DE3005873A1

DE3005873A1 - Lageraufbau fuer sich schnell drehende wellen

Info

Publication number: DE3005873A1
Application number: DE19803005873
Authority: DE
Inventors: Bruce R Owen; Charles R Sarle
Original assignee: Wallace Murray Corp
Current assignee: Wallace Murray Corp
Priority date: 1979-02-22
Filing date: 1980-02-16
Publication date: 1980-09-04
Also published as: BR8000770A; JPS6330524B2; FR2449820B1; GB2049839A; DE3005873C2; SE8000765L; JPS55112418A; FR2449820A1; GB2049839B; US4240678A; SE439347B; CA1129467A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Lageraufbau für sich schnell drehende Wellen.

Im einzelnen befaßt sich die Erfindung mit sich schnell drehenden Turbomaschinen, wie einem Turbolader, und zwar mit der Anbringung der Drehlagerung für die Schnellaufende Welle in der Weise, daß axiale Schubbelastungen aufgenommen und eine Lagerdrehung vermieden werden. Ein Turbolader vom Radialstrom-Typ hat einen Kompressorabschnitt und einen Turbinenabschnitt, wobei diese Abschnitte durch einen Lagerabschnitt voneinander getrennt sind. Das Turbinenrad und das Kompressorrad befinden sich auf einer gemeinsamen Welle. Die Verhältnisse der Turbinen- und Kompressor-Räder sind dergestalt, daß die auf die Räder während des Betriebes einwirkenden axialen Schübe entgegengesetzt sind, so daß sie sich gewöhnlich aufheben. Während bestimmter transienter Übergangsbedingungen übersteigt jedoch der Schub an einem Rad etwas den Schub an dem anderen Rad. Dementsprechend besteht für die Welle die Neigung, sich in dem Lagerabschnitt axial zu bewegen.

Die Welle ist drehbar in einem langgestreckten Hülsenlager angebracht, welches in einem Gehäuse zwischen den Turbinen- und Kompressorrädern angebracht ist. Ein Schmiermittel wird von einer externen Quelle zu dem Hülsenlager geleitet, und zwar durch ein mit der Gehäusebohrung verbundenes Loch in dem Gehäuse. Das Hülsenlager hat zu der Gehäusebohrung verlaufende Verbindungslöcher, die ein Hindurchleiten des Schmiermittels zu der Welle ermöglichen. Das Hülsenlager ist vom bekannten Doppelfilm- oder frei schwimmenden Typ. Dieser hat einen Ölfilm zwischen der Gehäusebohrung sowie der Lageraußenseite und einen Ölfilm zwischen der Lagerinnenseite sowie der sich drehenden Welle. Der Ölfilm kann axiale Schubbelastungen aufnehmen, wenn die sich drehende Welle Kragen bzw. Ringe in unmittelbarer Nähe an den Lagerendflächen hat. Der vorstehende Aufbau ist in der Technik bekannt.

Das Lager kann drehbar oder nicht drehbar angeordnet sein. Es muß

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jedoch auf eine begrenzte axiale Bewegung beschränkt oder an dem Lagergehäuse befestigt sein, um axiale Schubbelastungen aufzunehmen. Dieses erfolgte bisher durch Verwenden einer an dem Lagergehäuse befestigten Platte, gewöhnlich am Kompressorende der Einheit. Diese stationäre Platte hat einen sich drehenden Kragen bzw. Ring an einer Seite und die Lagerfläche an der entgegengesetzten Seite. Da das Lager zwischen dem Kragen bzw. Ring an der Turbinenseite und der Platte eingeengt ist, ist eine axiale Bewegung zu dem Kompressor beschränkt, und die Schubbelastung wird durch den Ölfilm zwischen einem Lagerende sowie dem Turbinenseiten-Kragen und dem entgegengesetzten Ende des Lagers (journal) und dem an die stationäre Platte angrenzenden Lagerölfilm aufgenommen. Eine axiale Bewegung und Schubbelastung zu dem Turbinenende werden durch den Kompressorseiten-Kragen und die stationäre Platte vorgesehen.

