DE865027C

DE865027C - Device for bearing relief for electrical machines with a standing shaft

Info

Publication number: DE865027C
Application number: DES8090D
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Haas
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-12-11
Filing date: 1941-12-11
Publication date: 1953-01-29

Description

Vorrichtung zur Lagerentlastung für elektrische Maschinen mit stehender Welle Bei elektrischen Maschinen mit stehender Welle, an der aus irgendwelchen Gründen nach unten gerichtete Axialkräfte angreifen, müssen für die Aufnahme dieser Kräfte besondere Vorkehrungen getroffen werden. Für kleinere Maschinen mit nur geringen Axialdrücken genügen meist normale Längswälzlager. Die Aufnahme größerer Axialkräfbe macht. insbesondere bei hohen Drehzahlen erhebliche Schwierigkeiten., da hier die handelsüblichen Längslager nicht mehr ausreichen und Spezialfängslager mit komplizierten Schmiervorr ichtungen verwendet werden müssen.Device for bearing relief for electrical machines with stationary Shaft In electrical machines with a standing shaft, for whatever reason Attack downward axial forces must be used to absorb these forces special precautions are taken. For smaller machines with only minor Normal longitudinal roller bearings are usually sufficient for axial pressures. The inclusion of larger axial forces power. Considerable difficulties, especially at high speeds, because here the Commercially available longitudinal bearings are no longer sufficient and special catch bearings with complicated ones Lubricants must be used.

Durch die Erfindung werden diese Schwierigkeiten mittels einer neuen Vorrichtung zur Lagerentlastung beseitigt. Erfindungsgemäß greift eine an der Welle befestigte, mit Kanälen, Schaufeln od. dgl. versehene Schleuderscheibe von oben her in ein mit dem Maschinengehäuse verbundenes, mit Flüssigkeit, vorzugsweise Öl gefülltes, die Welle konzentrisch umgebendes Ringgefäß ein und bildet mit diesen Dichtungsspalte, -die eine die. Druckseite dieser Scheibe ringförmig umgebende, bis unterhalb der Scheibe sich erstreckende Druckkammer einschließen. Die Vorrichtung wird zweckmäßig so ausgebildet, daß die Unterseite der Schleuderscheibe eine geschlossene Ringfläche bildet und die Druckkammer mulden- od. dgl. förmige, sich bis unterhalb der Schleuderscheibe erstreckende Fb,rt sätze hat.With the invention these difficulties by means of a new Device for bearing relief eliminated. According to the invention, one engages the shaft attached, with channels, blades or the like. Provided centrifugal disk from above into a fluid, preferably oil, connected to the machine housing filled ring vessel concentrically surrounding the shaft and forms with these Sealing column, -the one the. The pressure side of this disc ring-shaped surrounding, enclose the pressure chamber extending below the disk. The device is expediently designed so that the underside of the centrifugal disk is closed Forms an annular surface and the pressure chamber is trough-shaped or the like. Shaped to extend below the slinger has rt sentences.

Die Erfindung soll an Hand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die senkrechte Welle i, an der nach unten gerichtete Axialkräfte angreifen., ist an- dem nicht dargestellten Maschinengehäuse in bekannter, ebenfalls nicht dargestellter Weise in axialer Richtung geführt. An der Welle ist über eine Nabe 2 die Schleuderscheibe 3 befestigt, die von. oben her in ein mit dem Maschinengehäuse verbundenes, mit Flüssigkeit; vorzugsweise Öl gefülltes, die Welle i konzentrisch umgebendes Ringgefäß ¢ greift. Die untere Ringfläche 5 der Scheibe 3 bildet zusammen mit der Ringfläche 6 des Ringgefäßes,4 einen. Dichtungsspalt 7 und die äußere Wand 8 der Scheibe mit der Innenwand 9 des Ringgefäßes einen Dichtungsspalt 1o. Die Schleuderscheibe ist mit Kanälen 1i versehen, die auf der Saugseite durch Öffnungen 12 mit dem Ölraum 13, auf der Druckseite mit der ringförmigen, Druckkammer- 14, die mit Leitschaufeln 15 versehen ist, und mit den such unterhalb der Schleuderscheibe erstreckenden Muldenförmigen Fortsützaen 16 der Druckkammer in Verbindung stehen. Das Ringgefäß 4, das; einen Teil des Maschinengehäuses bilden kann, ist oben durch den Gehäwsedeckel 17 abgeschlossen. Damit: kein Öl in das Maschineninnere gelangen kann, ist von dem der Welle zunächst liegenden Halsteil 18 des Ringgefäßes 4 und dem Nabenteil ä der Schleuderscheibe 3 oberhalb des ölspiegels'ig ein weiterer Ringspalt 2o gebildet und der Halsteil des RinggefMesi auf der der Welle zugekehrten Seite durch den Dichtungsring 21 abgedichtet. Der oberhalb der Wellendichtung 21 ,liegende Raum steht durch einen oder mehrere Kanäle 2@2 mit der Außenlwft in Verbindung.The invention is based on the embodiment shown in the figure are explained in more detail. The vertical wave i, on the down Attack directed axial forces., is on the machine housing, not shown guided in a known manner, also not shown, in the axial direction. At the shaft is attached to the centrifugal disk 3 via a hub 2, which of. above in a connected to the machine housing, with liquid; preferably oil filled, the shaft i engages the concentrically surrounding ring vessel ¢. The lower ring surface 5 the disk 3 forms together with the annular surface 6 of the annular vessel, 4 a. Sealing gap 7 and the outer wall 8 of the disc with the inner wall 9 of the annular vessel form a sealing gap 1o. The centrifugal disk is provided with channels 1i that go through on the suction side Openings 12 with the oil chamber 13, on the pressure side with the annular, pressure chamber 14, which is provided with guide vanes 15, and with the search below the centrifugal disk extending trough-shaped Fortsützaen 16 of the pressure chamber are in communication. The ring vessel 4, the; can form part of the machine housing is through at the top the housing cover 17 completed. So that no oil can get inside the machine can, is of the neck portion 18 of the ring vessel 4 and lying next to the shaft the hub part ä of the centrifugal disk 3 above the oil level is another annular gap 2o formed and the neck part of the RinggefMesi on the side facing the shaft sealed by the sealing ring 21. The one above the shaft seal 21 The room is connected to the outside air through one or more channels 2 @ 2.

