DE2946471A1

DE2946471A1 - Lagerung eines rotors

Info

Publication number: DE2946471A1
Application number: DE19792946471
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Dr. Alfred Zürich Christ; Mario Schio Peron
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1979-11-17
Filing date: 1979-11-17
Publication date: 1981-05-27
Also published as: DE2946471C2

Description

Lagerung eines Rotors
Die Erfindung betrifft die Lagerung eines Rotors gegenüber einem Fundament mittels einer dem Rotor zugeordneten und mit ihm rotierenden Gleitfläche und mittels eines gegenüber dem Fundament gelagerten Lagerkörpers, der eine mit der Gleitfläche zusamnenarbeitende Stützfläche aufweist.
Für die Lagerung von Rotoren werden mit Vorteil hydrostatische Stützelemente verwendet, die nur kleine Reibungsverluste verursachen. Bei diesen Stützelementen bildet sich zwischen der Gleitfläche des Rotors und der Stützfläche des Lagerkörpers an den die hydrostatischen Lagertaschen umgebenden Rändern der Stützfläche nur ein sehr dünner Schmierfilm zwischen G3.eitfläche und Stützfläche.
Bei grösseren Rotoren, d.h. bei grösserer Gleitfläche ist es schwierig, den erforderlichen dünnen Spalt für den Schmierfilm zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, auch bei grösseren Rotoren eine einwandfreie hydrostatische Lagerung zu ermöglichen, Diese Aufgabe wird bei einer Lagerung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass an dem Rotor eine Platte angebracht ist, die mit einer Stelle des Rotors in Stützrichtung unverschieblich, aber relativ zum Rotor biegeweich verbunden ist, die an ihrer einen Seite die Gleitfläche für den die Stützfläche aufweisenden Lagerkörper trägt und die auf ihrer anderen Seite die Querschnittsfläche eines Druckpol stersbildet, wobei die Stützfläche und die Querschnittsfläche einander gegenüberliegen, und der wirksame Anteil der Stützfläche und die Querschnittsfläche im wesentlichen gleichgross sind, und wobei der Druck im Druckpolster und der Druck in dem zwischen der Gleitfläche und dem wirksamen Anteil der Stützfläche liegenden Raum im wesentlichen gleichgross gehalten sind.
Die Erfindung gründet sich auf die Erkenntnis, dass sich die grösseren Rotoren unter den Betrieskräften und insbesondere den Stützkräften der Lagerung verbiegen, so dass die für die Lagerung des Rotors dienende sleitfEche nicht mehr eben bleibt. Der Spalt zwischen der ebenen Stützfläche des Lagerkörpers und der unebenen Gleitfläche des Rotors hat dadurch nicht mehr überall die gleiche Grösse. Bei grösseren Verbiegungen karmt es zu direkter Berührung zwischen Gleitfläche und Stützfläche mit entsprechendem Verschleiss dieser Flächen.
Durch die erfindungsgemässen Massnahmen aber bleibt die Gleitfläche des Rotors auch dann eben, wenn sich der Rotor verformt.
Vorteilhafterweise wird die die Gleitfläche aufweisende Platte mit einem Kanal versehen, der den zwischen der Gleitfläche und der Stützfläche liegenden Raum mit dem Druckpolster verbindet.
Damit sich der Lagerkörper möglichst genau an die eben bleibende Gleitfläche anpassen kann, ist es von Vorteil, wenn der Lagerkörper mit dem Fundament einen Druckraum begrenzt und relativ zum Fundament neigbar ist.
Für eine Axiallagerung ist es vorteilhaft, die Platte als Kreisscheibe auszubilden. Bei grösseren Rotoren wird vorteilhafterweise eine kranzförmige Lagerung vorgesehen, und die Platte wird als Ringscheibe ausgebildet.
In der Zeichnung, anhand welcher die Erfindung näher erläutert wird, sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 Einen Axialschnitt durch ein zentrales Axiallager, Fig. 2 einen Axialschnitt durch ein kranzförmiges Axiallager, und Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt für eine weitere Einzelheit.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Lagerung ist ein Rotor 1 mit einem Flansch 2 gegenüber einem Fundament 3 gelagert. Dem Rotor ist eine mit ihm rotierende Gleitfläche 4 zugeordnet. Ein Lagerkörper 5 ist gegenüber dem Fundament 3 gelagert und weisst eine mit der Gleitfläche 4 zusammenarbeitende Stützfläche 6 auf.
Der Lagerkörper 5 greift in einen mit dem Fundament 3 fest verbundenen Druckzylinder 7 ein und ruht auf der im Druckzylinder 7 befindlichen Flüssigkeit. Eine Verbindung 8 des Lagerkörpers 5 mit dem Druckzylinder 7 ist so ausgebildet, dass sich der Lagerkörper 5 relativ zur Achse des Rotors 1 neigen kann. Einebiegeweiche Stange 9 hält den Lagerkörper 5 in Achsrichtungdes Rotors 1 fest.
Am Rotor 1 i,teine Platte 10 angebracht, die mit einer Stelle 11 des Rotors, d.h. mit dem Unfang des Flansches 2 in Stützrichtung der Lagerung unverschieblich, aber relativ zum Rotor 1 biegeweich verbunden ist. Die Platte 10 trägt an ihrer einen Seite die Gleitfläche 4 für den die Stützfläche 6 aufweisenden Lagerkörper 5 und bildet auf ihrer anderen Seite die Querschnittsfläche 12 eines Druckpolsters 13. Die Stützfläche 6 und die Querschnittsfläche 12 liegen einander gegenüber. Der wirksameAnteil der Stützfläche 6 ist im wesentlichen gleichgross wie die Querschnittsfläche 12. Ein Kanal 14 verbindet den zwischen der Gleitfläche und dem wirksamen Anteil der Stützfläche 6 liegenden Raum mit dem Druckpolster 13, so dass der Druck auf beiden Seiten der Platte 10 im wesentlichen gleichgross ist. Die Platte 10 bleibt also eben.
Während bei der zentralen Lagerung nach Fig. 1 die Platte 10 als Kreisscheibe ausgebildet ist, ist sie bei der in Fig. 2 dargestellten kranzförmigen Lagerung als Ringscheibe ausgebildet. Dementsprenfend ist der lagerrörper5 ebenfalls ringförmig ausgebildet und weisst kranzförmig verteilte Lagertaschen auf. Der Druckzylinder 7 ist ebener falls ringförmig ausgebildet. Die Achse des Rotors ist mit 16 bezeichnet.
Die Platte 10 ist an der Stelle 11 des Flansches 2, d.h. am Aussenunfang des Flansches 2 mit dem Rotor 1 in Stützrichtung unverschieblich, aber relativ zum Rotor 1 biegeweich verbunden. Dabei weist der Flansch 2 eine über den ganzen Umfang verlaufende Ringnut 17 auf.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsforrn ist an der Stelle 11 eine schneidenförmige Auflage des Flansches 2 auf der Platte 10 vorgesehen.
In allen Figuren sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Die Druckflüssigkeit wird den Lagerungen durch eine Leitung 18 zugeführt und gelangt direkt oder indirekt in den Druckraum des Druckzylinders 7 und über Drosselkanäle in die Lagertaschen der Stützfläche 6.
Der wirksame Anteil der Stützfläche wird bekanntlich dadurch erhalten, dass von der gesammten Stützfläche an allen Abflussrändern die abflussseitige Hälfte des Randes abgezogen wird.