Bei sich drehenden Doppelfilm-Lagern bestehen Stabilitätsprobleme, die in erheblichem Maße auf dem Pumpvorgang des Lagers beruhen, welches sich mit einer von der Welle abweichenden Drehzahl dreht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Lageraufbaus der genannten Art. Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich ein Lageraufbau der im Oberbegriff genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 bzw. 9 aufgeführten Merkmale aus. Weitere Merkmale ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Das Lager der vorliegenden Erfindung ist nicht drehbar. Zu diesem Zweck wird das Schmiermittel-Zufuhrloch in dem Lagergehäuse dazu benutzt, einen hohlen Bolzen aufzunehmen, der dann, wenn er in das Loch gepreßt wird, in das Hülsenlager vorsteht, um dieses an einer Dreh- und Axialbewegung in bezug auf das Gehäuse zu hindern. Dieser Bolzen wird nunmehr zu einem Schub- bzw. Druckelement wie die bekannte stationäre Platte. Der Bolzen ist geschlitzt, um eine Schmiermittelabgabe zu dem das Lager umgebenden äußeren Ölfilm zu unterstützen und um Schmiermittel für einen den

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Bolzen selbst umgebenden Ölfilm vorzusehen. Der hohle B olzen ermöglicht eine Ölzufuhr zu der Welle in der üblichen Weise. Das Lager hat ein Bolzenloch an zwei Stellen, die um 180° versetzt sind. Der Teil des Lochs, der nicht von dem Bolzen eingenommen wird, stellt den hauptsächlichen Schmiermittel-Zuführungspfad zu dem äußeren Ölfilm dar. Dieser Bolzen hat somit die Funktion, eine Drehung zu verhindern, während er dafür sorgt, daß sämtliches Schmiermittel zu dem Lagersystem gelangt. Und gleichzeitig wirkt der Bolzen zusammen mit den Lagerendflächen als ein Druckbzw. Schubelement.

Die beiden um 180° versetzten Löcher in dem Lager sorgen nicht nur für eine passende Schmiermittelabgabe zum Versorgen der Lagerabschnitte, sondern sie ermöglichen auch, daß der Bolzen nach einer Entfernung der Welle durch das Lager gestoßen werden kann, wodurch sich das Lager aus dem Lagergehäuse abziehen läßt.

Im Betrieb tritt das Öl aus dem inneren Teil des Lagers an den Enden aus, und es erzeugt einen Ölfilm für eine axiale Druckbzw. Schublager-Funktion an einer Wellenschulter an der Turbinenseite und an einer Druck- bzw. Schubhülse, die an der Kompressorseite an einer WeIlenschulter verriegelt bzw. zur Anlage gebracht ist. Die Wellenschulter und die Druck- bzw. Schubhülse sind grosser als die Lagerenden, um das austretende Öl umfangsmäßig in Abflußbereiche zu schleudern. Dieses führt nicht nur zu einem sofortigen Wegleiten des austretenden Öls von den Wellendichtungen, sondern auch zu einem Wegschleudern des Öls, wodurch ein erneuter Eingriff der Wellenkomponenten mit dem Öl vermieden wird.

Es handelt sich somit um einen fluidgedämpften, nicht drehbaren Lageraufbau für eine sich schnell drehende Welle. Eine Hülse umgibt die Welle, auf der die Turbinen- und Kompressor-Räder angebracht sind, wie bei einem Turbolader. Die Hülse wird an einer Drehung und an einer bedeutenden axialen Bewegung von dem longitudinal gespaltenen, hohlen Metall-Bolzen gehindert. Die Hülse bzw. das Hülsenlager fungiert als Radiallager und als Druck- bzw. Schublager.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 - in einem axialen Schnitt einen repräsentativen Turbolader zum Darstellen der spezifischen Wellen-um! Lageranbringung in den Gehäusen,

Figur 2 - einen vergrößerten Teilschnitt durch den zentralen Bereich des Lagergehäuses zum speziellen Darstellen der Anbringung des Hülsenlagers und der Lagebeziehung von Widerlagern, die von der Welle getragen werden, in bezug auf die Enden des Hülsenlagers,

Figur 3 - einen vergrößerten Teilschnitt durch den zentralen Bereich des Lagergehäuses, wobei die Welle entfernt und der Bolzen vollständig in das Lager eingestoßen ist, um ein Abziehen des Lagers aus dem Lagergehäuse zu ermöglichen ,

Figur 4 - einen axialen Schnitt durch das Lagergehäuse zum Aufzeigen der allgemeinen Details seiner Abflußkammer, Figur 5 - einen Querschnitt längs der Linie 5-5 aus Figur 4 zum Aufzeigen des Querschnitts der Abflußkammer in dem zentralen Bereich des Lagergehäuses und

Figur 6 - einen fragmentarischen Querschnitt längs der Linie 6-6 aus Figur 4 zum Aufzeigen der Details eines bearbeiteten Ölschlitzes, der sicherstellt, daß das weggeschleuderte öl ohne erneuten Eingriff mit der Welle um diese herum strömt.

