DE3819390A1

DE3819390A1 - Hydrostatische drehdurchfuehrung mit inverser spaltregelung

Info

Publication number: DE3819390A1
Application number: DE19883819390
Authority: DE
Inventors: Slawomir Dipl Ing Adamowicz
Original assignee: Glyco Antriebstechnik GmbH
Current assignee: Moog GAT GmbH
Priority date: 1988-06-07
Filing date: 1988-06-07
Publication date: 1989-12-14
Anticipated expiration: 2008-06-08
Also published as: DE3819390C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrostatische Drehdurchführung mit inverser Spaltregelung zur Zu- und Abführung eines Mediums von einem stehenden in ein rotierendes Maschinenteil, bestehend aus einem Gegen laufring mit integriertem Gleitring mit sich axial gegenüberliegend angeordneten Arbeitsdrosselspalten, die durch einen parallel zur Wellen achse weisenden Ringraum miteinander verbunden sind.

Die bisher bekannten hydrostatischen Drehdurchführungen mit inverser Spaltregelung können keine Lagerfunktion übernehmen. Es ist deshalb eine außerhalb der Drehdurchführung angeordnete Lagerung notwendig, die eine eindeutige Führung der gegeneinander bewegten Teile der Drehdurchführung gewährleistet. Dies erfolgt in der Regel durch Einsatz von Wälzlagerungen zwischen Gehäuse und Welle in welchem die Drehdurchführung eingebettet ist. Obwohl Drehdurchführungen vielseitig verwendbare Maschinenelemente sind, begrenzt die angesprochene Lagerungsart ihren Einsatz erheblich. So wei sen Wälzlager relativ kurze Standzeiten auf, wenn niedrigviskose und/oder korrosiv wirkende Medien wie wasserhaltige Flüssigkeiten, Gase oder Dampf übertragen werden sollen. Als nachteilig haben sich weiterhin die begrenzte Drehzahl, Umfangsgeschwindigkeiten, das relativ große Einbauvolumen und die durch Lagerreibung entstehenden Verluste erwiesen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine hydrostatische Drehdurchführung so zu lagern, daß die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden und dies gleichzeitig zu einer Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten bei einer hydrostatischen Drehdurchführung führt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen den gegeneinander bewegten Teilen eine Radiallagerung angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird in vorteilhafter Weise eine Drehdurchführung geschaffen, deren gegeneinander bewegten Bauteile durch die Integration einer in die sem Bereich vorgesehenen Lagerung funktionsgerecht zueinander geführt sind, ohne daß das Einbauvolumen der Drehdurchführung vergrößert wird.

Der erfindungsgemäße Einsatz eines Gleitlagers bietet den weiteren Vor teil, das Lager in seiner Werkstoffausführung im Hinblick auf den Medien einsatz einfach anzupassen.

Die erfindungsgemäße Anordnung eines Gleitlagers in einer Drehdurchführung hat den weiteren Vorteil, daß der Medienfilm im Lagerspalt zwischen Gleit lager und Gleitring eine schwingungsdämpfende Wirkung auf das Gesamtsystem ausübt. Von Vorteil ist es auch, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung der Lagerung auf eine Fremdschmierung gänzlich verzichtet werden kann, da der für die Funktion der hydrostatischen Drehdurchführung notwendige Zwischendruck gleichzeitig als Versorgung für das Lager dient. Der ge nannte hydrostatische Zwischendruck gewährleistet selbst bei niedrigen Drehzahlen, wie sie z. B. beim Anfahren des Systems vorhanden sind, eine ausreichende Funktionssicherheit der Lagerung.

Aus der CH-PS 4 83 584 ist zwar eine Vorrichtung zum abgedichteten Überführen einer unter Druck stehenden Flüssigkeit von einem stationären Teil zu einem sich drehenden Teil oder umgekehrt bekannt, bei welchem zwischen der Welle und einem sich im Gehäuse befindlichen Ring Gleitlager angeordnet sind. Diese Gleitlager haben jedoch noch die zusätzliche Aufgabe, Leckagen soweit wie möglich zu verringern und wirken deshalb gleichzeitig als Dichtungen. Um dies zu erreichen, ist es zwingend notwendig, das Lagerspiel auf ein Minimum zu reduzieren. Diese Doppelfunktion läßt eine Optimierung im Hinblick auf die unterschiedlichen Einsatzbedingungen der Drehdurchführung jedoch nicht zu. Erfindungsgemäß übt demgegenüber die Gleitlagerung nur die ihr zugedachte Lagerfunktion aus, d.h. entsprechend der geforderten Einsatzbedingungen können beispielsweise Lagerwerkstoff und Lagerspiel ohne Einfluß auf die Drehdurch führungsfunktion angepaßt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher er läutert.

