 324 in der Nähe des äußeren Nutendes aus bis zu einer Anschlußstelle an einen Druckmesser 130, durch den der zwischen den Lagerflächen in einer der Nuten herrschende Druck überwacht werden kann.As can be seen from FIGS. 9 and 10, for the bearing shown a shaft 111 and a bearing body 114 used in corresponding elements the same as in Figs. 4-8. The lubricant can be supplied through a channel 316 » which protrudes through a stationary bearing support wall 312 and attaches itself to his inner end opens into a radial bearing 312b, from which then part of the Lubricant along the shaft 111 through the bearing into the thrust bearing space flows, which is located between the wall 312 and the bearing body 114. How out 4-7, the drawer bearing surface of wall 312 is recessed to be around the perimeter, alternating grooves and ridges to sheep that however, generally spiral and are formed, with the Grooves open towards the shaft 111 at its inner end and at its outer end Ends 324a are closed and have a uniform cross-sectional shape from their open ends have or are uniformly beveled. The open ends can either be inside or lie outside. Channel 326 leads from the space within or adjacent to one of the grooves 324 in the vicinity of the outer groove end up to a connection point a pressure gauge 130 through which the between the bearing surfaces in one of the grooves prevailing pressure can be monitored.

Die in den Fig. 4 - 10 dargestellten Lager sind an sich alle lange bekannt und unterscheiden sich im Betriebszustand von dem in den Fig. 1-3 gezeigten Lagern in der Art und Weise, in der sich der der Schmiermitteldrurk zwischen den rotierenden und stationären Flächen des Schublagers aufbaut. Alle Lager arbeiten in der Weise, daß sie zwischen diesen Flächen einen unter Druck stehenden Schmiermittel- bzw. polkörper erzeugen, um die Schubkräfte zwischen den Flächen zu übertragen, und alle Lager erzeugen in einem solchen Schmiermittel- oder Ölkörper einen Druck, der sich proportional zu dem übertragenen Schub ändert. Erfindungsgemäß wird dieser Gesamtschub durch Überwachung der in den entsprechenden mit Druck beaufschlagten Schmiermittelkörpern herrschenden Drücke überwacht.The bearings shown in Figures 4-10 are all long in themselves known and differ in the operating state from that shown in Figs. 1-3 Store in the manner in which the lubricant pressure is between the rotating and stationary surfaces of the drawer bearing. All camps are working in such a way that they have a lubricant under pressure between these surfaces or generate polar bodies in order to transfer the shear forces between the surfaces, and all bearings generate a pressure in such a lubricant or oil body, which changes proportionally to the transferred thrust. According to the invention this is Total thrust by monitoring the pressurized in the appropriate Lubricant bodies prevailing pressures monitored.

Der bei der Ausführungsform nach den Fig. 1-3 vorhandenen Druck wird jedoch durch die Schubkraft erzeugt, die bestrebt ist, das Austreten von Öl aus sinem solchen Ölkörp-er zwischen der Lippe 26 oder 27 und der benachbarten, zugewandten Oberfläche des Körpers 14 oder 15 zu verhindern, während gleichzeitig beständig Öl in den Körper hineingefördert wird. Somit ändert sich tatsächlich der Druck proportional zur Langsbewegung der Welle, und die Druckaufrechterhaltung, die die Schubstärke anzeigt, hängt davon ab, daß Strömungsmenge und Druck des Zuflusses ausreichend groß gehalten werden, um die Lippen 26 oder 27 von dem Körper 14 oder 15 getrennt zu halten.The pressure present in the embodiment according to FIGS. 1-3 is however, it is generated by the thrust that tends to keep the oil from leaking out sinem such oil body between the lip 26 or 27 and the adjacent, facing Prevent surface of the body 14 or 15 while at the same time resistant Oil is transported into the body. Thus, the pressure actually changes proportionally for the longitudinal movement of the shaft, and the pressure maintenance, which the thrust strength depends on the flow rate and pressure of the inflow being sufficient be kept large so as to separate the lips 26 or 27 from the body 14 or 15 to keep.