Gemäß den Figuren 1 und 2 enthält ein allgemein mit 10 bezeichneter Turbolader einen Turbinenabschnitt 12 sowie einen Kompressorabschnitt 14, wobei diese Abschnitte durch ein Lagergehäuse 16 getrennt sind. Der Turbinenabschnitt 12 enthält ein Gehäuse 18, durch das Abgase radial zu einem Turbinenrad 20 geleitet werden, welches hierdurch gedreht wird. Die Gase treten über einen Auslaß j 22 axial aus dem Turbinenrad aus. Der Kompressorabschnitt 14 enthält ein Gehäuse 24, das vorzugsweise zweistückig ausgebildet sein kann. Das Gehäuse 24 hat einen axialen Lufteinlaß 26 zum Zuführen von Luft zu einem Kompressorrad 2 8 und eine Kompressor-Flanschplatte 25.

Das Turbinenrad 20 und das Kompressorrad 2 8 sind auf einer gemeinsamen Welle 30 angebracht, von der ein mittlerer Abschnitt in einem Hülsenlager 32 drehbar gelagert ist. Das Hülsenlager 32 ist in einer zentralen axialen Bohrung 34 in dem Lagergehäuse 16 lose aufgenommen. Das Hülsenlager 32 hat eine Bohrung 36, durch die sich der zentrale Abschnitt der Welle 30 erstreckt und in der der zentrale Abschnitt der Welle 30 drehbar gelagert ist. Das Hülsenlager 32 fungiert somit als ein Radiallager.

Das Lagergehäuse 26 hat ein Loch 38 zum Aufnehmen von Schmiermittel von einer äußeren Quelle. Das Loch 38 öffnet sich in die axiale Bohrung 34. Ein hohler Bolzen 40 ist in das Loch 38 eingepreßt und erstreckt sich in eine Durchsteckbohrung (clearance hole) 42 in dem Hülsenlager 32, um das zur Schmiermittelzufuhr dienende Loch 38 zu verlängern. Damit ist das Hülsenlager 32 in bezug auf das Lagergehäuse 16 fixiert, und dem zentralen Abschnitt der Welle 30 wird Schmiermittel zugeführt. Das Fixieren des Hülsenlagers 32 durch den Bolzen 40 am Gehäuse 16 ermöglicht es, daß das Hülsenlager zusätzlich zu seiner Radiallager-Funktion eine axiale Drucklager-Funktion hat. Es ist darauf hinzuweisen, daß zwischen dem Bolzen 40 und der Durchsteckbohrung 42 ein Spiel vorliegt, so daß eine begrenzte Axial- und Drehbewegung des Hülsenlagers 32 in dem Lagergehäuse 16 möglich ist, und zwar zusätzlich zu einer radialen Bewegung für eine Ölfilmdämpfung. Der Bolzen 40 dient speziell zum Aufnehmen aller auf das Hülsenlager 32 einwirkenden Schubbelastungen.

Es ist darauf hinzuweisen, daß das Hülsenlager 32 vorzugsweise ein zweites Loch 42 aufweist, das mit dem zuerst genannten Loch bzw. der Durchsteckbohrung 42 diametral ausgerichtet ist. Das zweite Loch 42 hat zwei Funktionen. Erstens sorgt es dafür, daß der hauptsächliche öl- oder Schmiermittelstrom auf das Äußere des Ilülsenlagers 32 zwischen diesem und dem Lagergehäuse 16 so verteilt wird, daß ein vollständiges Schwimmen des Hülsenlagers 32 in dem Lagergehäuse 16 bewirkt wird. Zweitens erleichtert es das Entfernen des Bolzens 40.

