DE3243280A1

DE3243280A1 - Lagervorrichtung

Info

Publication number: DE3243280A1
Application number: DE19823243280
Authority: DE
Inventors: Joseph 06066 Vernon Conn. Davis; Richard Todd 06117 West Hartford Conn. White
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1981-12-28
Filing date: 1982-11-23
Publication date: 1983-07-07
Also published as: FR2519101B1; DE3243280C2; JPS58118327A; GB2112875A; GB2112875B; FR2519101A1; US4453783A; JPH0356325B2

Description

Zugelassene Vertreter vor dem Europaischen Patentamt Professional representatives before the European Patent Office

Erherdtstrassa 12. D-8000 München 5 J.

Patentanwälte Menges & Prahl. Erhardtstr. 12. D-8000 München 5 Dipi.-Ing; Rolf Menges Oipl.-Chem.Dr. Horst Prahl

Telefon (089) 26 3847 Telex 529581 BIPATcI Telegramm BIPAT München

IhrZeichen/Yourref. UneerZeichen/Ourref. U 820

Datum/Date 23.11 «1982

United Technologies Corporation Hartford, Connecticut 06101, V.St.A.

Lagervorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kombination aus einem öldämpfer und einer mechanischen Zentriervorrichtung für ein Lager und ist in Gasturbinentriebwerkslagern von besonderem Interesse.

öldämpfungsvorrichtungen für Lager sind seit langem in Gebrauch/ und mechanische Zentriervorrichtungen sind mit den öldämpfungsvorrichtungen kombiniert worden, um zur wirksameren Dämpfung parallel zu arbeiten. In Anlagen, in denen ein hoher Härmegradient in dem Lager und der umgebenden Tragvorrichtung auftritt, können die durch Wärme erzeugten Abmessungsänderungen die Dämpfer nachteilig beeinflussen, indem sie beispielsweise dazu führen, daß sich die Teile verwinden und dadurch ein ungleichmäßiger öl~ film für die öldämpfung verursacht wird. Es ist erwünscht, eine Dämpfungsvorrichtung für das Lager zu schaffen, die eine gleichmäßige Dicke des Ölfilms zur wirksamen Dämpfung

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aufrechterhält.

Ein Merkmal der Erfindung ist eine mechanische Zentriervorrichtung in Form eines Käfigs, der so angeordnet ist, daß er die notwendige Auslenkung zur wirksamen Dämpfung gestattet und außerdem die erwünschte gleichmäßige Filmdicke in dem zugeordneten öldämpfer aufrechterhält.

Ein weiteres Merkmal sind mehrere Stangen, die in einem Kranz angeordnet sind und den Halter des äußeren Laufringes des Lagers an einem Ende mit dem äußeren Element des öldämpfers am anderen Ende verbinden.

Noch ein weiteres Merkmal ist ein kegelstumpfförmiges Teil, durch das sich die Stangen erstrecken und das zum Abstützen des äußeren Elements des öldämpfers dient.

Gemäß der Erfindung ist der äußere Lagerlaufring durch einen Lagertragring gehaltert, an dessen einem Ende ein Kranz von sich axial erstreckenden Stangen, die einen Käfig bilden, befestigt ist. Dieser Lagertragring trägt das innere Element einer öldämpfungsvorrichtung, und der äußere Ring ist durch einen Ring abgestützt, der einen kegelstumpfförmigen Endabschnitt und einen Befestigungsflansch an seinem äußeren Umfang hat. Die Stangen erstrecken sich durch den Mittelabschnitt des kegelstumpfförmigen Elements und erfassen den äußeren Dämpfungsring an dem von seiner Verbindung mit dem Tragring entfernten Ende.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

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Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine La

gertragvorrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Einzelheit

Eine Welle 2 ist durch ein Rollenlager 4 abgestützt, dessen innerer Laufring 6 auf der Welle und dessen äußerer Laufring 8 in einem Laufringtragring 10 befestigt ist. Rollen 12 sind zwischen dem inneren und dem äußeren Laufring angeordnet. Der äußere Laufring 8 wird in dem Tragring 10 durch einen Haltering 14 festgehalten, der an dem Tragring befestigt ist.

Die äußere Oberfläche des Tragringes 10 hat in gegenseitigem Abstand angeordnete Ringdichtungen 16, die den umgebenden äußeren Dämpferring 18 berühren und zwischen sich einen ringförmigen Zwischenraum 20 für Dämpfungszwecke begrenzen. Eine nicht dargestellte Vorrichtung führt konstant diesem Zwischenraum unter Druck stehendes öl zu.

Der äußere Dämpferring 18 ist an seinem einen Ende einstückig mit einem kegelstumpfförmigen Element 22 versehen, das an seinem äußeren Ende einen Befestigungsflansch 24 zur Befestigung an der Tragvorrichtung 26 für die Lagerbaugruppe trägt. Die Tragvorrichtung 26 weist einen Befestigungsflansch 28 auf, mit dem der Flansch 24 durch Schrauben 30 verschraubt ist, und die Tragvorrichtung 26 hat außerdem einen Steg 32 zur Befestigung an einem feststehenden Teil des Gasturbinentriebwerks. Diese Lagerbaugruppe ist radial einwärts der. Brenners des Triebwerks (nicht dargestellt) angeordnet , weshalb die TempernLm an den Flanschen 24 und 28 beträchtlich höher ist als die Temperatur des Lagers selbst und djo Traqvori ichtnnn daher beträchtlichen Wärmespannungon ηιικηρ?( ^f zt i ;t . Ims