Das Lager arbeitet unabhängig davon, ob eine Drehbewegung stattfindet oder nicht, so daß es auch als "hydrostatisches Lager angesehen werden kann.The bearing works regardless of whether there is a rotary movement or not, so it can also be considered a "hydrostatic bearing."

Die in den Fig. 4-10 gezeigten Ausführungsformen hängen bei der Erzeugung des Öldrucks zwischen den Schublagerteilen von der Drehbewegung ab und können deshalb mit Whydrodynamsichew Lager bezeichnet werden. Bei den Fig.The embodiments shown in Figures 4-10 depend on generation of the oil pressure between the thrust bearing parts from the rotary movement and can therefore to be referred to as Whydrodynamsichew camp. In the Fig.

4-6 wird durch die Drehbewegung des Lagerkörpers 114, die über die Nuten 124 hinweg erfolgt, Öl bzw. Schmiermittel aus den Nuten herausgerissen und über die geneigten oder abgeschrägten Oberflächen 124a verteilt, wo es sich aufbaut, bis der in dem Lager herrschende Druck ausreicht, um die Stege 126a von dem Körper 114 ausreichend weit zu trennen, so daß das Öl an diesen Stegen vorbei entweichen kann. Dann ist der Punkt erreicht, wo deutlich wird, daß der Öldruck gerade ausreicht, um den Gesamtschub aufzunehmen, wobei dann die Größe dieses Schubs angzeigt wird. Die Überwachung eines solchen Drucks durch eine in der Oberfläche 124a in der Nähe des Stegs 126a befindliche Öffnung bildet also ein zuverlässiges Mittel zur Feststellung der herrschenden Schubkräfte.4-6 is due to the rotary movement of the bearing body 114, which is via the Grooves 124 takes place away, torn oil or lubricant from the grooves and distributed over the inclined or beveled surfaces 124a where it builds up, until the pressure prevailing in the bearing is sufficient to remove the webs 126a from the body 114 to separate far enough so that the oil can escape past these webs can. Then the point is reached where it becomes clear that the oil pressure is just sufficient to record the total thrust, with the magnitude of this thrust being displayed. Monitoring such pressure by one in surface 124a nearby of the web 126a located opening thus forms a reliable means of detection the prevailing thrust.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Konstruktion ist die Wirkung ähnlich5 es baut sich also bei der Drehbewegung ein Druck über den Oberflächen 127 solange auf, bis der Öldruck groß genug ist, um die ganze Schubkraft aufzunehmen und die Stege 127a von dem Körper 114 zu trennen.In the construction shown in Fig. 7, the effect is similar to 5 a pressure builds over the surfaces 127 during the rotary movement until the oil pressure is high enough to absorb all the thrust and the To separate webs 127 a from the body 114.

Bei dem Kingsbury-Lager von Fig. 8 lässt sich diese Wirkung ebenfalls beobachten. Wenn jedoch das Öl von dem Körper 114 auf die Vorderkante des Schuhs gewischt wird, dann hebt der Öldruck die Vorderkante von dem Körper 114 ab und bildet einen keilförmigen Ölkörper aus, bei dem der vordere Rand dicker ist als der hintere, wobei jedoch beide Kanten von dem Körper 114 durch den polkörper mit Abstand getrennt sind. Durch Überwachen dieses Drucks über den Kanal 228 kann der von dem Lager aufgenommene Schub festgestellt werden.This effect can also be seen in the Kingsbury bearing of FIG watch. However, if the oil is from the body 114 onto the leading edge of the shoe is wiped, then the oil pressure lifts the leading edge off the body 114 and forms a wedge-shaped oil body in which the front edge is thicker than the rear, however, both edges are spaced apart from body 114 by the pole body are. By monitoring this pressure via channel 228, the pressure received by the bearing Thrust can be determined.

