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Druckschmierung mehrteiliger Kammlager. Es ist bekannt, daß der Reibungskoeffizient
einer geschmierten ebenen Fläche, auf der wie bei Spurlagern eine zweite sich drehende
ebene Fläche unter der Belastung mit Druck aufliegt, einzig und allein von der gegenseitigen
Lage und den Abmessungen der geschmierten Flächen abhängt, dagegen von der Geschwindigkeit
der Verschiebung und der Art der Schmierflüssigkeit unabhängig ist. Die Größe des
Druckes und Widerstandes ist dagegen sowohl von der relativen Gleitgeschwindigkeit
wie von dem Schuhmodul des Schmiermittels abhängig. Da nun eine Drucksteigerung
in der Schmierschicht zu dem Zwecke, die Flächen auseinanderzuhalten, durch Verschiebung
paralleler, ebener Flächen nicht zu erreichen .ist, so wurde auf Grund der Erkenntnis,
daß die Keilform der Schmierschicht für deren Tragfähigkeit von Bedeutung ist, das
Spurlager oder auch nur eine Gleitfläche desselben mit radialen Schmiernuten versehen,
von welchen jede in der Richtung der Verschiebung eine gegen die Gegenfläche geneigte
Fläche und eine darauffolgende, mit dieser Gegenfläche gleichz5 21 Fläche enthielt.
Dadurch wurde (las Schmiermittel durch die Reibung unter Keilwirkung zwischen die
Gleitflächen hineingerissen. Durch die auf diese Weise erzielte Keilwirkung wird
es möglich, Ölpressungen von vielen Atmosphären zu erzeugen und solche Spurlager
für hohe Flächenpressungen bei hoher Umlaufzeit für lange Zeit betriebssicher zu
erhalten, ohne eine besondere Ölpumpe mit fier Anlage verbinden zu müssen.
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Es ist auch vorgeschlagen worden, eine solche Einrichtung auf Kammlager
zu übertragen, wie l:eispielsweise hei dem ll.ichellschen Drucklager, jedoch sind
die Schmiernuten und auch die keilförmigen Abschrägun; gen in dem sich drehenden
Kamm untergebracht, wodurch ein großer Verschleiß hervorgerufen wird. Um diesem
. Übelstande abzuhelfen, wurde schließlich vorgeschlagen, die keilförmigen Schmiernuten
in den Flanken der stillstehenden Gegenkämme anzubringen.
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Die Erfindung hat nun eine Preßölschmierung für mehrteilige Kammlager
der letztgenannten Art zum Gegenstande, welches durch seine besondere Ausbildung
hauptsächlich für naschlaufende Dampf- oder Gasturbinen, -vierdichter oder -pumpen,
namentlich aber für die großen Maschinen dieser Art mit hoher Umlaufzahl geeignet
ist. Gemäß der Erfindung ist die Abschrägung der Keilnuten auf der gedrückten Fläche
der stillstehenden Gegenkämme in der Drehrichtung, auf der Gegenseite hingegen entgegengesetzt
der Drehrichtung verlaufend, r1. h. in bezug auf die radiale llittelehene der sich
drehenden Kämme unsymmetrisch ausgebildet. Die Erfin-lung soll für solche Kammlager
Anwendung finden, welche bloß nach einer Richtung umlaufen. woLei der Achsialschub
Bloß nach einer Richtung wirkt. Durch die unsymmetrische Ausbildung der Alischrägungen
soll erreicht werden, daß das Ü1 -fast nur auf die gedrückte Fläche, also einseitig
mit Bezug auf die Druckrichtung, geleitet und daher der Öldruck hauptsächlich auf
diese .im Sinne der Druckrichtung vorn liegende Fläche wirksam gemacht wird.
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Die Druckzunahme und die große spezifische Flächenpressung treten
nur zwischen den gedrückten Flächen auf einer Seite der Kämme, also dort auf, wo
(lies notwendig ist, während auf der anderen Seite der Kämme eine Druckabnahme stattfindet.
Durch diese auf die umlaufenden Kämme gleichzeitig erfolgende Überdruck- und Unterdruckwirkung
wird eine
bedeutende Entlastung.der Kämme und somit des Kammlagers
erzielt und demnach dadurch schon ein großer Teil des Achsschubes ausgeglichen.
