DE2801174A1

DE2801174A1 - Stossdaempfende stuetzvorrichtung fuer hydrostatische oder hydrodynamische gleitlager

Info

Publication number: DE2801174A1
Application number: DE19782801174
Authority: DE
Inventors: Goeran Haallstedt
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1977-01-18
Filing date: 1978-01-12
Publication date: 1978-07-20
Also published as: FR2377547B3; DE2801174C3; GB1563667A; JPS5838647B2; FR2377547A1; ZA777645B; ATA34978A; AU3174277A; SE401549B; AT353582B; US4174136A; DE2801174B2; FI773780A; JPS5390570A

Description

Stoßdämpfende Stützvorrichtung für hydrostatische oder hydrodynamische Gleitlager

Zum einwandfreien Funktionieren eines hydrostatischen oder hydrodynamischen Gleitlagers ist es notwendig, daß der zwischen den Gleitflächen des Gleitlagers gebildete tragende Schmierfilm bzw. Strömungsmittelfilm im Betrieb dauernd aufrechterhalten wird, damit so ein schädlicher metallischer Kontakt zwischen den Gleitflächen verhindert ist.

In vielen Fällen kann sichergestellt werden, daß sich zwisohen den stationären oder relativ zueinander bewegenden Gleitflächen immer der vorgesehene, unter Zugrundelegung der Betriebsverhältnisse vorausbestimmte Schmierfilm bildet.

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In bestimmten Fällen können außergewöhnliche stoßartige Belastungen über einen kürzeren oder längeren Zeitraum auf das Gleitlager wirken. In solchen Fällen wird der tragende Schmierfilm mehr oder weniger gestört, so daß eine metallische BerUhrung zwischen den Gleitflächen stattfindet, die Anlaß für Lagerbesohädigungen sein kann.

Bei Flüssigkeitsschmierung können die Belastungsstöße im Gleitlager dadurch gedämpft werden, daß für die Schmierung eine Flüssigkeit mit einer hohen Viskosität verwendet wird. Dabei entstehen allerdings oft Schwierigkeiten, den gewünschten Dämpfungseffekt zu erzielen, vor allen Dingen dann, wenn relativ langsame Gleitbewegungen im Gleitlager stattfinden. Solche langsamen (hin- und hergehenden) Bewegungen sind zum Beispiel im Stützlager für Brechkegel von Kegelbrechern vorhanden.

Es ist auch bekannt, die Belastungsstöße auf das Gleitlager dadurch abzufangen, daß zur Abstützung des Gleitlagers hintereinandergeschaltete Federn verwendet werden. Die Lösungen haben Jedoch nicht befriedigt, denn der Stoßdämpfungseffekt solcher Abstützungen ist gering und in vielen Fällen ungenügend.

Der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stoßdämpfende Stützvorrichtung, die aus einer vom Strömungsmittelfilm des Gleitlagers getragenen Lagerplatte und einer mit dieser zusammenwirkenden Stützplatte besteht, wobei die eine der Platten an ihrem Dtafang von der anderen Platte dioht umfaßt ist, so daß zwischen der Lagerplatte und der Stützplatte

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ein Raum zur Aufnahme einer einen Teil der Stutzbelastung tragenden StUtzkugel und eines unter Druck stehenden Strömungsmittels gebildet ist, zu schaffen, die Belastungsstöße unterschiedlicher Größe und Einwirkungsdauer dämpfend abfängt, so daß zwischen den Gleitflächen des hydrodynamischen oder hydrostatischen Gleitlagers keine schädliche metallische Berührung stattfindet.

Mit der Anordnung nach der Erfindung wird erreicht, daß sieh die Stützkugel und der Kolben in der Lagerplatte bzw. Stützplatte gegen die Federn verlagern, sobald der auf die Stützkugel kommende Teil der Stutzbelastung (Stoßbelastung) eine vorbestimmte Größe übersteigt. In diesem Pail wird der Raum zwischen der Lagerplatte und der Stützplatte verkleinert und das Strömungsmittel wird aus diesen Raum über den Kanal in den Raum des tragenden Strömungsmittelfilms des Gleitlagers zur Verstärkung dieses Filmes selbsttätig gedrückt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den UnteransprUchen beschrieben.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird eine Anordnung geschaffen, die verhindert, daß die Lagerplatte durch den Druck des StröaungsHittels im Raum zwischen Lagerplatte und Stützplatte von der zugehörigen Stutzplatte abgehoben wird.

Die den Druck des Strömungsmittels im Raum zwischen Lagerplatte und Stütiplatte regelnden Federn sind nach der Ausgestaltung ge- wätß Anspruch 3 vorteilhaft als Tellerfedern ausgebildet.