Schließlich dient die Drehbewegung des Körpers 114 bei dem in den Fig. 9 und 10 gezeigten Whipple-Lager dazu, Öl entlang der Nuten 324 aus einem radial ganz innen liegenden Teil größeren Querschnitts in einen Teil kleineren Querschnitts zu treiben und aufgrund is über den Nuten entstehenden Widerstandes des Körpers 114 in dem Öi Druck aufzubauen, bis dieser Druck so groß ist, daß er die Stege 325 von dem Körper 114 zu trennen beginnt, so daß sich das Öl über die Stege ausbreiten kann und beginnt, an den Außenrändern der gegenüberliegenden Schublagerkörper vorbei nach außen zu laufen. Durch Überwachen des Druckes irgendwo innerhalb dieses Druckbereiches, jedoch vorzugsweise in der Nähe des äußeren Endes an der Nut 324 mit Hilfe des Kanals 325 wird dann die Schubkraft festgestellt. Es versteht sich, daß bei allen in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsformen jEder Körper der drehende Körper sein kann, während der andere Körper den stationären Körper bildet, daß ferner die Nuten 324 in jeder Radialrichtung offen sein können, und daß sich der den Druck abtastende Abgriff zu irgendeinem Teil des Ölkörpers hin öffnen kann, dessen Druck die Lagerflächen getrennt hält.Finally, the rotational movement of the body 114 is used in the 9 and 10 shown Whipple bearings, oil along the grooves 324 from a radial the inner part of the larger cross-section into a part of the smaller cross-section to drift and due to the resistance of the body created above the grooves 114 to build up pressure in the oil until this pressure is so great that it touches the webs 325 begins to separate from the body 114 so that the oil spreads over the ridges can and begins to pass the outer edges of the opposite thrust bearing body to run outwards. By monitoring the pressure anywhere within this pressure range, but preferably near the outer end at the groove 324 by means of the channel 325 the thrust is then determined. It goes without saying that in all of the Embodiments shown in the drawing figures each body of the rotating body can be, while the other body forms the stationary body, that also the Grooves 324 can be open in any radial direction, and that the pressure sensing tap can open to any part of the oil body, its pressure keeps the storage areas separate.

Somit ist die Überwachung und Steuerung des Schubs, wie sie im obigen beschrieben wurde, auf die verschiedenartigsten hydrodynamischen Lager anwendbar, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 20 43 550 beschrieben sind, jedoch auch auf die hier dargestellten hydrostatischen Lager.Thus, the monitoring and control of the thrust is as in the above has been described, applicable to a wide variety of hydrodynamic bearings, as described, for example, in German patent application P 20 43 550 are, but also on the hydrostatic bearings shown here.

Es wird darauf hingewiesen, daß im Falle von entgegengesetzten Lagern, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind, bei denen kein ausreichendes Spiel für die Längsbewegung der We-lle vorhanden ist, um den Öldruck in einem der Lager zu entspannen, während er sich in dem anderen Lager unter der Schubwirkung aufbaut, die Überwachung der Druckdifferenz zwischen den beiden Lagern in vorteilhafter Weise als präzises Mittel zur Schubanzeige verwenden lässt. Wenn jedoch nur ein Schublager vorhanden ist, oder der Druck in dem einen Lager 0 ist oder vernachlässigt werden kann, braucht überhaupt kein Lager mit Ausnahme desjenigen überwacht zu werden, das den Schub aufnimmt. Die Anordpung zur Überwachung der Druckdifferenz, wie sie im obigen dargestellt wurde, ist dennoch vateilhaft, da durch sie nicht nur ein Bezugs druck für das unter Belastung stehende Lager erzeugt wird, sondern auch eine Drucküberwachung aller Lager ermöglicht wird, die unter Belastung stehen.It should be noted that in the case of opposing bearings, as shown in Fig. 1, in which not enough game for the longitudinal movement of the shaft there is the oil pressure in one of the bearings to relax while it builds up in the other bearing under the thrust effect, the monitoring of the pressure difference between the two bearings in an advantageous manner can be used as a precise means of indicating thrust. But if only a drawer exists, or the pressure in which one bearing is 0 or neglected can, no warehouse at all needs to be monitored with the exception of the one that picks up the thrust. The arrangement for monitoring the pressure difference, like them was presented in the above, is nevertheless volatile, since it is not just one Reference pressure is generated for the bearing under load, but also a Pressure monitoring of all bearings is enabled, which are under load.

