DE6601132U

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Info

Publication number: DE6601132U
Application number: DE19676601132
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-12-16
Filing date: 1967-12-16
Publication date: 1969-03-13

Description

Tragdrucklager für WellenSupport thrust bearings for shafts

Das Problem, die Lagerflachen eines Tragdrucklagers gleichmäßig zum Tragen zu bringen, ist alt. Es tritt auf, wenn der Lagerbock zur
Welle nicht genau ausgerichtet ist oder wenn sich während des Betriebes Wellenverlagerungen oder -durchbiegungen oder Verlagerungen des Lagerbockes ergeben. Man sieht deshalb vor, daß der Lagerkörper mittels Kugelflächen einstellbar im Lagergehäuse abgestützt ist, so daß also die Gleitflächen des Traglagers (Radiallagers) und des Drucklagers (Axiallager-) einer etwaigen Schrägstellung der Welle in begrenztem Umfang zu folgen vermögen. Diese kugelige Einstellmöglichkeil reicht jedoch nicht aus, wenn sich Wellendurchbiegungen im Bereich des Lagers ergeben, da die kugelige Einstellung am LagergehäuseThe problem of bringing the bearing surfaces of a thrust bearing to bear evenly is old. It occurs when the bracket is used to
Shaft is not precisely aligned or if the shaft is displaced or deflected or the bearing block is displaced during operation. It is therefore provided that the bearing body is adjustable in the bearing housing by means of spherical surfaces, so that the sliding surfaces of the support bearing (radial bearing) and the thrust bearing (axial bearing) are able to follow any inclined position of the shaft to a limited extent. However, this spherical setting option is not sufficient if there are shaft deflections in the area of the bearing, since the spherical setting is on the bearing housing

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Sinne verstellt werden kann. Daraus würde an sich folgen, daß die Gleitflächen der an den Stirnaeiten des Lagerkörpers angeordneten Drucklager nicht mehr gleichmäßig tragen. Es ist deshalb bereits Ij vorgeschlagen worden, zusätzlich zur kugeligen Einetellmöglichkeit am Lagergehäuse elastische Zwischenglieder vorzusehen, welche im Sinne eines Toleranzausgleichs wirken und bei einer geringst Schief stellung oder Durchbiegung der Welle die über den Umfang gleichmäßi· ge Belastung der Drucklager bewirken sollen. Diese elastischen Zwischenglieder, die zwischen den Drucklagersteinen und dein Lagerkörper oder aber zwischen dem Lagerkörper und dem Lagergehäuse eingeschaltet sein können, befriedigen jedoch nicht in allen Fällen und bedingen einen komplizierten Aufbau des Lagers. Diesen Nachteil will die Neuerung vermeiden.Senses can be adjusted. It would follow from this that the sliding surfaces of the arranged on the end faces of the bearing body No longer carry thrust bearings evenly. It has therefore already been proposed in addition to the spherical adjustment option to provide elastic intermediate links on the bearing housing, which act in the sense of a tolerance compensation and with a slight skew position or deflection of the shaft which is uniform over the circumference ge loading of the thrust bearing. These elastic intermediate links between the thrust bearing blocks and your bearing body or can be switched on between the bearing body and the bearing housing, but are not satisfactory in all cases and require a complicated structure of the camp. The innovation wants to avoid this disadvantage.

