DE916173C

DE916173C - Segment bearing for turbines with vertical shaft

Info

Publication number: DE916173C
Application number: DEP2384A
Authority: DE
Inventors: Jean Francois Marie Fieux
Original assignee: JEAN FRANCOIS MARIE FIEUX; Schneider et Cie
Current assignee: JEAN FRANCOIS MARIE FIEUX; Schneider Electric SE
Priority date: 1948-03-23
Filing date: 1949-03-30
Publication date: 1954-08-05

Description

Segmentspurlager für Turbinen mit senkrechter Welle Die Erfindung bezieht sich auf Segmentspurlager für Turbinen; mit senkrechter Welle.Segmented track bearings for turbines with vertical shaft The invention refers to segment track bearings for turbines; with vertical shaft.

Bei den bekannten Lagern dieser Art ruht der Spurring der Turbinenwelle entweder, auf einem geschlossenen;, mit segmentförmigen Ansätzen versehenen Tragring oder auf selbständigen, zu einem Kranz zusammengestellten Kippsegmenten, die auf ihrer Unterseite mit einem an seinem Ende punktförmigen, schneidenfärmigen., kugeligen. oder bulligen Ansatz versehen sind, der sich gegen. eine mehr oder minder elastische, in der Ölwanne des Lagers angeordnete plattenförmige Unterlage ab, stützt. Sofern diese Unterlage aus Weicheisen besteht, was im der Regel der Fall ist, wird dieses durch den Druck des Segmentes bleibend deformiert; besteht dagegen die Unterlage, was ebenfalls vorgeschlagen wurde, aius Vulkanfiber, so besitzt sie freilich eine gewisse Elastizität, die einen günstigen Einfluß auf den Druckausgleich für das betreffende Kippsegment haben kann.; in beiden Fällen ist je,-doch der Druckausgleich nur unvollkommen.. Das ist er auch, wenn man, um den spezifischen Auflagedruck nicht zu groß werden zu lassen und um die Gefahr einer Durchbiegung der Segmentklätze zu verhindern, in ebenfalls bekannter Weise die Auflagefläche für den Laiufring der Welle in zwei konzentrische Segmentkrärnze unterteilt und, jeden Segmentkranz auf seiner Unterlage solcherart ab, stützt.In the known bearings of this type, the spur ring of the turbine shaft rests either on a closed support ring provided with segment-shaped extensions or on independent tilting segments that have been put together to form a wreath their underside with a point-shaped, blade-shaped., spherical. or beefy approach that oppose. a more or less elastic, Plate-shaped base arranged in the oil pan of the bearing supports. Provided this pad is made of soft iron, which is usually the case, will be this permanently deformed by the pressure of the segment; if, on the other hand, the document what has also been suggested, aius vulcanized fiber, it certainly has one certain elasticity, which has a favorable influence on the pressure equalization for the relevant tilting segment may have .; in both cases there is, but the pressure equalization only imperfectly .. It is, if you don't know about the specific print run pressure too big and the risk of the segment blocks bending to prevent the support surface for the Laiufring, also in a known manner the shaft is divided into two concentric segment rings and, each segment ring on his base in such a way.

Diese bekannten, mit punktförmigem., schneidenförmigem, kugeligem oder b.alligem Ansatz auflagernden Segmente gestatten keine Translations-, sondern nur Kippbewegungen, und diese beeinträchtigen die Bildung des Ölkeils. Es ist ferner bekannt. die Segmente mittels Kugeln abzustützen. Dabei wird jedoch, wenn. die Kugel rollt, auch der Druckpunkt zwischen( Segment und Kugel verlegt, also die Druckverteilung über das Segment geändert und damit ebenfalls die Bildung des ölkeils beeinflußt.These known, with point-shaped., Blade-shaped, spherical or any other approach, segments that are superimposed do not allow translation, but rather only tilting movements, and these affect the formation of the oil wedge. It is also known. to support the segments by means of balls. However, if. the ball rolls, also the pressure point between (segment and ball relocated, so the pressure distribution over the segment changed and thus also the formation of the oil wedge affected.