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Der Bolzen 40 hat einen longitudinal gespaltenen Aufbau, so daß ein longitudinaler Schlitz 44 gebildet wird. Dieser öffnet sich in den Raum zwischen dem Hülsenlager 32 und der Bohrung 34 in dem Lagergehäuse 16. Somit sorgt er für ein Zuführen von unter Druck stehendem Schmiermittel zu dem Bereich zwischen dem Lagergehäuse 16 und dem Hülsenlager 32, so daß ein Ölfilm zwischen dem Hülsenlager 32 und dem Lagergehäuse 16 gebildet wird. Um den/ Schmiermittelstrom zwischen dem Hülsenlager 32 und dem Lagerigehäuse 16 weiter zu erleichtern, ist das Hülsenlager 32 an seiher inneren Oberfläche im Bereich der Löcher 42 bei 48 umfangsmäßi^ unterschnitten. ¹CJI₃

Es ist leicht ersichtlich, daß das hohle Innere des Bolzens 40 einen passenden Schmiermittelstrom durch den Bolzen 40 zu dem Hülsenlager 32 ermöglicht. Somit werden beim Starten, wenn sich die Welle 30 zu drehen beginnt, zunächst ein Ölfilm zwischen der Welle 30 sowie dem Hülsenlager 32 und ein weiterer Ölfilm zwischen dem Hülsenlager 32 sowie dem Lagergehäuse 16 gebildet.

Der hohle Bolzen 40 kann vorzugsweise aus einem Federmetall hergestellt sein, so daß er nicht auf Größe bearbeitet werden muß, was zu einer Kosteneinsparung führt. Gleichzeitig kann der Bolzen 40 in dem Loch 38 in einen erwünschten Sitz mit dem Lagergehäuse j 16 gedrückt werden. Wie es zuvor beschrieben wurde, hat das den Bolzen 40 aufnehmende Loch bzw. die Durchsteckbohrung 42 vorzugsweise einen größeren Durchmesser, so daß ein begrenztes Spiel zwischen dem Hülsenlager 32 und dem Bolzen 40 besteht, welches eine begrenzte Axial- und Drehbewegung des Hülsenlagers 32 in bezug auf das Lagergehäuse 16 ermöglicht.

Es wird nunmehr auf Figur 3 verwiesen, aus der ersichtlich ist, daß das Vorsehen von zwei Löchern 42 einen weiteren Vorteil hat. Wie es klar aus Figur 3 ersichtlich ist, kann der Bolzen 40 nach dem Entfernen der Welle 30 aus dem Hülsenlager 32 aus dem Loch 38 vollständig in das Hülsenlager 32 ausgepreßt werden. Zu diesem Zweck muß natürlich die Länge des Bolzens 40 kleiner als der Durchmesser des Hülsenlagers 32 sein. Nachdem der Bolzen in der

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in Figur 3 dargestellten Art verlagert worden ist, kann das Hülsenlager 32 leicht aus dem Lagergehäuse 16 entfernt werden.

Unter erneutem Bezug insbesondere auf Figur 2 ist ersichtlich, daß sich die Enden des Hülsenlagers über den angrenzenden Bereich des Lagergehäuses 16 hinausgehend erstrecken, damit das Hülsenlager 32 eine Drucklager-Funktion haben kann. Die Stirnseiten des Hülsenlagers 32 bilden somit Drucklager-Flächen.

An das Turbinenende der Welle 30 angrenzend ist diese mit einer allgemein mit 50 bezeichneten Verdickung versehen. Diese kann separat hergestellt und an der Welle 30 mitdrehbar befestigt oder aber mit dieser einstückig ausgebildet sein. Die Verdickung 50 hat eine Druckfläche 52, die dem angrenzenden Ende des Hülsenlagers 32 gegenüberliegt. Somit kann die Druckfläche 52 zusammen mit dem angrenzenden Ende des Hülsenlagers 32 als ein axiales Drucklager fungieren. Die Verdickung 50 ist an die Druckfläche angrenzend so ausgebildet, daß sie einen Spritzring 54 aufweist, der dazu dient, in den Bereich zwischen der Druckfläche 52 und dem angrenzenden Ende des Hülsenlagers 32 eintretendes Öl radial auswärts von der Welle 30 wegzuschleudern. Die Verdickung 50 erstreckt sich in eine Bohrung 56 in einem axialen Endteil des Lagergehäuses 16 und trägt einen Dichtring 58, der eine Abdichtung zwischen der Verdickung 50 und dem Lagergehäuse 16 herstellt, wodurch der Lagerbereich gegenüber dem Turbinenabschnitt 12 abgedichtet wird.