Gegenstand der Neuerung ist nunmehr ein Tragdrucklager für Wellen, dessen mit axialen,die Welle tragenden Lagerflächen versehener Lagerkörper an den Stirnseiten mit radialen Lagerxiäehen zur Aufnahme von durch WelieBDBnus wbe^trsgsses Druckkräfte« versehen und vorzugsweise mittels Kugelflächen einstellbar im Lagergehäuse abgestützt ist. Die Neuerung besteht darin, daß die axial außen liegenden, die radialen Gleitflächen des Druck- (Axial-) Lagers aufweisende Teile des Lagerkörpers mittels Kugelflächen an den übrigen Teil des Lagerkörpers angelenkt und mittels federelastischer Spannmittel derart gehalten sind, daß die äußeren Gelenkteile des Drucklagers (Gelenkköpfe) aus einer dem voll ausgerichteten Zustand der Welle entsprechenden Mittellage den maximal möglichen Wellenverlagerungen bzw. -durchbiegungen federelastisch unter Beibehaltung eines gleichmäßigen Tragens der Drucklagerflächen zu folgen ver-The object of the innovation is now a thrust bearing for shafts, its bearing body, which is provided with axial bearing surfaces that support the shaft, on the end faces with radial bearing axles for receiving provided by WelieBDBnus wbe ^ trsgsses pressure forces «and is preferably supported adjustable by means of spherical surfaces in the bearing housing. The innovation is that the axially outer, the radial sliding surfaces of the thrust (axial) bearing having parts of the bearing body by means of spherical surfaces on the rest Part of the bearing body are hinged and held by means of resilient tensioning means in such a way that the outer joint parts of the thrust bearing (Rod ends) from a central position corresponding to the fully aligned state of the shaft, the maximum possible shaft displacements or deflections are resiliently maintained while maintaining to follow an even bearing of the thrust bearing surfaces

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mögen. Im ausgerichteten Zustand von Lager und Welle werden also die Gelenkköpfe durch die federelaatischen Spannmittel gegen den übrigen Teil des Lagerkörpers gesogen, treten Verlagerungen auf, so können sie an den zugehörigen kugeligen Gegenflächen des Lagerkörpers gleiten, und zwar so weit, daß die Drucklagerflacheη immer gleichmäßig an den zugehörigen Wellenbundeu aufliegen· Die federelastischen Spamnelemente wirken hierbei zugleich als Dämpfungsglieder, indem sie nämlich zusätzlich zum elastischen Ausweichen des Lagerkörpers eine gewisse Dämpfung von Wellenschwingungen bewirken. Als weiterer Vorteil ist die einfache Herstellbarkeit mittels Drehbear"beitung zu erwähnen.to like. In the aligned state of the bearing and the shaft, the rod ends are countered by the spring-loaded tensioning means the remaining part of the bearing body is sucked in, displacements occur, so they can slide on the associated spherical mating surfaces of the bearing body, so far that the Drucklagerflacheη always rest evenly on the associated shaft collar · The spring-elastic Spam elements also act as attenuators, namely by causing a certain damping of shaft vibrations in addition to the elastic deflection of the bearing body. Another advantage to be mentioned is that it can be easily manufactured by means of turning.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gelenkköpfe mittels Spannbolzen am Übrigen Teil des Lagerkörpers verspannt sind und die Spannbolzen durch Bohrungen in den Gelenkfeöpfen mit solchem Spiel hindürchgefiihrt sind, daß eine allseitige begrenzte Verlagerung der Gelenkköpfe zu den im übrigen Teil des Lagerkörpers fest eingeschraubten Spannbolzen ermöglicht ist, wobei zwischen den Spannbolzen und den Gelenkköpfen fellerfedera eiBgesehalt^t sisd. Eine solche Anordnung stellt eine besonders einfache Realisierung des Raumformgedankens mit zuverlässiger Arbeitsweise dar.It is particularly advantageous if the joint heads are fastened by means of clamping bolts are clamped on the rest of the bearing body and the clamping bolts through holes in the joint heads with such play have brought about an all-round limited shift of the rod ends to the clamping bolts firmly screwed in in the remaining part of the bearing body is made possible, with between the Clamping bolts and the rod ends fellerfedera eiBgesehalt ^ t sisd. Such an arrangement represents a particularly simple implementation of the spatial design concept with a reliable method of operation.

