DE2636111A1

DE2636111A1 - Self-aligning plain bearing for turbogenerator shafts - has spherical inner part in seat with pockets for pressurised oil

Info

Publication number: DE2636111A1
Application number: DE19762636111
Authority: DE
Inventors: Gerhard Purr; Helmut Dipl Ing Scheffczyk
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1976-08-11
Filing date: 1976-08-11
Publication date: 1978-02-16
Also published as: JPS5321345A

Abstract

The plain bearing for heavy machine shafts is used in turbogenerator sets. The bearing elements rest on a bearing stand with spherical contact surface. The bearing elements are self adjusting in operation. A bearing element (4) has a spherical outside surface (7) and rests in the matching spherical seat (9) of the bearing block (8) which has support pockets (11, 12) charged with oil at high pressure. The spherical bearing element (4) is prevented from rotation in the circumferential direction by a radial pin (15) provided with a ball bearing (16) at its outside end.

Description

Gleitlager für schwere Maschinenwellen, insbesondere für Turbo-Plain bearings for heavy machine shafts, especially for turbo

sätze Die Erfindung betrifft ein Gleitlager für schwere Maschinenwellen, insbesondere für Turbosätze, mit sich über eine Kugelfläche am Lagerbock abstützenden Lagerkörper.sets The invention relates to a plain bearing for heavy machine shafts, especially for turbo sets, with a spherical surface supported on the bearing block Bearing body.

Ein derartiges Gleitlager ist aus der DT-AS 1 273 271 bekannt.Such a plain bearing is known from DT-AS 1 273 271.

Dabei weist der Lagerkörper am Außenumfang einen schmalen, kugelkalottenförmig ausgebildeten Abschnitt auf, der in einer entsprechend gewölbten Fläche des Lagergehäuses abgestützt ist.The bearing body has a narrow, spherical cap-shaped shape on the outer circumference formed section, which is in a correspondingly curved surface of the bearing housing is supported.

Derartige kugelige Lagerkörper dienen jedoch nur zur Erleichterung des Einbaues und zum entsprechenden Ausrichten des Lagerkörpers während der Montage. Ein Nachstellen während des Betriebes der abzustützenden Maschine ist dabei nicht möglich. Bei einem Verkanten des Lagerkörpers oder einer Verlagerung der Welle können jedoch örtlich überhöhte spezifische Lagerbelastungen auftreten, wobei der dadurch bedingte unzulässige Temperaturanstieg das Lagermetall zerstören kann.However, such spherical bearing bodies are only used to make things easier the installation and the corresponding alignment of the bearing body during assembly. There is no need to readjust the machine to be supported while it is in operation possible. If the bearing body tilts or the shaft is displaced, you can however, locally excessive specific bearing loads occur, whereby the conditional inadmissible rise in temperature can destroy the bearing metal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gleitlager zu schaffen, dessen Lagerkörper sich auch im Betrieb selbsttätig nachstellen kann.The invention is therefore based on the object of providing a plain bearing create, whose bearing body can readjust itself automatically during operation.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Lagerkörper auf seiner gesamten äußeren Umfangsfläche kugelförmig gewölbt und in entsprechenden Kugel flächen des Lagerbockes gelagert ist, daß in mindestens zwei achsnormalen Ebenen des Lagerbockes Tragtaschen eingeschnitten sind, die mit öl hohen Druckes beaufschlagt sind und daß der Lagerkörper eine Verdrehsicherung in Umfangsrichtung aufweist.To solve this problem, the invention provides that the Bearing body domed spherically on its entire outer circumferential surface and in corresponding ball surfaces of the bearing block is stored that in at least two axially normal planes of the bearing block carrier pockets are incised, which are covered with oil high pressure are applied and that the bearing body is an anti-rotation device in Has circumferential direction.

Durch diese kugelförmige Ausbildung des Lagerkörpers und der Erzeugung von Ölpolstern kann sich der Kugelkörper nahezu reibungslos in jede erforderliche Position selbsttätig einstellen.Through this spherical design of the bearing body and the generation By using oil cushions, the spherical body can move almost smoothly into any required Adjust position automatically.