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Die erfindungsgemäße stoßdämpfende Stützvorrichtung für hydrostatische oder hydrodynamische Gleitlager wird in der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1 einen Querschnitt durch eine stoßdämpfende Stützvorrichtung für ein hydrostatisches Gleitlager in einem Kegelbrecher und

Figur 2 einen Querschnitt durch eine abgeänderte stoßdämpfende Stützvorrichtung für ein hydrodynamisches Gleitlager.

In Figur 1 ist mit 1 die vertikale Welle eines in einem Kegelbrecher eingebauten Brechkegels (nicht gezeigt) bezeichnet, die an ihrem unteren Ende in einem hydrostatischen Gleitlager bestehend aus der Grundplatte 4 und der Lagerplatte 2 quersohieblich abgestützt ist. Ein tragender hydrostatischer Strömungsmittelfi Im, im vorliegenden Fall Ölfilm, wird durch ein unter Druck stehendes öl in dem Raum 5 zwischen der Grundplatte 4 und der Lagerplatte 2 gebildet, so daß eine gegenseitige metallische Berührung dieser Platten 2, 4 verhindert ist. Das unter Druck stehende Öl wird durch den Zuführungskanal 8 in der Grundplatte 4 laufend dem Ölfilm im Raum 5 zugeführt, und zwar über das im Druckölkanal eingebaute Rückschlagventil 9. Vom Raum 5 aus strömt das Öl über die Drosselspalte 6, 7 radial nach außen ab.

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Über der Lagerplatte 2 ist eine Stützplatte 3 angeordnet, welche die Lagerplatte 2 mit einem axial verlaufenden ringförmigen Vorsprung an ihrem Umfang umfaßt, wobei mit Hilfe der in der Lagerplatte 2 eingebauten Ringdichtung 12 zwischen der Lagerplatte 2 und der Stützplatte J ein geschlossener Raum 10 gebildet wird, welcher sowohl unter Druck stehendes Öl als Strömungsmittel als auch die einen Teil der Stützbelastung tragende Stützkugel 11 aufnimmt. Der Raum 10 steht über den Kanal 13 in kommunizierender Verbindung mit dem Raum 5. Die quer zur Stützrichtung liegende Querschnittsfläche des Raumes 10 ist übrigens kleiner als die wirksame Fläche des Ölfilmes im Raum 5* damit die Stützplatte 3 durch den Druck des Öles im Raum 10 nicht nach oben abgehoben werden kann.

In der Stützplatte 2 sind zwei Tellerfedern 15 sowie ein in Stützrichtung gleitend beweglicher, abgedichteter Kolben 14 eingebaut. Die Tellerfedern 15 drücken den Kolben 14 nach unten gegen die Oberfläche der Stützkugel 11, so daß ein bestimmter Teil der Belastung über den Kolben 14 und die Stützkugel 11 zur Lagerplatte 2 übertragen wird. Kolben 14 und Stützkugel 11 befinden sich dabei in ihrer relativ zur Stützplatte jj unteren Stellung.

Wenn eine vom Brechkegel (nieht gezeigt) herkommende, nach unten gerichtete Stoßbelastung auf die Welle 1 kommt, werden die Tellerfedern 15 zusammengedrückt, so daß sich der Kolben 14 in die Stützplatte 3 hineinbewegt bzw. die Stützplatte J> relativ zum Kolben 14 nach unten bewegt wird. Die Größe des

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Raumes 10 wird dadurch verkleinert und dementsprechend wird das in diesem Raum 10 befindliche Öl über den Kanal I3 in den Raun 5 und von da aus durch die Drosselspalte 6, 7 radial nach außen herausgedrückt. Auf diese Weise wird verhindert, daß bei Stoßbelastungen ein schädlicher metallischer Kontakt in den Drosselspalten 6, 7 entsteht.

Der in Figur 1 gezeigte Querschnitt gehört zu einem herkömmlichen Kegelbrecher »it dem rotierenden Abschnitt l6, in dem die Welle 1 über das teilweise gezeichnete Pendelrollenlager 17 exzentrisch gelagert ist. Im Betrieb führt also die Lagerplatte 2 unter Zwischenschaltung des tragenden Ölfilms im Raum 5 auf der Grundplatte 4 langsame Drehbewegungen aus.

