DE687765C

DE687765C - Circuit lubrication device for shaft bearings

Info

Publication number: DE687765C
Application number: DE1936R0095400
Authority: DE
Original assignee: RUDOLF HINGST DIPL ING
Current assignee: RUDOLF HINGST DIPL ING
Priority date: 1936-02-05
Filing date: 1936-02-05
Publication date: 1940-02-05

Description

Kreislaufschmiervorrichtung für Wellenlager Der Gegenstand der Erfindung ist eine Kreislaufschmiervorrichtung für Wellenlager von der in den Ansprüchen angegebenen Bauart, die insbesondere für dünnflüssige Schmiermittel und schnell laufende Wellen eine sichere Beherrschung des Schmierfilms im Lager ermöglicht. Durch die Bauart ist es auch möglich, in einfacher Weise den-Ablaufdruck des Schmiermittels aus dem Lagerspalt höher als den normalen Umgebungsdruck des Lagers zu halten. Ferner ist es überflüssig, einen Schmiermittelsammelraum innerhalb des Lagerkörpers zur Beruhigung des Schmiermittels in dem Lagerkörper selbst vorzusehen.Circulatory lubrication device for shaft bearings The object of the invention is a circulatory lubrication device for shaft bearings of the type specified in the claims Type that is particularly suitable for low-viscosity lubricants and high-speed shafts enables safe control of the lubricating film in the bearing. By the design it is also possible, in a simple manner, to control the discharge pressure of the lubricant from the To keep the bearing gap higher than the normal ambient pressure of the bearing. Furthermore is there is no need for a lubricant collecting space within the bearing body for calming purposes of the lubricant to be provided in the bearing body itself.

Es sind Lager bekanntgeworden, die ebenfalls einen Kreislauf unter Benutzung der Fliehkraftwirkung mittels Umlaufscheiben oder Räder bewirke:, die auf der Welle in der Nähe der Lagerscheibe befestigt sind. Alle diese Lager weisen aber einen Schmiermittelsammelraum auf und erfordern dadurch erheblich größere Lagerkörper, die besonders bei schnell laufenden Maschinen unerwünscht sind und die Ausführung wesentlich erschweren. Ebenso ist es bei allen vorbekannten Lagern nicht Aufgabe der auf der Welle sitzenden Scheiben oder Räder, außer der Förderung des Schmiermittels im Kreislauf auch die Abdichtung des Lagerinhaltes auch dann zu bewirken, wenn der Ablaufdruck des Schmiermittels aus dem Lagerspalt größer als der Umgebungsdruck ist. Ebenso ist im umgekehrten Fall, wenn z. B. auf einer Seite des Lagers der Umgebungsdruck höher als der Schmiermitteldruck im Innern des Lagers ist, eine Abdichtung nicht möglich.Camps have become known that also have a cycle under Using the effect of centrifugal force by means of revolving disks or wheels causes:, the are mounted on the shaft near the bearing washer. All of these camps show but a lubricant collecting space and thus require considerably larger bearing bodies, which are particularly undesirable with high-speed machines and the execution make it much more difficult. Likewise, it is not a task for any of the previously known camps the disks or wheels sitting on the shaft, except for conveying the lubricant to effect the sealing of the storage contents in the circuit even if the The discharge pressure of the lubricant from the bearing gap is greater than the ambient pressure is. Likewise, in the opposite case, if z. B. the ambient pressure on one side of the bearing higher than the lubricant pressure inside the bearing, a seal is not possible.

Die vorliegende Erfindung beseitigt die erheblichen Schwierigkeiten, die schnell laufende Lager mit dünnflüssigen Schmiermitteln, beispielsweise Wasser, besonders beim Betrieb in Räumen niederen absoluten Drukkes der betriebssicheren Ausführung bereiten. Vor allem ist dort die bei der großen Wärmeentwicklung leicht eintretende Verdampfung des Schmiermittels auf` Grund der durch die hohe Geschwindigkeit möglichen Vakuumbildung außerordentlich schwer zu vermeiden. Es liegt also auf der Hand, daß die Erhöhung des absoluten Druckes im Lagerspalt zumindest über den geringsten Umgebungsdruck, der ja auf beiden Lagerseiten verschieden sein kann, erhebliche Vorteile und größere Sicherheit gegen Zerstörung des Lagers bietet. Besonders ist dies der Fall, wenn die Abdichtung des Lagerraumes unempfindlich gegen erhebliche Druckunterschiede ist und der Raumbedarf der Lagerung gleichzeitig sehr erheblich verkleinert wird und vor allen Dingen das Lagergehäuse symmetrisch wird.The present invention overcomes the significant difficulties high-speed bearings with low-viscosity lubricants such as water, especially when operating in rooms with lower absolute pressures and those that are safe to operate Prepare for execution. Above all, it is easy there with the large amount of heat generated Occurring evaporation of the lubricant due to the high speed possible vacuum formation extremely difficult to avoid. So it's on the Hand that the increase in the absolute pressure in the bearing gap at least over the slightest Ambient pressure, which can be different on both sides of the bearing, is considerable Offers advantages and greater security against destruction of the bearing. Is special this is the case if the sealing of the storage room is insensitive to significant Differences in pressure and the space required for storage are at the same time very considerable is reduced in size and, above all, the bearing housing becomes symmetrical.