Wie die Zeichnung zeigt, durchdringt eine Welle 1 ein Gehäuse 2 in einer Bohrung 3. Die Drehdurchführung selbst besteht im wesentlichen aus dem dreiteiligen Gegenlaufring 4 und dem einteiligen Gleitring 5. Die drei teilige Ausführungsform des Gegenlaufringes 4 ist nur beispielhaft und aus fertigungstechnischen Gründen gewählt. Bei einer geeigneten Fertigungs methode durch die die notwendige Planparallelität gewährleistet ist, kann selbstverständlich der Gegenlaufring 4 auch zweistückig sein. Der Gegen laufring 4 besteht aus den Teilen 6, 7 und dem Distanzring 8. Der ein stückige Gleitring 5 und der Gegenlaufring 4 werden jeweils über elastische Dichtungen 9, 10 mit dem Gehäuse 2 bzw. der Welle 3 drehmomentübertragend und dichtend verbunden. Der Gegenlaufring 4 wird nur durch einen einzigen Schraubenkranz 11 (oder anderer äquivalenter Mittel) zusammengehalten. Die elastischen Dichtungen 9, 10 erlauben dem Gleitring 5 ein geringes axiales Spiel und taumeln zwischen den Gegenlaufringteilen 6 bzw. 7. Axial wird der Gegenlaufring 4 durch Anschläge bzw. Seegeringe 12, 13 fixiert. Ein zusätzlich zwischen Seegering 13 und dem Teil 7 des Gegen laufringes 4 angeordnetes Federelement 14 erlaubt dem Gegenlaufring 4 eine leichte Axial- und Taumelbewegung zwischen Gehäuse 2 und Gleitring 5.

Das Druckmedium gelangt von der Druckquelle 15 radial durch die Bohrung 16 (Zulauf für den Hauptflüssigkeitsstrom) in die im Gegenlaufringteil 6 aus gebildete Hauptdruckbohrung 17, dann axial in die Ringnut 18 und von dort über die Verbindungsleitung 19 in die Sackbohrung 20 des Gleitringes 5. Anschließend durch die radiale Bohrung 21 der Welle 1 in die axiale Wellenbohrung 22 zu einem (nicht dargestellten) Verbraucher.

Der unter Arbeitsdruck stehende, durch die Bohrung 16 fließende Haupt flüssigkeitsstrom kann wie der Doppelpfeil 23 verdeutlicht, seine Durch flußrichtung auch ändern d.h., das Medium kann auch von der rotierenden Welle 1 zu einem Verbraucher in einem stehenden Gehäuse geleitet werden. Dichtigkeit und Drehmomentübertragung sowie funktions- und arbeitsweise der Drehdurchführung werden hierdurch nicht beeinträchtigt, da dies zu keiner Änderung hinsichtlich der noch später beschriebenen Lagerung 28 führt.

Wie aus der Zeichnung weiterhin ersichtlich, ist zwischen dem Gleitring 5 und den Gegenlaufringteilen 6 und 7 je ein Arbeitsdrosselspalt 24 (druck seitiger Spalt) und 25 (leckseitiger Spalt) vorgesehen. Die sich axial gegenüberliegenden Arbeitsdrosselspalte 24, 25 sind über einen Zwischen druckraum, bestehend aus Ringraum 26 und der Zwischendrucknut 27 miteinander verbunden. Im Ringraum 26 ist, zwischen den gegeneinander bewegten Teilen wie Gegenlaufring 4 und Gleitring 5, ein Gleitlager bzw. Radialgleitlager 28 angeordnet. Diese Anordnung ist derart, daß das Radialgleitlager 28 mit seinem Außenumfang am Distanzring 8 anliegt. Zwischen dem Gleitring 5 und der Gleitfläche 29 des Gleitlagers 28 ist ein Spalt S vorhanden, wobei die Spalthöhe dem eines normalen Lagerspiels entspricht.

Der Arbeitsdrosselspalt 25 wird ausreichend über den Spalt S, gebildet aus dem Ringraum 26, mit Druckmedium versorgt, so daß die auf beiden Seiten des Gleitringes 5 aufbauenden Druckfelder im Gleichgewicht befinden. Das somit vorhandene Kräftegleichgewicht auf beiden Seiten des Gleitringes 5 stellt gleichzeitig eine axiale Lagerung zwischen Gegenlaufring 4 und Gleitring 5 dar. Dies, in Verbindung mit der Anordnung des Gleitlagers 28, bildet eine vollständig gelagerte Drehdurchführungseinheit mit inverser Spaltregelung.

Bezugszeichenliste

1 Welle
2 Gehäuse
3 Bohrung
4 Gegenlaufring
5 Gleitring
6 Teil von 4
7 Teil von 4
8 Distanzring
9 Dichtung
10 Dichtung
11 Schraubenkranz
12 Anschlag
13 Anschlag
14 Federelement
15 Druckquelle
16 Bohrung (Zulauf)
17 Hauptdruckbohrung
18 Ringnut
19 Verbindungsleitung
20 Sackbohrung
21 Bohrung
22 Wellenbohrung
23 Doppelpfeil
24 Arbeitsdrosselspalt
25 Arbeitsdrosselspalt
26 Ringraum
27 Zwischendrucknut
28 Gleitlager
29 Gleitfläche

Claims

1. Hydrostatische Drehdurchführung mit inverser Spaltregelung zur Zu und Abführung eines Mediums von einem stehenden in ein rotierendes Maschinenteil, bestehend aus ineinander integriertem Gegenlaufring und Gleitring mit sich axial gegenüberliegend angeordneten Arbeits drosselspalten, die durch einen parallel zur Wellenachse weisenden Ringraum miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den gegeneinander bewegten Teilen eine Radiallagerung (28) angeordnet ist.

2. Hydrostatische Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Radiallagerung (28) ein zwischen Gegenlaufring (4) und Gleitring (5) angeordnetes Gleitlager (28) ist.

3. Hydrostatische Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (28) eine im Gegenlauf ring (4) angeordnete Gleitlagerbuchse ist.

4. Hydrostatische Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Versorgung des Arbeitsdrosselspaltes (25) mit Druckmedium ausgehend vom Arbeitsdrosselspalt (24) über den Spalt (S) zwischen Gleitlager (28) und Gleitring (5).