Um sowohl Kippbewegungen. als auch Translationsbewegungen der Kippsegmente zu ermöglichen, ist ferner vorgeschlagen worden,, die Segmente durch eine Vielzahl kleiner Schraubenfedern abzustützen, wobei diesen außerdem die Aufgabe zufällt, für einen gewissenDruakausgleich innerhalb ein und desselben Segmentes Sorge zu tragen. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß M sehr hohen Drücken: diese bekannten, Maßnahmen nicht ausreichen, um ein Heißlaufen der Lager zu verhindern, und zwar haben eingehende Untersuchungen ergeben, daß dies auf Ungleichförmigkeit des Druckes über die gesamte Ausdehnung der Lagerfläche- zurückzuführen ist.To both tilting movements. as well as translational movements of the tilting segments It has also been proposed to enable the segments by a multitude to support small coil springs, which also have the task of for a certain pressure compensation within one and the same segment wear. Experience has shown, however, that M very high pressures: these known, Measures are not sufficient to prevent the bearings from overheating, namely Thorough research has shown that this is due to non-uniformity of pressure can be traced back over the entire extent of the storage area.

Der Zweck der Erfindung ist daher, ein Segmentspurlager vorzusehen, bei dem die einzelnen Segmente nicht nur möglichst viele Bewegungsfreiheiten, haben, sondern bei dem auch ein Druckausgleich zwischen den verschiedenen Segmenten stattfindet.The purpose of the invention is therefore to provide a segment track bearing, in which the individual segments not only have as much freedom of movement as possible, but also in which a pressure equalization takes place between the different segments.

Die Erfindung erstreckt sich auf solche an sich bekannten Segmentspurlager, bei denen die Bogenlänge aller Segmente gleich oder nahezu gleich ist, bei denen also der von den ölrnolekülen in jedem Segment zurückgelegte Weg nahezu gleich; also auch die Erwärmung des Öls in jedem Segment möglichst gleich ist.The invention extends to such segment track bearings known per se, in which the arc length of all segments is the same or almost the same, in which thus the path covered by the oil molecules in each segment is almost the same; so the heating of the oil in each segment is as equal as possible.

Die Erfindung betrifft also. Segm.entspurlager für Turbinen mit senkrechter Welle, deren umlaufender Spurring auf konzentrischen Kränzen beweglicher Segmente ruht, deren äußere Bogenlänge bei, allen, Segmenten. gleich oder nahezu gleich ist und die von einem von der Ölwanne des Lagers getragenen Käfig gehalten werden und sich auf eine in der ölwa,nne liegende elastische Unterlage stützen.The invention thus relates to. Segment de-track bearings for turbines with vertical Shaft with a circumferential track ring on concentric rings of moving segments rests, whose outer arc length at, all, segments. is the same or nearly the same and which are held by a cage carried by the oil pan of the bearing, and Lean on an elastic pad lying inside the oil pan.

Die Erfindung besteht darin,, daß jedes Segment durch eine Pendelstiitze, deren kugelige Enden. in Kugelpfannen lagern, gestützt ist und daß die elastische Unterlage ein allen: Segmenten gemeinsamer, einen allseitig umschlossenen Raum ausfüllender Ring aus einem verhältnismäßig weichen Werkstoff, beispielsweise Gummi, ist.The invention consists in the fact that each segment is supported by a pendulum support their spherical ends. store in ball sockets, is supported and that the elastic A base for everyone: common segments, filling a space that is enclosed on all sides Ring made of a relatively soft material, such as rubber, is.

Hierbei stützt sich vorzugsweise jede Pendelstütze gegen einen Kasten ab, der auf dem elastischen Ring aufliegt und; dessen Auflagefläche nahezu die gleiche Gestalt und die gleichen Abmessungen besitzt wie das von ihm getragene Segment.Each pendulum support is preferably supported against a box ab, which rests on the elastic ring and; whose contact surface is almost the same Has shape and dimensions as the segment it supports.

