DE4021053A1 - Axial-radiallager fuer eine welle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Axial-Radiallager für eine Welle, insbesondere Schiffsantriebs-Welle mit einem Druckbund zum Übertragen der vom Propeller wirkenden axialen Kräfte auf ein Lagergehäuse, in dem die Welle auch über ein Radiallager gelagert ist.

Bei verschiedenen Schiffstypen treten Verformungen des Schiffskörpers, Veränderung der Wellenbiegelinie oder auch Schwingungen der Welle zwischen Motor und Propeller auf, die bei der Dimensionierung des Axial-Radiallagers eines Schiffes berücksichtigt werden müssen. Ein Lager nach der DE-OS 33 26 415 läßt zwar sehr große Winkel bzw. Taumelbewegungen der Welle zu, ist aber zu aufwendig. Für normale Schiffs-Axial-Radiallager werden Bewegungen in dieser Größenordnung nicht zugelassen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein einfaches, aber sehr große Winkel und Taumelbewegungen der Welle gegenüber dem ortsfesten Lagergehäuse zulassendes Lager zu schaffen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sich der Druckbund der Welle über mindestens drei, durch eine Druckmittelleitung miteinander verbunden auf dem Umfang etwa gleichmäßig verteilt angeordnete Hydraulik-Ausgleichsdaten an einer Druckfläche des Lagergehäuses abstützt, und daß das Radiallager ein aus einem zentralen Kugelabschnitt gebildetes Gleitlager mit Lagerschale ist. Bei einem, von dem Radiallager nicht behinderten Verformen der Welle stellt sich der Druckbund axial schräg zur Lagergehäusefläche. Durch die am Umfang verteilten, über eine Druckmittelleitung miteinander verbundenen Hydraulik-Ausgleichsdosen wird der Schub des Propellers vom schrägstehenden Druckbund gleichmäßig auf das Lagergehäuse übertragen, das in der Längsrichtung der Welle an einer Trennfuge unterteilt ist und in das ein Kugelausschnitt für das Radiallager eingearbeitet ist.

Um das Schrägstellen des Druckbundes im Gehäuse zu ermöglichen, ist zwischen dessen Bewegungsbegrenzungsflächen und dem Bund ein axiales Spiel größer als die Schrägstellung des Druckbundes vorhanden. Der Druckbund ist zwischen zwei, in Umfangsrichtung unterteilten Segmenten mit Lagermetall als Gleitlager angeordnet. Auf der Druckseite sind vorzugsweise sechs bis zwölf Segmente, je eins für eine Ausgleichdose vorhanden, wobei die Segmente über einen an den Ausgleichdosen anliegenden Stahlring fixiert sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Lageranordnung,

Fig. 2 die Ansicht der auf einem Kreisring angeordneten Hydraulik-Ausgleichsdosen.

Vom Motor M eines Schiffes führt eine Welle 1 zum Propeller P, dessen Schub von einem Druckbund 2 der Welle 1 auf ein Lagergehäuse 3 übertragen wird. Dieses hat einen Kugelausschnitt 4 für ein in Längsrichtung der Welle 1 geteiltes kugelbewegliches Radiallager 6. Die Lagerfläche des Radiallagers 6 ist mit Lagermetall 7 versehen. Das kugelbewegliche Radiallager 6 und der Kugelausschnitt 4 ermöglichen ein Schiefstellen der Welle 1 relativ zu dem auf dem Schiffsfundament befestigten, mit einer waagerechten Trennfuge 21 versehenen Lagergehäuse 3, ohne daß Verkantungs- und/oder Verzwängungskräfte entstehen.

Bei Schiefstellen der Welle 1 verkantet sich der Druckbund 2 der Welle 1 im Lagergehäuse 3, das auf beiden Seiten des Druckbundes 2 eine Druckfläche 8 zum axialen Abstützen der Welle 1 hat. Damit der Schub der Welle 1 beim schiefgestellten Druckbund 2 gleichmäßg auf die vordere Druckfläche 8a übertragen wird, bildet diese ein Widerlager für eine Anzahl hydraulischer Ausgleichdosen 9, die auf dem Umfang verteilt und über eine Druckmittelleitung 10 miteinander verbunden sind. Wie Fig. 2 zeigt, sind elf Ausgleichdosen 9 auf dem Kreisring angeordnet und über die Druckmittelleitung 10 miteinander verbunden und an einen Druckspeicher 11 angeschlossen. Der Druckspeicher 11 hat die Aufgabe, bei Überlast des Axiallagers das Drucköl aus den Ausgleichdosen 9 zu speichern, um damit eine Beschädigung der Druckausgleichdosen zu verhindern. Die Ausgleichdosen treten dann außer Funktion, die axiale Kraftübertragung erfolgt dann direkt über die Gehäusedruckfläche 8a. Nach erreichen des normalen Betriebszustandes erfolgt die Kraftübertragung wieder über die Ausgleichdosen 9.