Namentlich bei raschlaufenden Großdampfturbinen wird durch diese Anordnung der Verschleiß
bedeutend herabgesetzt. Da das 01 die Neigung hat, in die Bahn des geringsten
Widerstandes zu fließen, so wird infolge der unsymmetrischen Ausbildung der Keilnuten
der größere Teil des Schmieröles tatsächlich zwischen die Druckflächen des Kammlagers
treten und zwischen diesen zur vollen Wirkung kommen. Die nicht gedrückten Gegenflächen
erhalten hierbei nur die zur Schmierung unbedingt notwendige kleinere Ölmenge. Auf
diese Weise wird der Verbrauch an Schmieröl wesentlich vermindert und eine geringere
Kammzahl erforderlich, somit die Baulänge der Turbine verkürzt.
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Die Zeichnung veranschaulicht in der Abb. i einen Längsschnitt nach
der Linie II-II der Abb. 2 durch ein Stück eines solchen Kammlagers. Die Abb. 2
zeigt eine der Druckflächen der stillstehenden Gegenkämme, die Abh.3 einen Schnitt
durch einen Teil dieser Druckfläche nach der Linie I-I der Abb. 2 und die Abb. a.
in ähnlicher Weise wie die Abb. 3 einen Schnitt durch zwei gegenüberliegende Gegenkammflächen
mit dem dazwischenkegenden drehbaren Kamme.
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Mit i sind die an der Drehachse fest angebrachten Kämme und mit 2
die stillstehenden Gegenkämme bezeichnet, welche letzteren mit den radialen Ölzulaufkanälen
3 versehen sind, während .der Ölablauf durch die zwischen zwei Gegenkämmen radial
nach außen führenden Kanäle 1. erfolgt. Die zwischen den Kanälen 3 und q. sich erstreckende
ringförmige Druckfläche 5 jedes Gegenkammes ist mit radial verlaufenden Ölnuten
6 versehen und besitzt an jeder solchen Nut anschließend eine in der Drehrichtung
(Pfeil A) verlaufende Abschrägung 7 (Abb. 2, 3 und 4), welche bis über die Hälfte
jedes der zwischen zwei ölnuten 6 liegenden Druckflächenteile reicht. Die auf den
nichtgedrückten Flächen 5' in den stillstehenden Flanken der Gegenkämme befindlichen
Abschrägungen 7' der Schmiernuten 6' sin#,1 den Abschrägungen 7 entgegengesetzt
gerichtet, so daß die Abschrägungen 7 und 7' unsymmetrisch in bezug auf die Mittelebene
der Kämme liegen.
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Der Achsialdruck im Kammlager erfolgt in der Richtung des Pfeiles
B (Abh. i und l.), und es liegen daher die Druckflächen 5 der stillstehenden Gegenkämme
2 nur mit ihren in den Abb. 3 und 4 in einer Geraden gelegenen, nicht abgeschrägten
Teilen 8 an den entsprechenden glatten Kaminflächen an. Durch die Drehung der Kämme
i in der Richtung des Pfeiles A (Abb. 2) wird das in die Nuten 6 eingelaufene 0I
über die J#-bschrägung 7 ausgebreitet, und es bilden sich Ölpolster zwischen den
sich reibenden Flächenteilen, so daß der Reibungskoeffizient seinen kleinsten Wert
annimmt, da auch die geraden Flächenstücke 8 rascher mit 01 versehen werden.
Die Schmiernuten an den Gegenkämmen sind so gegeneinander versetzt, daß dem Keilnutenteil
a, b der Fläche 5 mit der größten Schmiermittelpressung der Teil c, d der
Fläche 5' mit dem geringsten Druck gegenüberliegt. Es gelangt daher an die unsymmetrisch
angeordneten Flanken 5' der Gegenkämme bei der ständig nach derselben Richtung erfolgenden
Drehung (im Sinne des Pfeiles A) nur eine verminderte Ölmenge, welche aber zur Schmierung
der nicht gedrückten Flanken vollkommen ausreicht.
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Der Achsialschub erfolgt nur in einer Richtung, und zufolge der Umsymmetrie
der Flanken der stillstehenden Gegenkämme wird das Öl fast ausschließlich
auf die gedrückten Flächen 5 geleitet. Der Öldruck wird daher hauptsächlich auf
diesen Flächen wirksam.
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Diese Kammlagerausführung hat gegen'ü'ber allen ähnlichen Zwecken
dienenden Anordnungen den Vorteil größter Einfachheit und erfüllt dabei ihren Zweck
.in der vollkommensten Weise, weil die Druckzunahme und eine große spezifische Flächenpressung
nur zwischen den gedrückten Flächen auf der in der Richtung -les Achsialdruckes
bintenliegenden Seite der Kämme auftritt, auf der anderen Seite der Kämme dagegen
eine Druckabnahme stattfindet, daher .eine Entlastung der Kämme erfolgt und dabei
kein Verschleiß eintritt.