DE2801174C3 - Stoßdämpfende Stützvorrichtung für hydrostatische oder hydrodynamische Gleitlager - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine 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 Stützplalte ein Raum zur Aufnahme einer einen Teil der Stüt/.bclastung tragenden Stützkugel und eines unter Druc!; stehenden Strömungsmittels gebildet ist und dieser Raum eine quer zur Stützrichtung liegende Querschnittsfläche aufweist, die kleiner als die wirksame Fläche des in Stützrichtung die Lagerplatte tragenden Strömungsmittelfilmes ist, und wobei in der Lagerplatte oder in der Stützplatte ein in Stützrichtung gleitend beweglicher, abgedichteter Kolben zum Andrücken gegen die in der Stutzplatte bzw. Lagerplatte angeordnete Stützkugel sowie mindestens ein in der Lagerplatte eingearbeiteter Kanal zur kommunizierenden Verbindung zwischen dem den tragenden Strömungsmittelfilm aufnehmenden Raum und dem Raum zwischen Lagerplatte und StUt/.plattc vorhanden sind.

Zum einwandfreien Funktionieren eines hydrostatischen oder hydrodynamischen Gleitlagers ist es notwendig, daß der /wischen den (.»leitflächen dc. Gleitlagers gebildete tragende Schmierfilm bzw. Siiömungsmittclfilm im Ik-1 rieb dauernd aufrechterhalten wird, damit so ein schädlicher metallischer Kontakt zwischen den Gleitflächen verhindert ist.

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

In bestimmten Fällen können außergewöhnliche stoßartige Belastungen über einen kürzeren oder längeren Zeitraum auf das Gleitlager wirken. In solchen

ίο Fällen wird der tragende Schmierfilm mehr oder weniger gestört, so daß eine metallische Berührung zwischen den Gleitflächen stattfindet, die Anlaß für Lagerbeschädigungen sein kann.

Bei FlüssigkeitsEchmierung können die Belastungs-

'5 stoße 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, wei,n relativ langsame Gleitbewegungen im Gleitlager stattfinden.

Solche langsamen (hin- und hergehenden) Bewegungen sind zum Beispiel im Stützlager für Brechkcge! 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 Stoßdämpfeffekt solcher Abstützungen ist gering und in vielen Fällen ungenügend.

JO Der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sloßdämpfende Stützvorrichtung der angegebenen Art zu schaffen, die Belastungsstöße unterschiedlicher Größe und Einwirkungsdauer dämpfend abfängt, so daß zwischen den Gleitflächen

J3 des hydrodynamischen oder hydrostatischen Gleitlagers keine schädliche metallische Berührung stattfindet.

Mit der Anordnung nach der Erfindung wird erreicht, daß sich die Stützkugel und der Kolben in der Lagerplatte bzw. Stüi/platte gegen die Federn vcrlagern, sobald der auf die Slü-'zkugc! kommende Teil der Stützbelastung (Stoßbelastung) eine vorbestimmte Größe übersteigt. In diesem Fall wird der Raum /.wischen der Lagerplatte und der Slüizplattc verkleinert und das Strömungsmittel wird aus diesen Raum über den Kanal in den Raum des tragenden Strömungsmittclfilms des Gleitlagers zur Verstärkung dieses Filmes selbsttätig gedrückt.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist in Anspruch 2 gekennzeichnet. Mit dieser Weiterbildung ist der für die Federn vorzuschcr.de Raum relativ niedrig gehalten, so daß sich eine vorteilhaft gedrungene Bauform der Stützvorrichtung ergibt.

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 zeigt

F i g. I einen Längsschnitt durch eine stoßdämpfende Stützvorrichtung für ein hydrostatisches Gleitlager in einem Kegelbrecher und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine abgeänderte sloßdämpfende Stützvorrichtung fur ein Hvdrodynumisches Gleitlager.

In Fig. I ist mit I die vertikale Welle eines in einem

^h'i Kegelbrecher eingebauten Urechkegels (nicht gezeigt) bezeichnet, die an ihrem linieren Ende in einem hydrostatischen Gleitlager, bestehend aus tier Grundplatte 4 und tier Lagerplatte 2. querverschieblich

abgestützt ist. Ein tragender hydrostatischer Strömungsmittelfilm, 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 Beruhrung 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 da£ Öl über to die Drosselspalte 6,7 radial nach außen ab.

Über der Lagerplatte 2 ist eine Stützplatte 3 angeordnet, weiche 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 3 ein geschlossener Raum 10 gebildet wird, welcher sowohl unter Druck stehendes öl als Strömungsmittel als auch die einen Teil der Stützbelastung tragende Slüukugel 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 ij; übrigens kleiner als die wirksame Fläche des ölfilmes im Raum 5, damit die Stützpiaitc 3 durch den Druck des Öles im Raum 10 nicht nach oben abgehoben werden kann.