Während die Abstützung des Kippsegmentes auf dem oberen Ende eines an seinen beiden Enden kugelförmig gestalteten, gegen die Grundplatte abgestützten Zapfens in erster Linie Kippbewegungen des Segmentes, aber infolge der freien, Verschwenkbarkeit des Zapfens auch Translationsbewegungen des Segmentes ermöglichst, bewirkt die Übertragung des Druckes auf die aus einem verhältnismäßig «-eichen Stoff bestehende Grundplatte, daß, wenn der Druck eines einzelnen. Segmentes auf diese Grundplatte örtlich zu groß wird, der Werkstoff der Grundplatte seitlich verdrängt wird und ein Anheben der benachbarten Segmente hervorruft. Es findet hier also nicht nur ein Druckausgleich im Bereich eines einzelnen Segmentes statt, wie dies bei auf Schraubfedern gelagerten Segmenten der Fall ist, sondern auch ein Druckausgleich zwischen benachbarten Segmenten, so daß der spezifische Druck an möglichst vielen Stellen des Lagers möglichst gleich groß wird.While the support of the tilting segment on the upper end of a spherical shaped at both ends, supported against the base plate Pin primarily tilting movements of the segment, but as a result of the free pivotability of the pin also enables translational movements of the segment, causes the transmission the pressure on the base plate, which is made of a relatively "oak" fabric, that when the pressure of an individual. Segment on this base plate locally becomes large, the material of the base plate is displaced laterally and a lifting of the neighboring segments. So there is not just a pressure equalization here in the area of a single segment, as is the case with those mounted on helical springs Segments is the case, but also a pressure equalization between adjacent segments, so that the specific pressure is as equal as possible at as many points in the bearing as possible grows big.

In der Zeichnung ist ein. Segmentspurlager gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.In the drawing is a. Segment track bearings according to the invention in an embodiment shown.

Abb, i ist ein senkrechter Schnitt durch. die Mitte des Lagers nach der Linie I-I der Abb. 2; Abb. 2 stellt in ihrer oberen Hälfte A eine. Draufsicht auf den Teil der Einrichtung dar, der unmittelbar unterhalb derwaagerechtenEbeneHA-11,4 der Abb. i liegt, und in ihrer unteren Hälfte B eine Draufsicht auf den. Teil der Einrichtung, der unterhalb der waagerechten Ebene IIB-IIB liegt.Fig, i is a vertical section through. the center of the camp after the line I-I of Fig. 2; Fig. 2 shows a in its upper half A. Top view on the part of the facility which is immediately below the horizontal level HA-11.4 the Fig. i, and in its lower half B is a plan view of the. part of Facility that is below the horizontal level IIB-IIB.

Die Welle i ist mit ihrem Kopf 2 und unter Zuhilfenahme eines Ringes 3 an einem sich drehenden. Block 4 aufgehängt, mit denn sie durch einen Keil 5 fest verbunden ist.The shaft i is with its head 2 and with the aid of a ring 3 on a rotating. Block 4 suspended with it being fixed by a wedge 5 connected is.

An; seinem unteren Ende trägt der Block 4 ein Ansatzstück 6 aus, einem Metall, das nach, maschineller Bearbeitung seiner unteren Fläche 7 eine zufriedensteilende Gleitfläche gibt.At; its lower end carries the block 4 from an extension piece 6, a Metal that, after machining its lower surface 7, is a satisfactory one Sliding surface there.

Die besagte Fläche 7 ruht auf zwei Reihen von. Segmenten 8, welche mit einem gewissen Spiel in. einen. Käfig g eingefügt sind, der mit der nachstehend näher beschriebenen Wanne zo fest verbunden ist.Said surface 7 rests on two rows of. Segments 8, which with some play in. one. Cage g are inserted with the one below more detailed tub zo is firmly connected.