Claims

Patentansprüche Lagerung eines Rotors gegenüber einem Fundament mittels einer dem Rotor zugeordneten und mit ihm rotierenden Gleitfläche und mittels eines gegenüber dem Fundament gelagerten Lagerkörpers, der eine mit der Gleitfläche zusammenarbeitende Stützfläche aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass an dem Rotor (1) eine Platte (10) angebracht ist, die mit einer Stelle (11) des Rotors in Stützrichtung unverschieblich, aber relativ zum Rotor(1) biegeweich verbunden ist, die an ihrer einen Seite die Gleitfläche (4) für den die Stützfläche (6) aufweisenden Lagerkörper (5) trägt und die auf ihrer anderen Seite die Querschnittsfläche (12) eines Druckpolsters (13) bildet, wobei die Stützfläche (6) und die Querschnittsfläche (12) einander gegenüberliegen, und der wirksame Anteil der Stützfläche (6) und die Querschnittsfläche (12) im wesentlichen gleichgross sind, und wobei der Druck im Druckpolster (13) und der Druck in dem zwischen der Gleitfläche (4) und dem wirksamen Anteil der Stützfläche (6) liegenden Raum im wesentlichen gleichgross gehalten sind.
2. Lagerung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, dass die Platte (10) einen Kanal (141 aufweist, der den zwischen der Gleitfläche (4) und dem wirksamen Anteil der Stützfläche (6) liegenden Raum mit dem Druckpolster (13) verbindet.
3. Lagerung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, dass der Lagerkörper (5) einen Druckraum eines mit dem Fundament (3) verbundenen Druckzylinders (7) begrenzt und relativ zum Fundament neigbar ist.
4. Lagerung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, dass die Platte (10) als Kreisscheibe ausgebildet ist.
5. Lagerung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, dass die Platte (10) als Ringscheibe ausgebildet ist.