Die Verdrehsicherung für den Lagerkörper besteht zweckmäßigerweise aus einem in den oberen Lagerkörper eingesetzten Radialbolzen mit auf seinem nach außen überstehenden Ende aufgesetzten Kugellager, wobei zur Führung dieses Kugellagers in dem gegenüberstehenden Lagerbock eine sich in Richtung der Wellenlängsachse erstreckende Ausnehmung eingeschnitten ist.The rotation lock for the bearing body is expedient from a radial bolt inserted into the upper bearing body with on his after outside protruding end attached ball bearing, whereby to guide this ball bearing in the opposite bearing block one extending in the direction of the longitudinal axis of the shaft Recess is cut.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels in Form eines axial und radial belastbaren Tragdrucklagers näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Lager mit- eingelegter Welle und Fig. 2 einen Querschnitt durch den äußeren Lagerbock entsprechend der Schnittlinie II-II und Fig. 3 einen Teilquerschnitt durch die obere Lagerhälfte im Bereich der Verdrehsicherung entsprechend der Schnittlinie III-III nach Fig. 1.A schematic drawing shows the structure and mode of operation an embodiment in the form of an axially and radially loadable thrust bearing explained in more detail. They show: FIG. 1 a longitudinal section through the bearing, which is also inserted Shaft and Fig. 2 shows a cross section through the outer bearing block according to the Section line II-II and FIG. 3 shows a partial cross section through the upper half of the bearing in the area of the anti-rotation device according to the section line III-III according to Fig. 1.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist die Welle 1 mit ihren Wellenbunden 2 und 3 zunächst von dem Lagerkörper 4, der im allgemeinen zweiteilig ausgeführt ist, gehalten. Dieser Lagerkörper 4 weist an seinem Innenumfang einen Lagermetallausguß 5 zur radialen Abstützung der Welle sowie an seinen axialen Anlageflächen Gleitklötze 6 zur axialen Abstützung der Welle auf. Die äußere Umfangsfläche 7 des Lagerkörpers 4 ist nun erfindungsgemäß über ihre gesamte Breite und den gesamten Umfang kugelförmig gewölbt und wird in einem Lagerbock 8 gehalten, dessen innere Umfangsfläche 9 ebenfalls kugelförmig ausgenommen ist, um somit eine freie Beweglichkeit des Lagerkörpers 4 in allen Richtungen zu gewährleisten.As can be seen from Fig. 1, the shaft 1 is with its shaft collars 2 and 3 initially from the bearing body 4, which is generally made in two parts is held. This bearing body 4 has a bearing metal spout on its inner circumference 5 for radial support of the shaft and sliding blocks on its axial contact surfaces 6 for axial support of the shaft. The outer peripheral surface 7 of the bearing body 4 is now according to the invention spherical over its entire width and the entire circumference arched and is held in a bearing block 8, the inner peripheral surface 9 of which is also is spherical excepted, so as to allow free movement of the bearing body 4 in all directions.

Um jedoch eine Einstellbarkeit des Lagerkörpers 4 auch während der Belastung und des Betriebes der Maschine zu gewährleisten, ist der kugelförmige Lagerkörper 4 zusätzlich auf einem Ölpolster gelagert. Dazu sind in den Lagerbock 8 in mindestens zwei achsnormalen Ebenen Tragtaschen 10 und 11 eingeschnitten, wie das insbesondere aus dem Querschnitt nach Fig. 2 zu ersehen ist.However, in order to adjust the bearing body 4 during the load and the operation of the machine is ensured by the spherical bearing body 4 additionally stored on an oil cushion. These are in the bracket 8 in at least two axially normal planes carrying pockets 10 and 11 cut, like that in particular can be seen from the cross section according to FIG.