Aus Abb. i ist ersichtlich, daß jedes, Segment aus zwei Teilen 8o. und 8b besteht; der obere, Teil 8o. besteht aus einem Gleitmetall, und der untere Teil 8b, der mit einer Kugelpfanne i i versehen ist, die zur Aufnahme des oberen kugeligen! Endes 12 einer Pendelstütze 13 dient, besteht aus einem außerordentlich: harten, verschleißfesten Metall.From Fig. I it can be seen that each segment consists of two parts 8o. and 8b consists; the upper, part 8o. consists of a sliding metal, and the lower part 8b, which is provided with a ball socket ii, which is used to accommodate the upper spherical! The end 12 of a pendulum support 13 is made of an extraordinarily hard, wear-resistant metal.

Das untere kugelige Ende 14 der Pendelstütze 13 ruht in der Kugelpfanne 15 eines Blockes 1ö aus Hartmetall, der in, einen, Kasten 17 eingesetzt ist, dessen untere Fläche 18 die gleiche Form und die gleichen Abmessungen, besitzt wie die obere Fläche des entsprechenden Segmentes B.The lower spherical end 14 of the pendulum support 13 rests in the ball socket 15 of a block 10 made of hard metal, which is inserted into a box 17, the lower surface 18 of which has the same shape and the same dimensions as the upper surface of the corresponding segment B. .

Die einzelnen Kästen 17 sind zueinander, wie aus Abb. 2 B ersichtlich, angeordnet und ruhen alle auf einer hinreichend starken Gummiplatte ig, die in die ringförmige Wanne io derart eingesetzt ist, daß sie sich nicht ausbreiten kann.The individual boxes 17 are to one another, as can be seen from Fig. 2 B, arranged and all rest on a sufficiently strong rubber sheet that is inserted into the annular tub io is used so that it can not spread.

Wenn die Gummiplatte ig aus ölfestem Gummi besteht, kann man die geringen Zwischenräume 20 zwischent den senkrechten Auße wänden der einzehnen Kästen. 17 unausgefüllt lassen.If the rubber plate ig is made of oil-proof rubber, you can use the small Gaps 20 between the vertical outer walls of the individual boxes. 17th leave blank.

Wenn dagegen der Gummi, aus dem die Platte i9 besteht, durch, öl angreifbar ist, müssen diese Zwischenräume mit einer flüssigen oder plastischen Masse (Quecksilber, Gummikitt od. dgl.) gefüllt werden, die ölbeständig ist,und das öl von der Plagte ig fernhält. Ein bei 39 auf der Wanne ro befestigtes Gehäuse 38 schützt die Gesamteinrichtung.If, on the other hand, the rubber from which the plate 19 is made can be attacked by oil, these spaces must be filled with a liquid or plastic mass (mercury, rubber cement or the like) that is oil-resistant, and the oil from the plague ig keep away. A housing 38 fastened at 39 on the tub ro protects the entire device.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel sieht eine Unterteilung in zwei konzentrische Kränze und Gummi als Werkstoff . der gemeinsamen Stützelemente vor.The embodiment described sees a division into two concentric wreaths and rubber as material. of the common support elements.

Selbstverständlich kann man, ohne sich von der Erfindung zu entfernen., eine gedrängtere Unterteilung und eine größere Anzahl konzentrischer Kränze vorsehen und für die gemeinsame elastische Unterlage jeden Stoff verwenden,, der den erforderlichen Druckausgleich hervorzubringen vermag.Of course you can, without departing from the invention., provide a more compact subdivision and a larger number of concentric rings and use any material for the common elastic base, which is necessary Able to bring about pressure equalization.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Segment track bearings for turbines with vertical Shaft with a circumferential track ring on concentric rings of moving segments rests, the outer arc length of which is the same or almost the same for all segments. is; and that of one of, the bearing's oil pan; be kept in a cage and lean on an elastic pad lying in the oil pan, thereby characterized in that each segment is supported by a pendulum support, the spherical ends of which in. ball sockets. to rest, and that the, elastic Unlayer is all Segments of a common ring that fills a space enclosed on all sides a relatively soft material such as rubber.

2. Segment track bearing according to claim z, characterized in that each pendulum support is against one. Box that rests on the. elastic ring rests and its bearing surface has almost the same shape and the same dimensions as the segment carried by it. Printed publications: Zeitschrift "Maschinenbau" 1928, p. 36o, picture q ..