DE2709048A1

DE2709048A1 - Anordnung zur druckoelanhebung von maschinenwellen in radialgleitlagern

Info

Publication number: DE2709048A1
Application number: DE19772709048
Authority: DE
Inventors: Erich Pessel
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1978-09-07

Description

Anordnung zur Druckölanhebung von Maschinenwellen in Radial-
gleitlagern Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Druckölanhebung von Maschinenwellen in Radialgleitlagern, insbesondere Kippsegmentlagern, mit mindestens einer in die unterste Lagerschale eingelassen Druckölnut.
Lager mit Kippsegmenten sind beispielsweise aus der DT-PS 808 905 bekannt. Darüber hinaus ist es aus der GB-PS 676 925 bekannt, bei einem Kreislager eine Vielzahl von krouzförmigen oder den Verlauf eines Rechteck s aufweisende Nuten mit jeweils einer Druckölzufiihrung zu versehen, die in gleichmäßigen Abständen über den ge8amten-Umfang der Lagerschale verteilt sind. Bei diesem Lager soll jedoch als Druckmedium im wesentlichen komprimierte Luft oder ein anderes komprimiertes Gas verwendet werden, womit insbesondere Wellenschwingungen im Lager weitgehend unterdrückt werden sollen. Zur Anhebung schwerer Wellen beim Anlaufen ist ein derartiges Lager daher weniger geeignet.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, bei der auf einfache und sichere Weise schwere Naschinenwellen in Radialgleitlagern mit Kippsegmenten durch Drucköl sicher angehoben werden können, wobei insbesondere eine hohe Lagerbelastung möglich sein soll. Schwierigkeiten haben sich nämlichspeziell bei Kippsegmentlagern wegen der im allgemeinen kugeligen Abstützung der Kippsegmente dadurch ergeben, daß sich durch den öldruck insbesondere die Segmentränder durchbiegen, eo daß das Drucköl seitlich abfließt, ohne die Welle selbst anzuheben.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in das unterste Kippsegment des Lagers vier sich in axialer Richtung erstreckende Druckölnuten eingeschnitten sind, von denen je zwei axial hintereinander und je zwei in Umfangsrichtung nebeneinander und unsymmetrisch zur tiefsten Stelle des Lagers angeordnet sind, und daß jede Druckölnut eine eigene Druckelguführung aufweist. Dabei sind zweckmäßigerweise die jeweils axial hintereinanderliegenden Druckölnuten symmetrisch zur Segmentmitte - bezogen auf die Längserstreckung - angeordnet. Dabei können die Druckölnuten jeweils in der Mitte der jeweiligen Lagerhälfte liegen und jeweils im gleichen Abstand von der Lagerstirnseite und der Segmentmitte enden.
Es ist aber auch möglich, daß die Druckölnuten sich in axialer Richtung angenähert bis zur Segmentmitte erstrecken derart, daß der axiale Abstand der Nutschmalseiten zu den Segmentstirnseiten größer ist als zur Segmentmitte. Um darüber hinaus eine Durchbiegung der Kippsegmentränder zu vermeiden und einen größeren Olwiderstand zu erhalten, ist es ferner zweckmäßig, wenn die außenliegenden Ecken der Druckölnuten auf der iblaufseite des Drucköls schräg zur Wellenlängsachse abgeschrägt sind.
Die beiden axial hintereinanderliegenden Druckölnuten sollen ferner auf der Auslaufseite des Kippsegmentes einen größeren Abstand. zur tiefsten Stelle des Lagers als die beiden Axialnuten auf der anderen Seite aufweisen.
Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Kippsegmentlager mit beispielsweise fünf symmetrisch angeordneten gippsegmenten; Fig. 2 eine Aufsicht auf das unterste Kippsegment mit den entsprechenden Druckölnuten; Fig. 3 eine Aufsicht auf ein weiteres Kippsegment mit näher zur Lagermitte gerückten Druckölnuten und Pig. 4 eine Aufsicht auf ein Kippsegment mit teilweise abgeschrägten Nuten und zylindrischer Lagerung.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, weist das Radialgleitlager 1 beispielsweise fünf Kippsegmente 2, 3, 4, 5 und 6 auf, die jeweils über kugelige Abstützungen 7 im Lagergehäuse 1 kippbar gehalten sind.
In die eigentliche Lagerfläche 8 des untersten Kippsegmentes 7 sind erfindungsgemäß vier sich in axialer Richtung erstreckende Druckölnuten 10, 11, 12 und 13 eingeschnitten, von denen je zwei axial hintereinander und je zwei in Umfangsrichtung nebeneinander und un8ymmetrisch zur tiefsten Stelle des Lagers angeordnet sind, wie das insbesondere aus der Aufsicht nach Fig. 2 zu ersehen ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die jeweils axial hintereinanderliegenden Druckölnuten 10, 11 bzw. 12, 13 symsetrisch zur Segmentmitte Mangeordnet, wobei ihre Stirnseite jeweils im gleichen'Abstand von der Lagerstirnseite 14 bzw. 15 und der Segmentmitte fl enden. Jede dieser Druckölnuten 10 bis 13 weist dabei eine eigene Druckölzuführung 16 bis 19 auf, eo daß die einzelnen Nuten 10 bis 13 jeweils mit Öl unterschiedlichen Druckes und unterschiedlicher Menge beaufschlagt werden könnre.
Durch diese flaßnahme, mehrere Druckölnuten im untersten Kippsegment 2 vorzusehen, wird erreicht, daß der zur Anhebung der Welle 20 erforderliche Öldruck auf eine größere Fläche verteilt wird, so daß dadurch auch größere Wellengewichte sicher angehoben werden können. Durch die zur tiefsten Stelle des Lagers exzentrisch. Anordnung der Druckölnuten wird darüber hinaus eine gerichtete tangentiale Ölströmung erzeugt, die ein leichteres Anlaufender Velle ermöglicht. Dies kann noch besonders durch untergctiedlicheBeaufschlagung der einzelnen Druckölnuten mit Drucköl unterstützt werden.
In Pig. 3, die ebenfalls eine Aufsicht auf ein Kippsegment dar- stellt, ist eine noch günstigere Anordnung der Druckölnuten gezeigt. In dem hier dargestellten Kippsegment 21 sind die vier Druckölnuten 22, 23, 24 und 25 weiter zur Segmentmitte M gerückt bzw. bis zu dieser Mittellinie verlängert. Glcichzeitig ist der Abstand zu den Kippsegmentstirnseiten 14 bzw. 15 vergrößert worden. Dadurch wird erreicht, daß sich das Druckölpolster stärker in der Längsmitte des Kippsegmentes 21 ausbildet. Darüber hinaus ist bei einer derartigen Anordnung der Druckölnuten die Durchbiegung an den Rändern des Kippsegmentes geringer und der Strömungswiderstand für das abströmende Öl größer, so daß dadurch weniger 01 in axialer Richtung abströmen kann, das für die Druckölanhebung verloren gehen würde.
Um diese Durchbiegung der Kippsegmentränder weiter zu vermindern und um die Lunge des drosselnden Ölspaltes zwischen den Nuten und den Kanten des Kippsegmentes zu vergrößern, sind bei dem in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel mit vier Druckölnuten 26, 27, 28 und 29 die in Wellendrehrichtung auf der Ölabströmseite des Kippsegmentes liegenden Axialnuten 26 und 27 etwas kürzer als die innenliegenden Nuten 28 und 29 ausgeführt; darüber hinaus sind die außenliegenden Ecken 30 und 31 abgeschrägt zur Lagerlängsachse ausgeführt, so daß sich dadurch der Abstand von dieser Druckölnut zu den Kippsegmentecken noch weiter vergrößert und dadurch auch der Druck auf die nicht abgestützten Bereiche des eigentlichen Kippsegmentes 32 verringert wird. Dabei kann es weiterhin vorteilhaft sein, das Kippsegment nicht wie bei den bisher dargestellten Ausführungsformen mit einer kugeligen Abstützung zu versehen, sondern auf der Unterseite des Kippsegmentes 32 eine schematisch dargestellte zylindrische Abstützung 33 vorzusehen, die ebenfalls ein Kippen des Kippsegmentes in Umfangsrichtung des Lagers ermöglicht, jedoch in axialer Richtung eine Durchbiegung des Kippsegmentes durch die auftretenden kräfte sicher vermeidet. Damit kann die Belastbarkeit eines derartig ausgebildeten Kippsegmentes weiter erhöht bzw. können auch schwerere Wellen sicher angehoben werden, da ein seitliches Ölabströmen weitgehend unterbunden wird.