Wird die Welle in Umdrehungen versetzt, dann. wird durch die Fliehkraftwirkung ,der ;Schleuderscheibe in,der Druckkammer und in den unterhalb der Schleuderscheibe befindlichen Fortsiätzen der Druckkammer ein Überdruck' erzeugt, der das Traglager der Maschine entlastet. Die Schleuderscheibe wirkt dabei wie ein Schubkolben, der in dem als Zylinder wirkenden Ringgefäß axial verschoben wird.If the shaft is set in revolutions, then. is due to the effect of centrifugal force , the; centrifugal disc in, the pressure chamber and in the ones below the centrifugal disc located extensions of the pressure chamber generates an overpressure 'which the support bearing the machine is relieved. The slinger acts like a thrust piston that is axially displaced in the ring vessel acting as a cylinder.

Da .der Raum oberhalb der Wellendichtung 21 über Luftkanäle 22 mit der Außenluft in. Verbindung steht, kann durch den bei Betrieb entstehenden Unterdruck im Ringgefäß kein Öl oder Fett aus dem oberen Maschinfenlager angesaugt werden.Since .the space above the shaft seal 21 via air channels 22 with The outside air is in connection, can be caused by the negative pressure that occurs during operation No oil or grease can be sucked in from the upper machine bearing in the ring vessel.

Unter Umständen kann die Entlasitungs.vorrichtnng zugleich das: Spurlagex der Maschine bilden und- die Schleuderscheibe als Spurscheibe und das Ringgefäß als. Lagerkörper ausgebildet sein. Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß bei elektrischen Maschinen selbst hohe Axialkräfte bei hohen Drehzahlen in überaus sicherer Weise aufgenommen werden können, ohne daß teuere Speziallager mit komplizierten Schmiervorrichtungen erforderlich sind.Under certain circumstances, the relief device can also do the following: Spurlagex of the machine and- the centrifugal disc as a track disc and the ring vessel as. Be formed bearing body. The advantages of the invention are that in electrical machines, even high axial forces at high speeds are extremely high can be recorded safely without expensive special bearings with complicated Lubricators are required.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for bearing relief for electrical Machines with a standing shaft, characterized in that one on the shaft (i) attached centrifugal disc (3) provided with .channels (i i), blades or the like. from above into a fluid, preferably connected to the machine housing Oil-filled ring vessel (4) concentrically surrounding the shaft engages and! with this Sealing gap (7 and 1o) forms, one of which is the pressure side of this disc annular enclose surrounding pressure chamber (14 and 16) extending to below the disk.

2 .. device for bearing relief according to claim i, characterized in that @ the underside of the centrifugal disc (3) forms a closed ring surface (5).

3. Device for bearing relief according to claim i and 2, characterized in that that the pressure chamber (14) is hollow or the like. Shaped, extends to below the centrifugal disk (3) has extending continuations (16).

4. Device for bearing relief according to claim z, characterized in that the neck portion (18) of the shaft initially lying Ring vessel (4) with the slinger (3) above the liquid level (1g) a further sealing gap (2o) and optionally the neck part of the ring vessel on the side facing the shaft is particularly sealed against the shaft (Shaft seal 2.i).

5. Device for bearing relief according to claim i and 4, characterized characterized in that the space below the shaft seal (2r) is replaced by a or several channels (22) with the outside air in connection: is.

6. Device for bearing relief according to claims i to 5, characterized in that the relief device at the same time forms the track bearing of the machine and the centrifugal disc (3) as the track disc and the ring vessel (4) is designed as a bearing body.