Insbesondere aus Montagegründen bestehen die die Welle umgreifenden Lagerkörper aus zwei Lagerschalen. Es ist zweckmäßig, wenn auch die Gelenkköpfe aus zwei Schalen gebildet sind, welche in einer axialen Trennfuge mit genauer Passung zusammengeflanscht sind. Die Montage der zusätzlichen kugeligen Einstellmittel für die Drucklager bereitet auf diese Weise keine Schwierigkeiten.The shaft encompassing the shaft exist in particular for assembly reasons Bearing body made up of two bearing shells. It is expedient if that too Rod ends are formed from two shells, which are flanged together in an axial parting line with a precise fit. The assembly the additional spherical adjustment means for the thrust bearing does not present any difficulties in this way.

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Die Spannbolzen werden vorzugsweise gleichmäßig am Umfang. der Gelenkkopfschalen verteilt angeordnet, und zwar in der Form* daß die Schalen mit in bezug auf eine vertikale und horizontale Achsebene symmetrisch angeordneten Spannbolzen versehen sind. Es wird hierdurch in allen Gleitrichtungen der Gelenkköpfe für praktisch gleichmäßige Gegenkräfte gesorgt. Zweckmäßigerweise weisen die Gelenkköpfe an sich bekannte kippbar gelagerte Drucklagerklötze mit Gleitflächen auf. Gemäß einem weiteren Neuerungsmerkmal ist die Anwendung des !Dragdrucklagers für sogenannte DreilageranOrdnungen besonders vorteilhaft, bei welchen zwei miteinander zu kuppelnde Maschinenteile lediglich drei Lagerstellen (je eine an ihren Enden und eine in Nähe der Kupplung) aufweisen.The clamping bolts are preferably evenly around the circumference. the Joint head shells arranged distributed, in the form * that the Shells are provided with clamping bolts arranged symmetrically with respect to a vertical and horizontal axis plane. It becomes through this practically uniform opposing forces ensured in all sliding directions of the rod ends. The joint heads expediently have themselves known tiltable thrust bearing blocks with sliding surfaces. According to a further innovation feature is the use of the drag pressure bearing particularly advantageous for so-called three-bearing arrangements, in which two machine parts to be coupled with one another only have three bearing points (one each at their ends and one near the Clutch).

Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung sowie die Wirkungsweise werden im Folgenden an Hand der zwei Ausiüormagsbeispiele darsteiles= den Zeichnung erläutert, in welcher zeigen:Further features and advantages of the innovation as well as the mode of operation are shown below on the basis of the two training examples the drawing explains in which show:

rig. i la eisern Ajcialsohsitt is dsr Vertikalen ein neuerungsgemäß aasgebildetes Sr&gdraeklager.rig. i la iron Ajcialsohsitt is the vertical one according to the innovation carved Sr & gdraeklager.

Fig. 2 die Draufsicht auf die beiden Schalen eines Gelenkkopfes nach Fig. 1 in verkleinerter Darstellung.Fig. 2 is a plan view of the two shells of a joint head according to Fig. 1 in a reduced representation.

Fig. 3 und 4 eine Drei- bzw. VierlageranOrdnung in sehematischer Darstellung und3 and 4 show a three- and four-bearing arrangement in a schematic view Representation and

Fig. 5 die Einzelheit χ aus Fig. 4 in vergrößerter, clie Wellendurchbiegung übertreibender Darstellung.5 shows the detail χ from FIG. 4 in enlarged, clie shaft deflection exaggerated representation.

