DE3416833A1

DE3416833A1 - Method for renewing hydrostatic or hydrodynamic sliding bearings

Info

Publication number: DE3416833A1
Application number: DE19843416833
Authority: DE
Inventors: Gerhard 5900 Siegen Arhelger
Original assignee: Heinrich Georg Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Heinrich Georg Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1984-05-07
Filing date: 1984-05-07
Publication date: 1985-11-07

Abstract

In the method for renewing hydrostatic or hydrodynamic sliding bearings during servicing work on machines having rotors, e.g. turbine rotors, the split bearing shells seated in split bearing rings are moulded at the bearings of the rotor shaft at the site where the machine is set up by means of a plastics composition stirred together with hardener.

Description

Verfahren zum Erneuern von hydrostatischen Procedure for renewing hydrostatic

oder hydrodynamischen Gleitlagern Bei der Erneuerung von Gleitlagern mit hydrostatischer oder hydrodynamischer Schmierung im Rahmen von Oberholungsarbeiten an Maschinen mit Rotoren, z.B. Läufern von Kraftwerksturbinen, werden die Lagerringe und ggf. die Lagergehäuse neu angefertigt, und in die Lagerringe wird ein die Lagerschalen bildendes hochwertiges Lagermetall, z.B. Weißmetall, eingegossen. Anschließend werden die Lagerschalen auf Passung fertig bearbeitet, die Lagertaschen eingearbeitet und abschließend die Lagertaschen entsprechend den Bohrungen in den Lagerringen für die Druckölzuführung durchbohrt. Diese Erneuerungsarbeiten sind äußerst zeitaufwendig und teuer und führen z.B. bei der Überholung von Turbinen in Kraftwerken zu langen Stillstandszeiten, die für den Kraftwerksbetreiber mit hohen Ausfall kosten verbunden sein können. Bei älteren Kraftwerken, die vornehmlich im Ausland betrieben werden, kommt oft der die Erneuerung der Wellenlager erschwerende Umstand hinzu, daß die genauen Lagerabmessungen nicht bekannt sind. or hydrodynamic plain bearings When replacing plain bearings with hydrostatic or hydrodynamic lubrication as part of overhaul work on machines with rotors, e.g. rotors of power plant turbines, the bearing rings and if necessary, the bearing housings are newly made, and the bearing shells are inserted into the bearing rings high-quality bearing metal, e.g. white metal, cast in. Then be the bearing shells machined to fit, the bearing pockets incorporated and finally the bearing pockets according to the holes in the bearing rings for the pressure oil supply pierced. This renovation work is extremely time-consuming and expensive and lead, for example, to long overhauls of turbines in power plants Downtimes associated with high downtime costs for the power plant operator could be. For older power plants that are primarily operated abroad, Often there is also the fact that the renewal of the shaft bearings is difficult exact bearing dimensions are not known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fertigungsverfahren zu entwickeln, das die Erneuerung von Gleitlagern von Rotorwellen vor Ort in sehr kurzer Zeit ermöglicht. The invention is based on the object of a manufacturing method to develop the renewal of plain bearings of rotor shafts on site in very made possible in a short time.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen im Kennzeichen des Patentanspruches. According to the invention, this object is achieved by a manufacturing method with the features in the characterizing part of the patent claim.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren zeichnet sich durch die der Aufgabenstellung entnehmbaren Vorteile sowie die in der nachfolgenden Beschreibung des Verfahrens in Verbindung mit den Zeichnungen erwähnten weiteren Vorteile aus: Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht einer Turbinenwelle mit auf die Lagerstelle aufgeklebtem Folienmaterial zum Abformen des lspaltes zwischen Welle und Lagerschale sowie der Lagertaschen, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansicht mit dem auf die Lagerstelle der Welle aufgesetzten Lagerring, Fig. 3 einen Querschnitt der Welle außerhalb der Lagerstelle nach Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 einen vergrößerten Teillängsschnitt der Lagerstelle mit der abgeformten Lagerschale nach Linie IV-IV der Fig. 3 und Fig. 5 einen Querschnitt der Lagerstelle mit der abgeformten Lagerschale aus Kunststoff nach Linie V-V der Fig. 2 in vergrößerter Darstellung. The manufacturing method according to the invention is characterized by the advantages that can be derived from the task as well as those in the following description of the method in connection with the drawings mentioned further advantages: 1 shows a side view of a turbine shaft with the bearing point Glued-on film material for molding the oil gap between the shaft and the bearing shell and the storage pockets, FIG. 2 is a side view corresponding to FIG. 1 with the bearing ring placed on the bearing point of the shaft, FIG. 3 shows a cross section of the Shaft outside the bearing point according to line III-III of FIGS. 2, 4 is an enlarged Partial longitudinal section of the bearing point with the molded bearing shell along line IV-IV 3 and 5 show a cross section of the bearing point with the molded bearing shell made of plastic along line V-V of FIG. 2 in an enlarged view.