In der Stützplattc 3 sind zwei Tellerfedern 15 sowie ein in Stützrichtung gleitend beweglicher, abgedichteter Kolben 14 eingebaut. Der Kolben 14 trägt auf seiner Seite allein die Stützkugel 11. Die Tellerfcdern 15 jo 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 J5 relativ zur Stützplattc 3 unteren Stellung.

Wenn eine vom Brcchkegcl (nicht gezeigt) herkommende, nach unten gerichtete Stoßbciaslung auf die Welle 1 kommt, werden die Tellerfedcrn 15 zusammengedrückt, so daß die Stützplattc 3 relativ zum Kolben 14 nach unten Lewegt wird. Die Größe des Raumes 10 wird dadurch verkleinert, und dementsprechend wird das in diesem Raum 10 befindliche Öl über den Kanal 13 in den Raum 5 und von da aus durch die Drosselspalte 6, 7 radial nach außen herausgedrückt. Auf diese Weise wird verhindert, daß bei Sloßbclastungcn ein schädlicher metallischer KontaKl in den Drossclspalten 6,7 entsteht.

Der in Fig. I gezeigte Längsschnitt gehört zu einem herkömmlichen Kegelbrecher mit dem rotierenden Abschnitt 16, in dem die Welle 1 über das teilweise gezeichnete Pendelrollenlager 17 exzentrisch gelagert ist. Im Betrieb führt also die Lagerplatte 2 unter /.wischcnv.haliung des tragenden Ölfilms im Raum 5 auf der Grundplatte 4 langsame Drehbewegungen aus.

In Fig,2 ist eine abgeänderte stoßdärnpfende Stützvorrichtung für ein oberh.ilb der Stützvorrichtung angeordnetes hydrodynamisches Gleitlager gezeigt, welches aus der oberen Gleitscheibe 20 und der unteren Lagerplatte 19 besteht. Im Vergleich zur in Fig. I dargestellten und vorhergehend beschriebenen Stützvorrichtung ist also diese um 180° gedreht eingebaut, so daß die Lagerplatte 19 oben und die zugehörige Stützplatte 3 unten zu liegen kommen. Der tragende durch öl als Strömungsmittel gebildete Ölfilm wird hier im Raum 18 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 Tellerfedern 21 in der Stützplatte 3 vorhanden, der auf seiner Seite allein die Stützkugel II trägt. Die Tellerfedern 21 drücken den Kolben 14 nach oben gegen die in der Lagerplatte 19 getragene Stützkugel 11. In der Lagerplatte \9 ist der Kanal 23 eingearbeitet, welcher den zwischen üer 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 Stoßbelasiung — siehe Pfeil 24 — auf die Gleitplatte 20 wird durch den Ölfilm im Raum 18 auf die Lagerplatte 19 übertragen. Dadurch werden die Tellerfeder!! 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 Lagerplatte 19 gedrückt, so daß der Ölfilm in diesem Raum 18 in seiner Dicke verstärkt wird. Dementsprechend ist eine schädliche metallische Berührung der Gleitfläche 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 ^Hen Ansprüchen angegebenen Erfindungsgedankens abgewandelt werden. So kann zum Beispiel anstelle von öl ein anderes unter Druck stehendes Strömungsmittel im Raum zwischen der Lagerplatte und der Stützplattc und im Gleitlager verwendet werden.

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

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. 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 Stützkugel und eines unter Druck stehenden Strömungsmittels gebildet ist und dieser Raum eine quer zur Stützrichtung liegende Querschnittsfläche aufweist, die kleiner als die wirksame Fläche des in Stützrichtung die Lagerplatte tragenden Strömungsmittelfilmes ist, und wobei in der Lagerplatte oder in der Stützplatte ein in Stützrichtung gleitend beweglicher, abgedichteter Kolben zum Andrücken gegen die in der Stützplatte bzw. Lagerplatte angeordnete Stützkugel sowie mindestens ein in der Lagerplatte eingearbeiteter Kanal zur kommunizierenden Verbindung zwischen dem den tragenden Strömungsmittelfilm aufnehmenden Raum und dem Raum zwischen Lagerplatte und Stützplatte vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf seiner Seite der Kolben (14) allein die Stützkugel (II) trägt und Federn (15, 21) zum elastischen Andrücken des Kolbens (14) gegen die Stützkugel (11) in der Stützplatte (3) bzw. Lagerplatte (2,19) eingebaut sind.

2. Stütz''οι richtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn zum Andrücken des Kolbens (14) als Tellerfedern (15, 21) ausgebildet sind.