Das heißt, die Überwachungsvorrichtung in irgendeinem der oben beschriebenen Lagerformen kann auch zur Steuerung einer den Schub steuernden Anordnung benutzt werden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.That is, the monitoring device in any of those described above Bearing forms can also be used to control an arrangement that controls the thrust as shown in FIG.

Im obigen wurde zwar ausgeführt, daß der in dem Lager herrschende Druck ein Maß für die Schubkraft oder die Belastung ist, die von dem Lager aufgenommen wird, es ist jedoch daraufhinzuweisen, daß der Zusammenhang zwischen dem gemessenenDruck und dem Schub nicht notwendigerweise linear ist. Besonderheiten der Lagerausbildung und des Fließverhaltens des Strömungsmittels in dem Lager können zu kleineren Abweichungen führen. Es versteht sich jedoch, daß sich jede verwendete Druckmessvorrichtung in der Weise modifizieren lässt, daß sie derartige Schwankungen oder Abweichungen kompensiert.In the above it was stated that the ruling class in the camp Pressure is a measure of the thrust or load taken by the bearing however, it should be noted that the relationship between the measured pressure and the thrust is not necessarily linear. Special features of camp training and the flow behavior of the fluid in the bearing can lead to minor deviations to lead. It is understood, however, that any pressure measuring device used in can be modified in such a way that it compensates for such fluctuations or deviations.

Die im obigen beschriebenen Verfahrensmöglichkeiten lassen s-ich an jeder beliebigen Rotationsmaschine anwenden, die. mit geeigneten Schublagern oder ähnlichen Anordnungen ausgestattet ist. Grundsätzlich jedoch lassen sich die beschriebenen Verfahrensmöglichkeiten für mit hoher Drehzahl laufende Rotationsmaschinen verwenden, beispielsweise für Zentrifugalpumpen und Kompressoren, und zwar sowohl einstufiger als auch mehrstufiger Art, und auch für Turbinen und Turbogebläse ebenfalls einstufiger und mehrstufiger Art.The procedural possibilities described in the above leave s-I on any rotary machine that supports. with suitable drawer bearings or similar arrangements is equipped. In principle, however, the described Use process options for high-speed rotating machines, for example for centrifugal pumps and compressors, both single-stage as well as multi-stage type, and also single-stage for turbines and turbo blowers and multi-level type.

Claims

PATENT CLAIMS

Thrust bearing arrangement for rotary machines, characterized by a rotating part (14, 15) and a stationary part (12, 13), of which the rotating Part has a surface which is opposite to a surface of the stationary part and a lubricant between the two parts in the operating state by relative rotation of the two parts can be pressed, which forms a first pressure zone between the opposite surfaces, which keeps these surfaces separate from each other and transfers shear forces between them, and that a pressure determination device (30, 130) is provided, to which a pressure sensor (28, 41, 228, 328) that is exposed to the pressure of the lubricant in the first zone is to determine the axial thrust acting on the bearing assembly.

2. thrust bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the pressure sensor has a movable body (112) with two opposite Pages is provided and depending on pressure differences acting on these sides is movable that one side of the non-increased pressure of the lubricant in the first zone and the other side is subjected to a reference pressure, and that a compensation device (41, 42, 43, 44) is present, which nit the movable Body (11, 31) is connected and can be actuated when the movable body moves is to transmit a desired thrust to one of the parts and thereby automatically to set a desired total thrust value on the bearing arrangement.