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kegelstumpfförmige Element 22 gestattet durch Wärme verursachte Abmessungsänderungen in radialer Richtung, ohne daß die Konzentrizität des Lagers innerhalb der es umgebenden feststehenden Tragvorrichtung 26 nachteilig beeinflußt wird,

Der den äußeren Laufring 8 tragende Ring 10 hat einen ringförmigen Fortsatz 36, der einen radialen Flansch 38 zum Abstützen eines Ringes 39 aufweist. Der Ring 39 nimmt einen Kranz von Stangen 40 auf, die sich axial erstrecken und das Lager umgeben. Die Stangen 40 erstrecken sich durch öffnungen 4 2 in dem kegelstumpfförmigen Element 22, und die von dem Flansch 38 entfernten Enden der Stangen sind in axialen öffnungen 43 in einem Flansch 44 an dem von der Befestigung an dem kegelstumpfförmigen Teil entfernten Ende des Dämpferringes 18 aufgenommen. Die Stangen 40 sind durch Hartlöten in den öffnungen 43 befestigt, die relativ lang sind, um eine sichere Befestigung zu gewährleisten. Andernends sind die Stangenenden in öffnungen 46 in dem Ring 39 eingepaßt und darin durch Hartlöten befestigt. Der fling 39 ist mit Festsitz auf einer zylindrischen Fläche an dem Fortsatz 36 angeordnet und wird an dem Flansch 38 durch Schrauben 50 (Fig. 2) festgehalten, die sich durch den Flansch 38 und in den Ring 39 an Stellen erstrecken, welche mit ümfangsabstand von den Enden der Stangen 40 angeordnet sind. Aus Gewichtsgründen besteht der Flansch lediglich aus mehreren in gegenseitigem Ümfangsabstand angeordneten Lappen 51, und zwar einem für jede Schraube 50, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.

Aufgrund dieser Anordnung halten die Stangen 4 0 das Ende des Dämpferringes 18, an welchem sie befestigt Bind, in zu dem kegelstumpfförmigen Element 22 konzentrischer Position, so daß der Ölfilm von einem Ende zum anderen eine • jleiehmäßiqe Dicke hat. Die Stangen 40 qestatten die not-

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wendige Bewegung zwischen den Dämpfungselementen 10 und 18 zur wirksamen Dämpfung und dienen dazu, eine größere Bewegung des inneren Dämpfungselements zuzulassen, wenn eine Schwingung der Welle 2 auftritt, die größer als normal ist. Offenbar kann die mechanische Federkonstante über einem großen Bereich verändert werden, indem die Länge, der Durchmesser und die Anzahl der Stangen 4 0 sowie die Werkstoffe der Stangen geändert werden.

Mittels der Schrauben 30 sind außerdem zusätzliche Flansche 52 und 54 zusammengespannt, die dazu dienen, Gehäusewände (nicht dargestellt) für die Lagervorrichtung abzustüzen. Da diese Wände nicht Teil der Erfindung sind, brauchen sie nicht beschrieben zu werden.

Leerseite

Claims

Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt Professional representatives before the European Patent Office

Erhardtstrasse 12, D-8000 München 5

32A3280

Erharrilstr 12. D-8000 München 5

Dipl -Ing

Dipl -Chem Dr HcksI Prahl

Telefon (089) 26 3817 Telex 529581 BIfAF (I Telegramm BIPAT Miinrhnn

IhrZeichen/Yourrol Unser Zeichfin/Ot ir rpl Dalum/Date

U 23.11 .1982

United Technologies Corporation Hartford, Connecticut 06101, V.St.A.

Patentansprüche :

Γ 1 Λ Lagervorrichtung, gekennzeichnet durch: eine feststehende Tragvorrichtung (26); eine Welle (2) ;

ein Lager (4) für die Welle, das einen äußeren Laufring (8) hat;

einen Tragring (10) für den äußeren Laufring (8) mit einem sich nach außen erstreckenden Flansch (38); einen äußeren Dämpferring (18), der den Tragring (10) um gibt und mit Abstand von diesem angeordnet ist, um einen Öldämpfungsfilm zu schaffen; ein kegelstumpfförmiges Element (22) an einem Ende der. äußeren Dämpferringes (18), das einen Flansch (24) an seinem äußeren Ende zur Befestigung an der fostst ohcmtl.'n Tragvorrichtung (26) hat;

mehrere Stangen (40) , die kranzförmig um den äußeren Dämpferring (18) angeordnet sind; einen Flansch (44) an dem von dem kegelstumpfformiqen Element (22) entfernten Ende des äußferrn Dämpfen ing··- (18);
wobei die S-tanqpn (40) an einem Ende an dr-nt !',ηΊ! ! ui'·'·' (H

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und an dem anderen Ende an dem Flansch (38) des Tragringes (10) befestigt sind.
2. Lagervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stangen (40) durch öffnungen (42) in dem kegelstumpf förmigen Element (22) erstrecken.
3. Lagervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (40) durch Hartlöten an dem Tragringflansch (38) befestigt sind und sich in den Endflansch (4 4) an dem äußeren Dämpferring (18) erstrecken.
4. Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (10) gegenseitigen Abstand aufweisende Dichtungen (16) an seiner äußeren Fläche zum Begrenzen des öldämpfungszwischenraums (20) hat.
5. Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (40) alle zu der

Achse (C ) der Welle (2) parallel und in gleichmäßigem Ab-L

stand von dieser angeordnet sind.