An den entgegengesetzten Enden des Hülsenlagers 32 hat die Welle 30 einen verminderten Durchmesser, und sie trägt einen allgemein mit 60 bezeichneten Kragen bzw. Ring. Dieser hat eine Druckfläche 62, die dem angrenzenden Ende des Hülsenlagers 32 gegenüberliegt und hiermit ein zweites Drucklager bildet. An die Druckfläche 62 unmittelbar angrenzend ist der Kragen bzw. Ring 60 so gestaltet, daß er einen Schmiermittel-Spritzring 64 aufweist, der von dem angrenzenden Ende des Hülsenlagers 32 austretendes Öl von der Welle 30 in einer solchen Weise radial wegschleudert, daß ein erneuter Eingriff des geschleuderten Öls mit dem Kragen bzw. Ring

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60 vermieden wird. Dieser erstreckt sich in eine Bohrung 66, die von der Kompressor-Planschplatte 25 in einem angrenzenden Teil des Gehäuses 24 des Kompressorabschnitts gebildet wird. Der Kragen bzw. Ring 60 ist in bezug auf die Bohrung 66 durch einen Dichtring 68 abgedichtet, welcher den Kompressorabschnitt 14 gegenüber dem Lagerbereich abdichtet. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß das von dem Hülsenlager 32 abgelegene Ende des Kragens bzw. Rings 60 an dem Kompressorrad 28 anliegt.

Wie es am besten aus Figur 1 ersichtlich ist, kann die Kompressor-Flanschplatte 25, wenn es erwünscht ist, mit einem ölablenker 72 versehen sein, der zwischen dem Spritzring 64 und der Flanschplatte 25 an der von dem Hülsenlager 32 abgelegenen Seite angeordnet ist.

Gemäß der Darstellung in Figur 2 sind der zentrale Bereich des Lagergehäuses 16 wie auch ein angrenzender Bereich der Kompressor-Flanschplatte 25 teilweise hohl ausgebildet, um eine allgemein mit 74 bezeichnete Abflußkammer zu bilden. Aus den Enden des j Hülsenlagers 32 ausfließendes und von den Spritzringen 54 sowie 64 weggeschleudertes Schmiermittel wird in der Abflußkammer 74 aufgenommen, in derem untersten Abschnitt es gesammelt wird. Dann fließt das Schmiermittel aus einem Schmiermittel-Rückführkanal 76, um zu der externen Schmiermittelquelle zurückgeleitet zu werden.

Wie es klar aus Figuren 4 und 5 ersichtlich ist, wird der das Hülsenlager 32 aufnehmende Teil des Lagergehäuses 16 auf einer minimalen Größe gehalten, die für die erforderliche bauliche Festigkeit sorgt. In Querausrichtung mit dem Hülsenlager 32 erstreckt sich die Abflußkammer 74 über einen Winkel von etwa 300° Ium den Lagerbereich. Wie es in den Zeichnungen dargestellt ist, ist der Aufbau des Lagergehäuses 16 und des angrenzenden Teils jder Kompressor-Flanschplatte 25 dergestalt, daß sich die Abflußkammer 74 über einen Winkel von 360° vollständig um das Kompressorende des Hülsenlagers 32 erstrecken kann, so daß von dem Kompressorende des Hülsenlagers 32 austretendes Schmiermittel von dem Spritzring 64 durch das Ende zu der Abflußkammer 74 radial

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herausgeschleudert werden kann, um zu dem Boden der Abflußkammer 74 zurückzuströmen, ohne den sich drehenden Kragen bzw. Ring 60 erneut zu berühren. Hierdurch wird jegliche unnötige Belastung an der Dichtung 68 ausgeschaltet. Da ferner der Spritzring 62 einen größeren Durchmesser als das Hülsenlager und der angrenzende Teil des Lagergehäuses 16 hat, wird das gesamte aus dem Kompressorende des Hülsenlagers 32 ausströmende Schmiermittel durch den Spritzring 62 von dem sich drehenden Kragen bzw. Ring 60 weggeschleudert, wobei ein sekundärer Schleudervorgang bei 64 stattfindet.