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Wie Fig. 1 zeigt, ist die Welle 1 einer nicht näher dargestellten Dampfturoine innerhalb des Tragdrucklagers 2 gelagert, und zwar mit radialen Gleitflächen 3, 3¹ der linken und rechten Wellenbunde 4, 4* sowie axialen Gleitflächen 5 des mittleren Wellenstechnitts 1a. Die zugehörigen Gegenflächen für die axialen Gleitflächen 5 werden gebildet von einem Lagerausguß 5a, vorzugsweise aus Weißmetall, im Lagerkörperteil 2a und für die radialen Gleitflächen 3, 3' von den in an sich bekannter Weise kippbar gelagerten Drucklagerklötzen 6, 6', welche innerhalb der äußeren Gelenkteile 2b des Lagerkörper8 2 über deren Umfang verteilt gelagert und mit Gleitflächen-Angüssen 6a versehen sijd.As shown in FIG. 1, the shaft 1 is mounted a Dampfturoine not shown within the support pressure bearing 2, with radial sliding surfaces 3, 3 ¹ of the left and right shaft collars 4, 4 *, as well as axial sliding surfaces 5 of the central Wellenstechnitts 1a. The associated mating surfaces for the axial sliding surfaces 5 are formed by a bearing spout 5a, preferably made of white metal, in the bearing body part 2a and for the radial sliding surfaces 3, 3 'by the thrust bearing blocks 6, 6', which are tiltable in a known manner and which are located inside the outer Joint parts 2b of the bearing body 8 2 are mounted distributed over their circumference and are provided with sliding surface sprues 6a.

Ferner bedeuten 7 einen nicht näher dargestellten Lagerbock mit einstellbar an diesem gelagerten kugeligen Einstellkörpern 8a, 8b, wobei im oberen Teil der Fig. eine zur Einstellung vorgesehene Schraube 9 erkennbar ist; 10 eine Zuleitung des Lagerentlastungsdrucköls, welches über Kanäle 11a,11b,11c den Lagerflächen 5, 5a baw. 3,3', 6a zugeleitet wird und über Ableitungen 11d wieder abgeführt wird; 12 den äußeren Umfang der Wellenbunde 4, 4¹ umgebende Abdichtsohneiden innerhalb der äußeren Gäenkteile 2b, 13 Ölspritzbleche an beiden Enden des Lagerkörpers 2.Furthermore, 7 denotes a bearing block, not shown in detail, with spherical adjusting bodies 8a, 8b adjustably mounted thereon, wherein a screw 9 provided for adjustment can be seen in the upper part of the figure; 10 a feed line for the bearing relief pressure oil, which is supplied to the bearing surfaces 5, 5a baw via channels 11a, 11b, 11c. 3, 3 ', 6a is fed in and is discharged again via discharges 11d; 12 seals surrounding the outer circumference of the shaft ^{collars 4, 4, 1} inside the outer yoke parts 2b, 13 oil splash plates at both ends of the bearing body 2.

Neuerungsgemäß sind nun die äußeren Gelenkteile 2b des Lagers, welche die Drucklagerflächen 6a tragen, aa den übrigen Teil des Lagerkörpers 2a mittels Kugelflachen 14,15 angelenkt und mittels feder-elastisciier Spannmittel 16_? 1? an letzterem gehalten, und zwar so, daß die äußeren Gelenkteile 2b aus einer dem voll ausgerichteten Zustand der Welle entsprechenden Mittellage (dargestellt) den maximal möglichen Wellenverlagerungen bzw. -durchbiegungenAccording to the innovation, the outer joint parts 2b of the bearing, which carry the thrust bearing surfaces 6a, aa the remaining part of the bearing body 2a are articulated by means of spherical surfaces 14, 15 and by means of spring-elastic clamping means 16 _? 1? held on the latter, in such a way that the outer joint parts 2b from a central position corresponding to the fully aligned state of the shaft (shown) the maximum possible shaft displacements or deflections