Die Ausgleichdosen 9 sind zwischen der Druckfläche 8a und einem zweiteiligen Zwischenring 12 angeordnet, der über Stifte 13 die Segmente 14a mit Lagermetall 15 als Gleitlager für den Druckbund 2 trägt. Auf der Propellerseite des Druckbundes 2 sind, ebenfalls mit Lagermetall 15 versehene Segmente 14 mit Stiften 13 an der Druckfläche 8 des Lagergehäuses 3 gehalten. Ein axiales Spiel zwischen den rückwärtigen Segmenten 14 und den Ausgleichdosen 9 ermöglicht ein Schiefstellen der Welle 1 ohne Verkant-Spannungen des Druckbundes 2 im Lagergehäuse 3, wobei die Ausgleichdosen 9 in einen Bereich zusammengedrückt werden und das Druckmedium durch die Druckmittelleitung 10 zu den anderen Ausgleichdosen geleitet wird und diese ausdehnt, so daß der Schub des Propellers auch von einem schiefgestellten Druckbund 2 gleichmäßig auf das Lagergehäuse 3 übertragen wird.

Das Lagergehäuse 3 hat einen von einem Schaulochdeckel 17 abgeschlossenen Ölraum 18, von dem aus eine nichtgezeichnete Ölpumpe Lageröl durch Ölkanäle 19 zu einer Ölringnut 20 des Radiallagers 6 leitet. Die Schmierung der kugelbeweglichen Auflage zwischen Lagegehäuse 3 und dem Radiallager 6 ist somit sichergestellt. Der Druckbund 2 gelangt beim Drehen der Welle 1 in den unteren Bereich des Ölraums 18 (Ölsumpf) und schmiert die axialen Gleitflächen.

Claims (8)

1. Axial-Radiallager für eine Welle, insbesondere Schiffsantriebs-Welle, mit einem Druckbund zum Übertragen der vom Propeller wirkenden Kräfte in axialer Richtung auf ein Lagergehäuse, in dem die Welle auch über ein Radiallager gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Druckbund (2) der Welle (1) über mindestens drei, durch eine Druckmittelleitung (10) miteinander verbundene, auf dem Umfang etwa gleichmäßig verteilt angeordnete Hydraulik-Ausgleichdosen (9) an einer Druckfläche (8a) des Lagergehäuses (3) abstützt, und daß das Radiallager (6) ein aus einem zentralen Kugelabschnitt gebildetes Gleitlager mit kugelbeweglicher Lagerschale ist.

2. Axial-Radiallager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das an seiner Trennfuge (21) in Längsrichtung der Welle (1) unterteilte Lagergehäuse (3) ein Kugelausschnitt (4) für das kugelbewegliche Radiallager (6) eingearbeitet ist.

3. Axial-Radiallager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckbund (2) und seinen axialen Bewegungsbegrenzungsflächen (hinteres Segment (14) und Anlage der Ausgleichdosen (9) am Gehäuse (3)) ein axiales Spiel, größer als die zu erwartende Schiefstellung des Druckbundes (2), ist.

4. Axial-Radiallager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (2) zwischen zwei, in Umfangsrichtung unterteilten, in das Lagergehäuse (3) gelagerten Segmenten (14, 14a) angeordnet ist, und daß zwischen diesen Segmenten (14, 14a) und dem Druckbund (2) Lagermetall (15) vorhanden sind.

5. Axial-Radiallager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Ausgleichdosen (9) bei mindestens sechs Segmenten (14a) vorhanden sind.

6. Axial-Radiallager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Ausgleichdose (9) ein Segment (14a) vorhanden ist.

7. Axial-Radiallager nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (14) über einen an den Ausgleichdosen (9) anliegenden Zwischenring (12) miteinander verbunden sind.

8. Axial-Radiallager nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überlast das Druckmedium aus den Druckdosen (9) in einen Druckspeicher (11) gelangt und nach Abbau der Überlast wieder in die Ringleitung zurückgespeist wird.