Claims

Pat entansprüche S Anordnungzur Druckölanhebung von Maschinenwellen in Radialgleitlagern, insbesondere Kippsegmentlagern, mit mindestens einer in die untere Lagerschale eingelassenen Druckölnut, dadurch gekennzeichnet, daß in das unterste Kippsegment (2, 21, 32) vier sich in axialer Richtung erstreckende Druckölnuten (10 bis 13; 22 bis 25; 26 bis 29) eingeschnitten sind, von denen je zwei axial hintereinander und je zwei in Umfangsrichtung nebeneinander und unsymmetrisch zur tiefsten Stelle des Lagers angeordnet sind, und daß jede Drückölnut eine eigene Druckölzuführung t16 bis 19) aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daXdie beiden axial hintereinanderliegenden Druckölnuten (10, 11; 22, 23; 26, 27;) auf der Ablaufseite des Drucköls einen größeren Abstand zur tiefsten Stelle des Lagers als die beiden Druckölnuten (12, 13; 24, 25; 28, 29) auf der anderen Seite aufweisen.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils axial hintereinanderliegenden Druckölnuten (10, 11; 12, 13) symmetrisch zur Segmentmitte (M) angeordnet sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axial hintereinanderliegenden Druckölnuten (10, 11; 12, 13) jeweils im gleichen Abstand von den Segmentstirnseiten (14, 15) und der Segmentmitte (M) enden.
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckölnuten (22 bis 25; 26 bis 29) sich in axialer Richtung angenähert bis zur Segmentmitte (M) erstrecken derart, daß der axiale Abstand der Nutschmalseiten zu den Segmentstirnseiten (14, 15) größer ist als zur Segmentmitte (M).
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckölnuten (26, 27) auf der Olablaufseite kürzer sind als die Druckölnuten (28, 29) auf der anderen Seite.
7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die außenliegenden Ecken (30, 31) der Druckölnuten (26, 27) auf der Ölablaufseite schräg zur Segmentlängsachse abgeschrägt sind.