Zur Erneuerung der hydrostatischen Gleitlager der Rotorwelle 1 des Läufers einer Kraftwerksturbine werden die Lagerringe 2 und, falls erforderlich, die Gehäuse der Stehlager vorgefertigt. To renew the hydrostatic plain bearings of the rotor shaft 1 of the The rotor of a power plant turbine, the bearing rings 2 and, if necessary, the housing of the pillow block bearings is prefabricated.

Die Lagerringhälften 3, 4 werden aus Platten bzw. Blökken aus Stahl ausgebrannt und anschließend normalgeglüht, Danach werden die Stoßflächen 5, 6 der Ringhälften 3, 4 gefräst und die Bohrungen 7,8 für die Verbindungsschrauben 9, 10 hergestellt. Die Lagerringhälften 3, 4 werden miteinander verschraubt und auf 1 mm Schnittzugabe vorbearbeitet. Nunmehr wird der Lagerring 2 spannungsfrei geglüht, und es werden die beiden Seitenflächen 11, 12 und der Außendurchmesser fertigbearbeitet. Als nächster Arbeitsgang folgt das Fertigen der Bohrungen 13-18 für die Druckölzuführung zu den Lagertaschen. Danach wird der Innendurchmesser 19 ausgedreht, dessen Maß dem Durchmesser 20 der Läuferwelle 1 an der Lagerstelle 21 zuzüglich der doppelten Abmessungen der Ölspalthöhe und der Stärke 23 der abzuformenden Lagerschale 22 entspricht. Schließlich werden an beiden Seitenflächen 11, 12 des Lagerringes 2 am Umfang der Innenbohrung im Abstand von 900 vier radial verstellbare Anschläge 24 angebracht. The bearing ring halves 3, 4 are made from plates or blocks made of steel burned out and then normalized, then the butt surfaces 5, 6 of the Ring halves 3, 4 milled and the holes 7,8 for the connecting screws 9, 10 produced. The bearing ring halves 3, 4 are screwed together and Pre-machined to 1 mm allowance. The bearing ring 2 is now stress-free annealed, and there are the two side surfaces 11, 12 and the outer diameter finished. The next step is the production of holes 13-18 for the supply of pressurized oil to the storage pockets. Thereafter, the inner diameter becomes 19 turned out, the dimension of which corresponds to the diameter 20 of the rotor shaft 1 at the bearing point 21 plus twice the dimensions of the oil gap height and the thickness 23 of the to be molded Bearing shell 22 corresponds. Finally, on both side surfaces 11, 12 of the Bearing ring 2 on the circumference of the inner bore at a distance of 900 four radially adjustable Stops 24 attached.

Zur Durchführung der Überholungsarbeiten wird der Turbinenläufer aus dem Turbinengehäuse ausgebaut und am Aufstellungsort auf Böcken gelagert. The turbine runner is used to carry out the overhaul work removed from the turbine housing and stored on trestles at the installation site.

Zu Beginn der Vorbereitungsarbeiten für das Abformen der geteilten Lagerschalen 22 werden die Lagerstellen 21 der Läuferwelle 1 gründlich gereinigt. Anschließend wird auf jede Lagerstelle 21 ein Band 25 aus selbstklebendem Folienmaterial mit einer dem Ulspalt des Lagers entsprechenden Stärke und einer Breite, die etwas größer ist als die Lagerschalenbreite 26, aufgeklebt. Auf das Folienband 25 werden entsprechend der Teilung und der Form der sechs Lagertaschen 27-32 Folienmaterialstücke 27a-32a aufgeklebt. At the beginning of the preparatory work for the molding of the divided Bearing shells 22, the bearing points 21 of the rotor shaft 1 are cleaned thoroughly. A tape 25 made of self-adhesive film material is then applied to each bearing point 21 with a thickness corresponding to the ulspalt of the bearing and a width slightly is larger than the bearing shell width 26, glued on. On the foil tape 25 are corresponding to the division and the shape of the six storage pockets 27-32 pieces of sheet material 27a-32a glued on.