3. thrust bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the first pressure zone is put under a pressure that maintains a certain thrust, thereby separating the rotating part (14, 15) and the stationary part (12, 13) to keep that a second pressure zone can be generated in the lubricant, which of the pressure maintaining the thrust deviates by a value that is used as a measure for the thrust acting on the bearing arrangement that a pressure determination device serves (30, 130) is provided, to which a movable body with two opposite Sides, which depend on the difference values of the acting on the sides Prints are movable, one side being the non-amplified printing of the first Zone and the other side exposed to the non-intensified pressure of the second zone is, and that a compensating device (40, 41, 42, 43) is provided which on connected to the moving part and by the movement of this moving part can be actuated to automatically adjust the total thrust force acting on the bearing arrangement set to a desired value.

4. thrust bearing arrangement according to claim 3, characterized in that the rotating part (14, 151 of the device is mounted on a shaft t11), that the Vorridtung also one at some distance from the thrust bearing assembly has rotor (31) mounted on the female (11) through which the working medium passes can, and that there is a stationary body between the rotor and the bearing arrangement (12, 13) is located, with a part of the working medium in one between the rotor and the intermediate space located in the stationary part can escape, while the compensation device (40, 41, 42, 43) a device (43) for controlling the having the pressure of the working medium prevailing in this gap.

5. thrust bearing arrangement according to claim 3, characterized in that the moving part is a piston.

6. thrust bearing arrangement according to claim 3, characterized in that the moving part is a membrane.

7. Thrust bearing assembly with a rotating part and a fixed part Part, with one face of the fixed part and one face of the rotating part Partly mutually opposing, with a lubricant also through the Relative rotation of the parts mentioned can be pressed into the bearing arrangement that then in the radial direction between the mating faces of the rotating and the fixed part flows outward between the mating Areas pressure zones are generated whose pressure is sufficient to separate the parts mentioned with the pressure difference prevailing in these zones as the measured value for the thrust load is used, characterized by a pressure measuring device (30, 130) which has a movable body with two opposite sides, which in Depending on the pressure differences prevailing on these two sides is movable, the two sides of such successive pressure zones (124, 124a, 125, 127) are exposed> of which at least one is between the summarizing Areas located so that the pressure gradient of the lubricant over these mate Surfaces can be monitored, and with a compensation device (40, 41, 42, 43) is provided, which is connected to the movable body and during movements of the movable body can be actuated in order to act on the thrust bearing arrangement Automatically adjust the thrust.

8. Thrust bearing assembly, consisting of two opposing bearing assembly parts to maintain the axial position of a machine shaft, each bearing arrangement a rotating part (14, 15) which is mounted on the shaft (11), and -a stationary part (12, 13), a surface of the rotating part and a surface of the stationary part are opposite one another, and a bearing lubricant body in the operating state between the opposing surfaces of the parts mentioned by the relative rotation the parts are created and maintained under a pressure sufficient to to keep the parts separate from each other and to apply all thrust forces between them transmitted, characterized by a differential pressure measuring device (30), the one has movable body with two overlapping sides and in dependence is movable by differential pressures acting on the two sides; where the one side the non-intensified pressure of the lubricant between the opposite Faces of one of the bearing assembly parts (10) and the other side of the non-reinforced Pressure of the lubricant between the opposing surfaces of the other bearing assembly part (10) is exposed, so that when the rotating parts through an end face Shear load of one of the bearing assembly parts are shifted in the device and relieve in the other bearing assembly part, and the movable body the in the burdened Arrangement part compared to the unloaded one Arrangement part indicates the prevailing pressure and thus the frontal thrust the loaded bearing arrangement part, and wherein a compensating device (40, 41, 43, 44) is present, attached to the movable body and through movements this movable body is actuatable to the two bearing assembly parts automatically s-instile the applied thrust.