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in der einen oder anderen Richtung federelastisch unter Beibehaltung { eines gleichmäßigen Tragens der Drucklagerflächen 6a, 3 bzw. 6a, 3¹ j su folgen vermögen. Die äußerer Gelenkteile 2b des Lagerkörpers 2 wirken somit als Gelenkköpfe mit kugeliger Einstellmöglichkeit und die zugehörigen Gegenflächen 15 als Gelenkpfannen. Die federelastischen Spannelemente 16, 17 bestehen aus Spannbolzen, velche durch Bohrungea 18 in den Gelenkköpfen 2b mit Spiel s hindurchgeführt sind und die Gelenkköpfe 2b lanter Einfügung der Tellerfedern 17 federelastisch und unter Verschraubung in Gewindebohrungen 19 des Lagerkörpers 2a gegen die Kugelflächen 15 dieses Lagerkörpers 2a drücken. Die Gelenkköpfe 2b vermögen also, wie in gemäß Pfeilen 20 angedeutet, federelaatisch möglichen Wollenverbiegungen oder -Verlagerungen in allen Richtungen innerhalb der Gleitflächenebenen 14,15 auszuweichen. Hierbei ist da« Spiel s so eingestellt, daß es den maximal erforderlichen Ausweichbewegungen entspricht. Die kugeligen Flächen 15 der aus zwei Schalen bestehenden Lagerkörperteile 2a sind mittels Andrehen leicht herzustellen. Auch die öelenkköpfe 2b bestehen zweckmäßig aus zwei Schalen, wie aus Fig„ 2 näher ersichtlich, und besitzen angedrehte Kugelflächen 14. Aus der in Pig. 1 unten der besseren Übersichtlichkeit wegen um 90° versetzt gezeichneten axialen Teilfuge zwischen oberem und unterem Lagerschalenkörper Pb₁, 2b₂ der Gelenkköpfe 2b sind eine Paßstiftbohrung 21 sowie Bohrungen 22 zum genauen Zusammenflanschen ersichtlioh, wobei Fig. 2 einen solchen Spannbolzen 22a und die axiale Teilfuge 23 zeigt. Diese Fig. zeigt weiterhin, daß die Schalen 2b 1, 2b 2 der Gelenkköpfe 2b mit in bezug auf eine vertikale und horizontale Aohaebene 24, 25 symmetrisch angeordneten Spannbolzen 16 versehen sind. Im dargestellten Fall weist jede der- GelenlrkopfhälftsB 2b 1* 2b 2 drei Spannbolzen 16 auf.resiliently in one direction or the other while maintaining a uniform support of the thrust bearing surfaces 6a, 3 or 6a, 3 ¹ j su follow. The outer joint parts 2b of the bearing body 2 thus act as joint heads with a spherical adjustment option and the associated mating surfaces 15 as joint sockets. The resilient clamping elements 16, 17 consist of tensioning bolts, which are passed through bores a 18 in the joint heads 2b with play s and the joint heads 2b press the spherical surfaces 15 of this bearing body 2a against the spherical surfaces 15 of this bearing body 2a by inserting the disc springs 17 in a resilient manner while being screwed into threaded bores 19 of the bearing body 2a . The articulated heads 2b are thus able, as indicated in according to arrows 20, to evade spring-loaded possible bending or displacements of wool in all directions within the sliding surface planes 14, 15. The game is set so that it corresponds to the maximum necessary evasive movements. The spherical surfaces 15 of the two-shell bearing body parts 2a are easy to manufacture by turning. The oil-joint heads 2b also expediently consist of two shells, as can be seen in more detail in FIG. 2, and have turned spherical surfaces 14. From the in Pig. 1 below for better clarity because of the axial parting line drawn offset by 90 ° between the upper and lower bearing shell _{bodies Pb 1} , 2b _{2 of} the joint heads 2b, a dowel hole 21 and holes 22 for precise flanging can be seen, FIG. 2 showing such a clamping bolt 22a and the axial parting line 23 shows. This figure also shows that the shells 2b 1, 2b 2 of the joint heads 2b are provided with clamping bolts 16 arranged symmetrically with respect to a vertical and horizontal plane 24, 25. In the case shown, each of the gel head halves 2b 1 * 2b 2 has three clamping bolts 16.