Bei Lagern mit einer C-Form werden auf dem Folienband 25 in den Bereichen 33, 34 des vergrößerten Ölspaltes zusätzlich rechteckige Folienmaterialstücke aufgeklebt. Das auf der Turbinenwelle 1 aufgeklebte Folienmaterial wird mit einem Trennlack bestrichen.In the case of bearings with a C-shape, on the film strip 25 in the areas 33, 34 of the enlarged oil gap additionally glued on rectangular pieces of foil material. The film material glued to the turbine shaft 1 is coated with a separating varnish coated.

Nunmehr wird der Lagerring 2, zwischen dessen miteinander verschraubten Ringhälften 3, 4 beidseits der Läuferwelle 1 zwei dünne Trennplättchen 35, 36 eingespannt sind, mit Hilfe der Anschläge 24 auf der Welle 1 zentriert, derart, daß zwischen dieser und der Lagerbohrung 37 des Lagerringes 2 ein Ringraum 38 gebildet wird, der zu den beiden Seitenflächen 11, 12 des Lagerringes 2 in ringförmige Verdrängungs- und Sichtspalte 39, 40 übergeht. The bearing ring 2 is now screwed together between it Ring halves 3, 4 on both sides of the rotor shaft 1 two thin separating plates 35, 36 are clamped, centered on the shaft 1 with the help of the stops 24, in such a way that between this and the bearing bore 37 of the bearing ring 2, an annular space 38 is formed is, which is to the two side surfaces 11, 12 of the bearing ring 2 in annular displacement and viewing gaps 39, 40 passes over.

Nunmehr wird der mit einem Härter angerührte Kunststoff zur Herstellung der Lagerschale 22 durch eine Radialbohrung 41 im Lagerring 2 in den Ringraum 38 zwischen Läuferwelle 1 und Lagerbohrung 37 des Lagerringes 2 eingepreßt, wobei das überschüssige Kunststoffmaterial in die Verdrängerspalte 39, 40 gelangt, die außerdem als Sichtkontrolle für die vollständige Füllung des Ringraumes 38 mit Kunststoff dienen. Nach dem Aushärten der Kunststoffmasse über einen Zeitraum von ungefähr 24 Stunden ist die Lagerschale 22 fertig abgeformt. In die Lagerbohrung 37 des Lagerringes 2 eingedrehte,nicht dargestellte Rillen tragen mit zu einer festen Bindung zwischen dem Lagerring 2 aus Metall und der Kunststofflagerschale 22 bei. Now the plastic mixed with a hardener is used for production of the bearing shell 22 through a radial bore 41 in the bearing ring 2 into the annular space 38 between the rotor shaft 1 and the bearing bore 37 of the bearing ring 2, the Excess plastic material gets into the displacement gaps 39, 40, which also as a visual inspection for the complete filling of the annular space 38 with plastic to serve. After the plastic compound has hardened over a period of approximately The molding of the bearing shell 22 is completed within 24 hours. In the bearing bore 37 of the bearing ring 2 turned, not shown grooves contribute to a firm bond between the metal bearing ring 2 and the plastic bearing shell 22.