Die Erfindung erreicht alle diese Vorteile und Wirkungen durch unmittelbar an beiden Lagerschalen innen auf der Welle sitzende und auf beiden Seiten beschaufelte Schleuderräder, die auf der der Lagerschale zugekehrten Seite das aus dem Lagerspalt austretende Schmiermittel unmittelbar aufnehmen und es in üblicher Weise über einen Kühler dem Lager wieder zuführen. Die außenliegende Beschaufelung der Schleuderräder bildet einen rotierenden Flüssigkeitsring, der die Abdichtung des Lagerinhalts gegen die Umgebung bewirkt.The invention achieves all of these advantages and effects by immediately on both bearing shells seated on the inside of the shaft and bladed on both sides Centrifugal wheels that come out of the bearing gap on the side facing the bearing shell Take up leaking lubricant immediately and use it in the usual way Return the cooler to the warehouse. The external blading of the centrifugal wheels forms a rotating liquid ring that seals the Causes storage contents against the environment.

Erfindungsgemäß ist an die Abdichtseite eines der Schleuderräder ein Ausgleich- und Füllbehälter angeschlossen, dessen Zuleitung auf einem gegenüber dem Lager kleineren oder größeren Durchmesser in die Schleuderkammer einmündet. Wird nun vorzugsweise am Wellenende die Einmündung auf einen gegenüber dem Lager kleineren Durchmesser gelegt und außerdem in bekannter Weise ein Zulaufdruck an dieser Stelle geschaffen, so muß auf der Förderseite des gleichen Schleuderrades der Austrittsdruck des Schmiermittels aus dem Lagerspalt höher sein als der Atmosphärendruck an dieser Lagerschalenseite, und zwar ist der Überdruck gleich dem Zulaufdruck + dem Fliehkraftdruck des Schmiermittels bei der vorgesehenen Durchmesserdifferenz. Besonders durch diese Anordnung ist es nun möglich, am anderen Ende des Lagerkörpers gegen einen erheblich größeren Druck abzudichten, wodurch der dort rotierende Flüssigkeitsring auf der Abdichtseite nach außen geschoben und seine Stärke verringert wird. In anderen Fällen ist es leicht möglich, das gesamte Lager an einen Raum höheren Druckes anzuschließen, weil der an sichvollkommen geschlossene Schmiermittelkreislauf keinerlei Schwierigkeiten bereitet, wie sie bei der üblichen Ausführung mit unter Atmosphärendruck stehendem Schmiermittelsammelbehälter unvermeidbar sind. Die vorgeschlagene Lagerbauart ist besonders für die Hilfsturbinen bei Flugzeugen entwickelt worden, weil die dort auftretenden sehr hohen Drehzahlen und geringen Atmosphärendrücke neuartige Ausführungsformen notwendig machen.According to the invention, one of the centrifugal wheels is attached to the sealing side Compensating and filling tank connected, its supply line on one opposite the bearing smaller or larger diameter opens into the centrifugal chamber. Is now preferably at the end of the shaft the confluence on one opposite the bearing placed smaller diameter and also in a known manner an inlet pressure created this point, it must be on the conveying side of the same impeller the outlet pressure of the lubricant from the bearing gap must be higher than atmospheric pressure on this side of the bearing shell, namely the overpressure is equal to the inlet pressure + the centrifugal pressure of the lubricant at the intended diameter difference. With this arrangement in particular, it is now possible at the other end of the bearing body to seal against a considerably higher pressure, whereby the liquid ring rotating there pushed outwards on the sealing side and its strength is reduced. In other In some cases it is easily possible to connect the entire warehouse to a room with higher pressure, because the lubricant cycle, which is completely closed in itself, poses no difficulties whatsoever prepares, as in the usual execution with standing under atmospheric pressure Lubricant reservoirs are unavoidable. The proposed bearing type is especially for the auxiliary turbines in airplanes because the there occurring very high speeds and low atmospheric pressures new types of embodiments make necessary.