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Pig. 3 zeigt in Übertriebener Darstellung die Wellendurehbiegung eioes Turbosatzes, bestehend aus einem Hoehdruckteil HD, einem Äitteldruekteil MDj einem Niederdruckteil HD und einem Generator, welche Teile öfter Kupplungen a,b,c miteinander gektmpelt sind und Lagerstellen 1 1 bis 1 8 aufweisen. Mit TD ist ein Tragdruoklager "bezeichnet. Gegenüber diesem konventionell gelagerten Wellenstrang zeigt Fig. 4 die Biegelinie eines Wellenstranges bei Dreilageranordnung, bei der an Stelle der Lager 1 2, 1 3, TD das Tragdrucklager TD^f verwendet ist, so daß sieb, die übertrieben dargestellte WelleBdurchbiegung ergibt. Die das Tragdrucklager TD¹ umfassende Wellenpartie ist in Pig. 5 noch, einmal in vergrößerter, die Wellendurchbiegung gleichfalls übertreibender Darstellungsweise herausgezeichnet, wobei der Pig. 1 entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen tragen. Es ist daraus ersichtlich, daß die Neuerung mit besonderem Vorteil für derartige Dreilageranordnungen anwendbar ist, da sie durch die Kugelgelenklagerung innerhalb der Drucklagerflächen den gleichgerichteten Durchbiegungen f, f' zu folgen vermag und hierdurch ein gleichmäßiges Tragen der Drucklagerflachen bewirkt.Pig. 3 shows in an exaggerated representation the shaft bending of a turbo set, consisting of a high pressure part HD, a medium pressure part MDj, a low pressure part HD and a generator, which parts are often clutches a, b, c coupled with one another and have bearing points 1 1 to 1 8. With TD a Tragdruoklager "is designated. Compared to this conventionally mounted shaft train, Fig. 4 shows the bending line of a shaft train in a three-bearing arrangement, in which the bearing pressure bearing TD ^{f is} used in place of the bearings 1 2, 1 3, TD, so that sieve, the exaggerated The shaft part comprising the thrust bearing TD ¹ is shown in Pig Advantage for such three-bearing arrangements can be used, since it is able to follow the deflections f, f 'in the same direction due to the ball-and-socket joint bearing within the thrust bearing surfaces and thereby causes the thrust bearing surfaces to be evenly supported.

5 Schutzanpprilche
5 Piguren5 protection requirements
5 Piguren

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Claims

Protection requirements

1. Support thrust bearing for shafts, its with axial, the shaft supporting Bearing body provided with bearing flares on the end faces radial bearing surfaces for absorbing compressive forces transmitted by shaft collars and preferably by means of spherical surfaces is adjustable supported in the bearing housing, characterized in that the axially outer, the radial sliding surfaces (6a) of the pressure (axial) bearing having parts (2b) of the bearing body (2a, 2b) by means of spherical surfaces (H, 15) on the rest of the rope (2a) hinged on the bearing body and by means of resilient clamping means (16, 17) are held in such a way that the outer joint parts (2b) of the thrust bearing (joint heads) from one of the fully aligned State of the shaft corresponding middle position the maximum possible Shaft displacements or deflections resiliently while maintaining an even bearing of the thrust bearing surfaces (6a, 3 or 6a, 3 ') are able to follow.

2. Support pressure bearing according to claim 1, characterized in that the Rod ends (2b) by means of clamping bolts (16) on the remaining part of the Bearing body are clamped and the clamping bolts are passed through bores (18) in the joint heads with such play, that a limited displacement on all sides of the rod ends to the clamping bolts firmly screwed into the remaining part of the bearing body is made possible, with cup springs or spring washers (17) being switched on between the clamping bolts and the joint heads.

3. Support thrust bearing according to claim 1 or 2, with two encompassing the shaft Bearing bodies formed by bearing shells, thereby marked

shows that the joint heads (2b) also consist of two shells (2t) .., 2ΐ> ₂ ) "which are flanged together in an axial parting line (25) with a precise fit *

4. Tragdrueklager according to claim 2 or 3, characterized in that that the joint heads (2b) or their shells (2b .., 2bp) with in With respect to a vertical (24) and horizontal axis plane (25) symmetrically arranged clamping bolts (16) are provided.

5. urragdrueklager according to one or more of the preceding claims, characterized in that the joint heads (2b) are known tiltably mounted pressure bearing blocks (6) with sliding surfaces (6a).

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