Nach Fertigstellung der Lagerschale 22 werden die Verbindungsschrauben 9,10 gelöst und die Lagerringhälften 3, 4 mit den Lagerschalenhälften 22a, 22b von der Läuferwelle 1 abgenommen. Das an den beiden Seiten der Lagerschale 22 ggf. anhaftende, überschüssige Kunststoffmaterial wird mit einem Schaber entfernt. Schließlich werden die Lagertaschen 27-32 in den Lagerschalenhälften 22a, 22b entsprechend den Bohrungen 13-18 in den Lagerringhälften 3, 4 für die Zuführung des Drucköls durchbohrt, und das Folienband 25 wird von den Lagerstellen 21 der Welle 1 des Turbinenläufers entfernt. After completion of the bearing shell 22, the connecting screws 9,10 solved and the bearing ring halves 3, 4 with the bearing shell halves 22a, 22b of the rotor shaft 1 removed. The possibly adhering to both sides of the bearing shell 22, Excess plastic material is removed with a scraper. Eventually be the bearing pockets 27-32 in the bearing shell halves 22a, 22b corresponding to the bores 13-18 pierced in the bearing ring halves 3, 4 for the supply of the pressure oil, and the film strip 25 is removed from the bearing points 21 of the shaft 1 of the turbine rotor.

Aufgrund der ausgezeichneten Oberflächengüte der Lagerbohrung 42 der Lagerschale 22 ist eine weitere Bearbeitung derselben nicht mehr erforderlich. Die Kunststofflager- schale weist eine sehr hohe Druckfestigkeit auf und läßt somit große Flächenpressungen zu, so daß eine einwandfreie Betriebsweise und eine lange Haltbarkeit des hydrostatischen bzw. hydrodynamischen Lagers gewährleistet sind. Due to the excellent surface quality of the bearing bore 42 the bearing shell 22 further processing of the same is no longer necessary. The plastic bearing shell has a very high compressive strength on and thus allows large surface pressures, so that proper operation and ensures a long service life of the hydrostatic or hydrodynamic bearing are.

Nach der Durchführung ggf. weiterer erforderlicher überholungsarbeiten wird der Turbinenläufer wieder in das Turbinengehäuse eingebaut, wobei zunächst die unteren Lagerringhälften 4 mit den Lagerschalenhälften 22b in die vorhandenen oder ggf. neu angefertigten Stehlagergehause eingesetzt, danach die Läuferwelle 1 in die unteren Lagerringhälften 4 eingelegt, die oberen 3 mit den unteren Lagerringhälften 4 und die oberen Hälften mit den unteren Hälften der nicht dargestellten Lagergehäuse verschraubt werden. After any further necessary overhaul work has been carried out the turbine runner is reinstalled in the turbine housing, whereby initially the lower bearing ring halves 4 with the bearing shell halves 22b in the existing ones or if necessary a newly manufactured pillow block housing is used, then the rotor shaft 1 inserted into the lower bearing ring halves 4, the upper 3 with the lower bearing ring halves 4 and the upper halves with the lower halves of the bearing housing, not shown be screwed.

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Claims

Claim method for renewing hydrostatic or hydrodynamic Plain bearings for overhaul work on machines with rotors, e.g. turbine rotors, characterized by the molding of the split bearing shells (22) on the rotor shaft (1) with the following work sequence: a) cleaning the bearing points (21) of the rotor shaft (1), b) Gluing a tape (25) made of self-adhesive film material with a the thickness corresponding to the ulspalt of the bearing and a width that is somewhat larger is than the bearing shell width (26) on the bearing point (21) of the shaft (1), c) glue of self-adhesive pieces of film material (27a-32a) with the dimensions of the storage pockets (27-32) according to the pocket division and in the areas (33, 34) of the enlarged Oil gap in bearings with a C-shape on the foil strip (25), d) coating the Tape (25) and pieces (27a-32a) made of film material with separating lacquer, e) centering of the prefabricated split bearing ring (2), the inner diameter (19) of which corresponds to the shaft diameter (20) at the bearing point (21) plus twice the dimensions of the oil gap height and the thickness (23) of the bearing shell (22) to be molded and between it ring halves 3, 4) screwed together side of the wave (1) two thin separating plates (35, 36) are clamped on the bearing point (21) the shaft (1).

f) Introducing a plastic compound mixed with hardener into the Annular space (39) between the shaft (1) and the bearing bore (37) of the bearing ring (2).

g) hardening of the plastic compound, h) removal of the bearing ring halves (3, 4) with the bearing shell halves (22a, 22b) from the shaft (1) and drill through of the bearing pockets (27-32) in the bearing shell halves (22a, 22b) according to the Bores (13-18) in the bearing ring halves (3, 4) for the supply of pressure oil, i) Removal of the film material (25) from the bearing point (21) of the rotor shaft (1).