Der Aufbau des Lagergehäuses 16 an dem Turbinenende des Hülsenlagers 32 ist dergestalt, daß es nicht möglich ist, auch hier die Konfiguration des voll geöffneten Abflußraums zu haben, wie es im Zusammenhang mit dem Kompressorende des Hülsenlagers beschrieben wurde. Es wurde jedoch festgestellt, daß das Lagergehäuse 16 S durch einen einfachen Bearbeitungsvorgang entsprechend bearbeitet werden kann, um einen Ölschlitz 78 zu bilden, der sich über den Winkel erstreckt, welcher von dem das Hülsenlager abstützenden Bereich des Lagergehäuses 16 eingenommen wird. Dieses ist am besten in Figur 6 dargestellt. Der bearbeitete Ölschlitz 78 ist, wie es am besten aus Figur 2 ersichtlich ist, in Querrichtung mit dem Spritzring 54 ausgerichtet. Außerdem überlappt der Ölschlitz 78 das angrenzende Ende des Hülsenlagers 32. Somit trifft sämtliches aus dem Turbinenende des Hülsenlagers 32 austretendes Schmiermittel oder Öl zunächst auf die Druckfläche 52, die einen größeren Durchmesser als das Hülsenlager 32 hat, so daß das Schmiermittel oder öl radial auswärts geleitet wird. Da sich die Druckfläche 52 dreht, drängt sie das Schmiermittel radial auswärts, und in Verbindung mit dem Spritzring 5 4 wird das radial und umfangsmäßig erfolgende Schleudern des Öls in die Abflußkammer 74 bewirkt. Der Teil des Schmiermittels, der radial auswärts geschleudert wird und den eingearbeiteten Ölschlitz 78 berührt, hat eine Umfangskomponente und fließt somit leicht in Umfangsrichtung um den ölschlitz 78 und herab in den unteren Teil der Abflußkammer 74.

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Es sind Aufbaudetails bekannt, die bezüglich gewisser Gesichtspunkte dem Aufbau nach der vorliegenden Erfindung ähneln. Beispielsweise offenbart das US-Patent 3 0 43 363 einen Turbolader mit einem nicht drehbaren Doppelfilm-Hülsenlager. Dieses Lager hat einen zusammenhängenden Flansch an dem Kompressorende des Lagers mit einem Loch, durch das ein axialer Bolzen in dem Lagergehäuse eintritt, um eine Drehung zu vermeiden. Der axiale Schub wird nicht durch den Bolzen aufgenommen. Der Lagerflansch ist zwischen dem Gehäuse und einer Platte eingebettet, um eine axiale Bewegung des Lagers zu unterbinden. Ein sich nahe dem Plansch drehender Kragen bzw. Ring hemmt einen turbinengerichteten Schub. Eine Ölzufuhr erfolgt über ein Loch in dem Lagergehäuse, das mit einer Mehrzahl von Löchern in dem Lager in Strömungsverbindung steht. Es gibt kein dem Bolzen 40 der vorliegenden Erfindung entsprechendes Element, welches als ein Druck- bzw. Schubelement, als ein Glied zum Verhindern einer Drehung und als eine ölzufuhr fungiert.

Das US-Patent 3 811 741 offenbart ebenfalls einen Turbolader mit einem Hülsenlager. In diesem Fall ist ein Bolzenelement vorhanden. Jedoch hat der Bolzen ein beträchtliches Spiel, wenn er in das Lager vorsteht. Der Bolzen verhindert eine Drehung, aber die Hülsenlager-Enden werden nicht benutzt, um einen Axialschub zu betonen. Es wird ein separates Druck- bzw. Schublagersystem benutzt, welches aus einem sich drehenden Kragen bzw. Ring besteht, der zwischen zwei stationären Lagerflächen angeordnet ist. Der sich in das Lager erstreckende Bolzenabschnitt trägt keine ölzu- !fuhr.

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Claims

G 52 167 -su

Wallace Murray Corporation, 2 99 Park Avenue, New York, N.Y. 10017 (USA)