Diese Tragtaschen 10 werden über entsprechende Querbohrungen 12 im Lagerbock und davon ausgehende Verbindungsbohrungen 13 mit t Öl hohen Druckes versorgt. Durch diesen Aufbau von Ölpolstern kann somit der Lagerkörper 4 allen Wellenverlagerungen folgen und sich nahezu reibungslos in die erforderliche Position einstellen.These carrier bags 10 are via corresponding transverse bores 12 in the Bearing block and connecting bores 13 extending therefrom are supplied with t of high pressure oil. Due to this structure of oil cushions, the bearing body 4 can withstand all shaft displacements follow and adjust to the required position almost smoothly.

Wegen dieser beinahe reibungsfreien Lagerung des Lagerkörpers 4 ist es jedoch erforderlich, eine zusätzliche Verdrehsicherung vorzusehen, um ein Verdrehen des kugelförmigen Lagerkörpers in Umfangsrichtung zu verhindern. Aus diesem Grunde ist in die obere Hälfte des Lagerkörpers 4 ein Radialbolzen 15 eingesetzt, der auf seinem nach außen überstehenden Ende ein Kugellager 16 trägt.Because of this almost frictionless mounting of the bearing body 4 is however, it is necessary to provide an additional anti-rotation device to prevent rotation to prevent the spherical bearing body in the circumferential direction. For this reason a radial bolt 15 is inserted into the upper half of the bearing body 4, which on its outwardly protruding end carries a ball bearing 16.

Zur Führung dieses Kugellagers 16 ist in den oberen Lagerbock 8 eine Ausnehmung 17 eingeschnitten, die wie der Teilquerschnitt nach Fig. 3 zeigt, in Umfangsrichtung des Lagers die gleiche Breite wie das Kugellager 16 aufweist, jedoch in axialer Richtung länger ist als der Durchmesser des Kugellagers. Damit wird einerseits die aus der Lagerverlustleistungresultierende Umfangskraft auf den äußeren Lagerbock 8 übertragen und somit der Lagerkörper 4 in Umfangsrichtung festgehalten, andererseits aber ist durch die Ausbildung der Ausnehmung 16 ein Kippen des Lagerkörpers 4 in Achsrichtung ermöglicht.To guide this ball bearing 16 is in the upper bracket 8 a Cut recess 17, which shows as the partial cross section according to FIG. 3, in The circumferential direction of the bearing has the same width as the ball bearing 16, however is longer in the axial direction than the diameter of the ball bearing. So on the one hand the circumferential force on the outer bearing block resulting from the bearing power loss 8 transferred and thus the bearing body 4 held in the circumferential direction, on the other hand however, the formation of the recess 16 causes the bearing body 4 to tilt in Axial direction allows.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt die Anwendung der Erfindung auf ein Axial-Radiallager. Es ist aber auch jede andere Ausbildung des Lagers in Form eines einfachen Radiallagers oder eines Axiallagers möglich, wobei in gleicher Weise eine leichte Einstellbarkeit des Lagers auch während des Betriebes der Maschine sicher gewährleistet ist.The illustrated embodiment shows the application of the invention on an axial-radial bearing. But it is also every other training of the camp in Form of a simple radial bearing or an axial bearing possible, with the same Way an easy adjustability of the bearing even during the operation of the machine is guaranteed.

Claims

Claims 1. Plain bearings for heavy machine shafts, in particular for turbo sets, with bearing bodies supported by a spherical surface on the bearing block, characterized in that the bearing body (4) on its entire outer peripheral surface (7) spherically arched and in a corresponding spherical recess (9) of the bearing block (8) is mounted that at least in two axially normal planes of the Bearing block (8), carrier pockets (11, 12) are incised, which are filled with high pressure oil are acted upon and that the bearing body (4) has an anti-rotation device (15, 16) in Has circumferential direction.

2. Plain bearing according to claim 1, characterized in that the anti-rotation device from a radial bolt (15) inserted into the upper bearing body (4) with a on its outwardly projecting end mounted ball bearing (16), and that to guide this ball bearing (16) in the opposite bearing block (8) cut into a recess (17) extending in the direction of the longitudinal axis of the shaft is.

3. Plain bearing according to claim 1, characterized in that the in Circumferential carrying pockets (10, 11) divided into several re sub-pockets are each connected to a common pressure oil line (12).