In Figur 2 ist eine abgeänderte stoßdämpfende Stützvorrichtung für ein oberhalb der Stützvorrichtung angeordnete hydrodynaalsches Gleitlager gezeigt, welches aus der oberen Gleitscheibe 20 und der unteren Lagerplatte 19 besteht. Im Vergleich zur in Figur 1 dargestellten und vorhergehend beschriebenen Stützvorrichtung ist also diese um I80 gedreht eingebaut, so daß die Lagerplatte 19 oben und die zugehörige Stützplatte 3 unten zu liegen können. Der tragende durch Öl als Strömungsmittel gebildete Ölfilm wird hier im Raum l8 zwischen der Gleitscheibe 20 und der Lagerplatte 19 beim Aufeinandergleiten in Richtung des eingezeichneten Pfeiles hydrodynamisch erzeugt, so daß im Ölfilm ein hydrodynamischer Öldruck entsteht.

Im Übrigen ist bei dieser abgeänderten Stützvorrichtung wieder ein in Stützrichtung gleitend beweglicher Kolben 14 mit

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Tellerfedern 21 in der Stützplatte 3 vorhanden. Die Tellerfedern 21 drücken den Kolben 14 nach oben gegen die in der Lagerplatte 19 getragene Stützkugel 11. In der Lagerplatte 19 ist der Kanal 23 eingearbeitet, welcher den zwischen der Lagerplatte 19 und der Stützplatte 3 gebildeten mit Öl als Strömungsmittel gefüllten Raum 22 mit dem Raum 18 des tragenden Ölfilms verbindet.

Eine von oben kommende Stoßbelastung - siehe Pfeil 24 - auf die Gleitplatte 20 wird durch den Ölfilm im Raum 18 auf die Lagerplatte 19 übertragen. Dadurch werden die Tellerfedern 21 über den sich nach unten bewegenden Kolben 14 zusammengedrückt. Gleichzeitig wird der Raum 22 verkleinert und das in diesem Raum 22 befindliche Öl durch den Kanal 23 nach oben in den Raum 18 zwischen der Gleitplatte 20 und der Lager-. platte 19 gedrückt, so daß der Ölfilm in diesem Raum 18 in seiner Dicke verstärkt wird. Dementsprechend ist eine schädliche metallische Berührung der Gleitflächen bei Stoßbelastungen unterschiedlicher Größe und Einwirkungsdauer verhindert, und gleichzeitig sind die auf das Gleitlager kommenden Stöße gedämpft.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungen beschränkt. Sie kann im Rahmen des in den Ansprüchen angegebenen Erfindungegedankens abgewandelt werden* So kann, zum Beispiel anstelle von Öl ein anderes unter Druck stehendes Strömungsmittel im Raum zwischen der Lagerplatte und der Stützplatte und im Gleitlager verwendet werden.

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Außerdem braucht der Kolben mit den Federn nicht in der StUtzplatte eingebaut zu sein. Vielmehr kann dieser Kolben auch in der Lagerplatte angeordnet sein, wobei dieser dann durch die Federn gegen die in der StUtzplatte getragene Stützkugel angedrückt wird und somit einen Teil der auf die Stützvorrichtung kommenden Stützbelastung trägt.

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Leerse it

Claims

P ate ntan s ρ r ü c he

Stoßdämpfende Stützvorrichtung für hydrostatische oder hydrodynamische Gleitlager, bestehend aus einer vom Strömungsmittelfilm des Gleitlagers getragenen Lagerplatte und einer mit dieser zusammenwirkenden Stützplatte, wobei eine der beiden Platten an ihrem Umfang von der anderen Platte dicht umfaßt ist, so daß zwischen der Lagerplatte und der Stützplatte ein Raum zur Aufnahme einer einen Teil der Stützbelastung tragenden StUtzkugel und eines unter Druck stehenden Ströraungsmittels gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lagerplatte (2) oder in der Stützplatte (j) ein in Stützrichtung gleitend beweglicher, abgedichteter Kolben (1%) mit Federn (15,21) zum elastisohen Andrücken des Kolbens (l4) gegen die in der Stützplatte (3) bzw. Lagerplatte (2) angeordnete Stützkugel (11) sowie ·1η-

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ORIGINAL INSPECTED

destens ein in der Lagerplatte (2) eingearbeiteter Kanal (13,23) zur kommunizierenden Verbindung zwischen dem den tragenden Strömungsmittelfile aufnehmenden Raum (5,l8)
und dem Raum (10,22) zwischen Lagerplatte (2) und Stützplatte (3) vorhanden sind.
2. S tut ζ vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Stützrichtung liegende Querschnittsfläche des Raumes (10,22) kleiner ist als die wirksame Fläche des in Stützrichtung die Lagerplatte (2,19) tragenden Strömungsmittelfilmes im Raum (5,18).
3. Stützvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn zum Andrücken des Kolbens (14) als Tellerfedern (15,21) ausgebildet sind.

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