Lageraufbau für sich schnell drehende Wellen

Patentansprüche

Lageraufbau für sich schnell drehende Wellen, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (16), durch eine hierdurch verlaufende Bohrung (34), durch ein in der Bohrung (34) angeordnetes radiales Hülsenlager (32) mit entgegengesetzten Enden, die sich über die Bohrung (34) hinausgehend erstrecken, um als ein axiales Schub- bzw. Drucklager zu fungieren, durch Mittel, die das Hülsenlager (32) bezüglich einer Drehung und einer axialen Bewegung in der Bohrung (34) des Gehäuses (16) an diesem verankern, durch eine in dem Hülsenlager (32) drehbar gelagerte Welle (30) und durch von der Welle (30) an die Lagerenden angrenzend getragene, Druck- bzw. Schublager bildende Widerlager, wobei die Mittel zum Verankern des Hülsenlagers (32) einen hohlen Bolzen (40) aufweisen, der Druck- bzw. Schubbelastungen aufnimmt, wobei ferner das Hülsenlager (32) jeglichen Schub auf die Welle (30) absorbiert, so daß deren axiale Verlagerung begrenzt ist, wobei außerdem das Gehäuse (16) ein Schmiermittel-Zufuhrloch (38) hat und wobei das Hülsenlager (32) ein erstes Schmiermittel-Aufnahmeloch (42) , das den einen Strömungspfad für die Schmiermittelzufuhr zu der Welle (30) bildenden hohlen Bolzen (40) aufnimmt, und ein zweites Loch (42) hat, welches einen Strömungspfad für die Schmiermittelzufuhr zum Erzeugen eines Ölfilms an der Lageraußenseite bildet.

Lageraufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Bolzen (40) zum Bilden eines Schlitzes (44) longitudinal gespalten ist und daß der Schlitz (44) eine Schmiermittelzufuhr zum Bilden eines Ölfilms zwischen dem Hülsenlager (32)

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sowie dem Gehäuse (16) nach dem Starten wie auch eines Ölfilms zwischen dem Hülsenlager (32) sowie ' dem Bolzen (40) sicherstellt.

3. Lageraufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Teil eines Turboladers ausmacht und daß die Enden der Welle (30) Turbinen- sowie Kompressor-Räder (20, 28) tragen.

4. Lageraufbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenlager (32) ein mit dem Schmiermittel-Aufnähmeloch (42) ausgerichtetes zweites Loch (42) mit einer zur Aufnahme des Bolzens (40) geeigneten Größe hat und daß der Bolzen (40) eine Länge besitzt, die kleiner als der Durchmesser des Hülsenlagers (32) ist, wodurch der Bolzen (40) nach Entfernen der Welle (30) von dem Schmiermittel-Zufuhrloch (38) aus in das Hülsenlager (32) getrieben werden kann, um ein Entfernen desselben zu ermöglichen.

5. Lageraufbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) eine Abflußkammer (74) zum Aufnehmen von Schmiermittel enthält, welches von dem Hülsenlager (32) fließt, daß die Welle (30) an jedem Ende des Hülsenlagers (32) Spritzringe (54, 64) trägt und daß sich die Abflußkammer (74) in Querausrichtung zu den Spritzringen (54, 64) vollständig um die Welle (30) erstreckt.

6. Lageraufbau nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzringe (54, 64) einen größeren Durchmesser als das Hülsenlager (32) haben.

7. Lageraufbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Bolzen (40) aus einem elastischen bzw. federnden Material hergestellt ist und somit die Notwendigkeit eines auf Größe erfolgenden Bearbeitens des Bolzens (40) entfällt.

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8. Lageraufbau nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenlager (32) an den Schmiermittel-Zufuhrlöchern (42) an seinem inneren Durchmesserbereich unterschnitten ist, um die Verteilung des Schmiermittelstroms am Umfang des Hülsenlagers (32) zu begünstigen.

9. Lageraufbau für sich schnell drehende Wellen, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (16), durch eine sich hierdurch erstreckende Bohrung (34), durch ein in der Bohrung (34) angeordnetes radiales Hülsenlager (32) mit entgegengesetzten Enden, die sich über die Bohrung (34) hinausgehend erstrecken, um als ein axiales Druck- bzw. Schublager zu fungieren, durch eine in dem Hülsenlager (32) drehbar gelagerte Welle (30) und durch an die Lagerenden angrenzend von der Welle (30) getragene, Schub- bzw. Drucklager bildende Widerlager, wobei das Gehäuse (16) eine Abflußkammer (74) für von dem Hülsenlager (32) fließendes Schmiermittel enthält, wobei ferner die welle (30) an jedem Ende des Hülsenlagers (32) Spritzringe (54,64) trägt und wobei sich die Abflußkammer (74) in Querausrichtung mit jedem Spritzring (54, 64) vollständig um die Welle (30) erstreckt.

10. Lageraufbau nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzringe (54, 64) einen größeren Durchmesser als das Hülsenlager (32) haben.

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