Auf der Zeichnung ist die Einrichtung gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel, und zwar bei einem Lager für eine Dampfturbine, dargestellt.In the drawing, the device according to the invention is in one Embodiment, namely with a bearing for a steam turbine, shown.

Das Lagergehäuse a, welches an das @Turbinengehäuse angegossen sein kann, enthält zu beiden Seiten der Lagerschale b zwei ringförmige Kammern c und d. In diesen Kammern sind die der Umwälzung des Schmierwassers dienenden Kreiselrädchen f, g angeordnet, die auf der Turbinenwelle h aufsitzen und mit dieser umlaufen. Durch die Kreiselräder f, g wird das Schmierwasser über Kühlflächen iia, na und eine Zuleitung k im Kreislauf durch das Lager gepreßt. Die Aufgabe des Schmierwassers erfolgt zweckmäßig in der Lagermitte.The bearing housing a, which can be cast onto the turbine housing, contains two annular chambers c and d on both sides of the bearing shell b. The centrifugal wheels f, g serving to circulate the lubricating water are arranged in these chambers, which are seated on the turbine shaft h and rotate with it. The lubricating water is pressed through the bearing via cooling surfaces iia, na and a feed line k in the circuit by the gyroscopic wheels f, g. The lubrication water is expediently fed in the middle of the bearing.

Das Schmierwasser wird von einem Behälter i aus ständig aufgefüllt, wobei die Zu- -laufhöhe des Wassers zweckmäßig so gewählt ist, daß auch beim Anfahren eine genügende Schmierwassermenge im Lager vorhanden ist.The lubricating water is constantly topped up from a container i, the inflow height of the water is expediently chosen so that also when starting up there is a sufficient quantity of lubricating water in the bearing.

Die Anordnung solcher Lager ist insbesondere für Dampfturbinen von außerordentlichem Vorteil, wenn Wasser als Schmiermittel verwendet wird, da die Labyrinthdichtungen oder Stopfbuchsen, welche eine Abdichtung des unter höherem Druck als Atmosphärendruck stehenden Arbeitsraumes p bewirken, in Fortfall kommen können. Die Abdichtung des Dampfraumes p kann nämlich durch das in den Kreiselrädern umlaufende Wasser in sicherer Weise erfolgen. Der Zutritt von Dampf zu den Lagern wird unbedingt verhindert. Es genügt vollständig, wenn der Arbeitsraum p lediglich durch einen schmalen Dichtungsring r gegenüber der Kreiselradkammer d abgeschlossen wird. Etwa durch diese Dichtung übertretende Dampfmengen werden unter Kondensation in das Schmierwasser übergehen. Die Anwendung der Wasserschmierung bei Dampfturbinen ist auch insofern von Vorteil, als sich die Anordnung einer besonderen Schmierölpumpe erübrigt. Es besteht auch nicht mehr die Gefahr, daß Schmieröl in den Dampf gelangt, -aus dem es dann später durch besondere C51-abscheider wieder entfernt werden muß.The arrangement of such bearings is particularly useful for steam turbines from Extraordinary advantage when using water as a lubricant because the Labyrinth seals or stuffing boxes, which seal the under higher Cause pressure as atmospheric pressure standing working space p, come in omission can. The sealing of the vapor space p can namely by that in the impellers circulating water can be done in a safe manner. The entry of steam to the camps is absolutely prevented. It is completely sufficient if the working space p only closed by a narrow sealing ring r opposite the impeller chamber d will. Any amount of steam that has passed through this seal is condensed pass into the lubricating water. The application of water lubrication to steam turbines is also advantageous in that the arrangement of a special lubricating oil pump unnecessary. There is also no longer any risk of lubricating oil getting into the steam, -from which it must later be removed again using a special C51 separator.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circulatory lubrication device for shaft bearings, thereby characterized in that centrifugal wheels bladed on both sides at both ends of the bearing shell (g) are mounted on the shaft, the inner blade side of which directly results from the absorbs lubricant emerging from the bearing gap and promotes it in the circuit, while the outer blades of the centrifugal wheels (g) due to the centrifugal force of the more or less strong rotating liquid ring as a seal against the Ambient pressure is effective.

2. circuit lubrication device according to claim i, characterized characterized in that a known compensation and filling tank by a Line with the sealing side of one of the centrifugal wheels (f) or the centrifugal chamber (c) is connected and the position of the junction of this line on one opposite the bearing smaller or larger diameter together with the absolute inlet pressure the outlet pressure of the lubricant from the bearing gap at the point of confluence certainly.