FI75038C - Anordning foer att foerbaettra drivfoerhaollandena foer axeltaetningar pao dynamiskt och/eller statiskt belastade axlar, speciellt pao propelleraxlar. - Google Patents

Description

75038

LAITE AKSELITIIVISTEIDEN KÄYTTÖOLOSUHTEIDEN PARANTAMISEKSI DYNAAMISESTI JA/TAI STAATTISESTI KUORMITETUILLA AKSELEILLA, ETENKIN POTKURIAKSELEILLA - ANORDNING FÖR ATT FÖRBÄTTRA DRIVFÖRHÄLLANDENA för axeltätningar pa dynamiskt och/eller STATISKT BELASTADE AXLAR, SPECIELLT PA PROPELLERAXLAR

Keksinnön kohteena on laite akselitiivisteiden käyttöolosuhteiden parantamiseksi dynaamisesti ja/tai staattisesti kuormitetuilla akseleilla, etenkin potkuriakseleilla, jotka on tuettu akselinkannattimeen tai vastaavaan ainakin yhdellä radiaalilaakerilla, Joka on sovitettu ottamaan vastaan akselin radiaaliset liikkeet laakeri välyksen sallimissa rajoissa, sekä painelaakerilla, joka on sovitettu ottaman vastaan akselin aksiaaliliikkeet painelaakerin välyksen sallimissa rajoissa.

Tavanomaiset tiivisteet, esim. otsatiivisteet tai huuli-rengastiivisteet, eivät kykene kompensoimaan akselin sekä radiaalisia että kaksisuuntaisia liikkeitä tiivistekohdassa, kun akseli liikkuu laakerissaan välysten sallimissa rajoissa aksiaalisesti ja radiaalisesti. Mainittujen liikkeiden johdosta voi tiivisteiden tiivistyskyky hävitä ja esiintyä tiiviste-elementtien epänormaalia kulumista. Erityisesti laivakäytössä voivat potkuriakselin liikkeet olla toisaalta hyvinkin nopeita ja usein toistuvista jääiskuista, manööve-reistä yras. syistä johtuen ja toisaalta taas voivat nämä liikkeet olla hitaita ja laajoja, esim. lämpöpitenemisestä johtuvia. Silloinkaan kun akselit on varustettu paine- ja radiaalilaakereilla ei edellä esitettyä ongelmaa ole tavanomaisilla tiivistejärjestelmillä tähän mennessä pystytty tyydyttävästi ratkaisemaan.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tiivistysyksikön käsittävä laite, jolla akselitiivisteiden käyttöolosuhteet pystytään saattamaan normaaleiksi ja jolla voidaan kompensoida akselin sekä radiaaliset että aksiaaliset liikkeet tiivistekohdassa. Tämän toteuttamiseksi on keksinnölle pääasiassa tunnusomaista se, että akselin 2 750 3 8 voiteluainetilassa on tiivisteaineyksikköön liitetty akselille sovitettu radiaalilaakeri ja kaksisuuntainen painelaakeri akselitiivisteen pitämiseksi toimintakohdassaan akselin radiaali- ja aksiaalisuuntaisista liikkeistä riippumatta, ja että mainittu paine- ja radiaalilaakeri on tuettu akselinkannattimeen tai vastaavan joustavasti.

Keksinnöllä saavutetaan useita huomattavia etuja, joista voidaan tuoda esiin mm. seuraavat. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa akselitiiviste saadaan pysymään koko ajan toimintakohdassaan. Akselin radiaaliset ja aksiaaliset liikket eivät keksinnössä rasita tiivistettä, vaan keksinnöllä on saatu aikaan se, että tiiviste liikkuu akselin suhteen vain tiivisteen toimintaperiaatteen mukaisesti, eli pelkkä akselin pyörimisliike rasitta tiivistettä. Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa kaikille dynaamisille ja : V staattisille kosketustiivisteille. Suurimmillaan keksinnön : edut ovat silloin, kun akselin dynaamiset radiaaliset ja : aksiaaliset liikkeet ovat laajoja ja/tai kun tiivisteen -·. läpimitta on suuri ja kun akselin lämpölaajemisesta johtuvat I liikkeet tiivisteen kohdalla ovat suuria painelaakerin ollessa kaukana tiivisteestä.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää täysin kaaviomaisesti tavanomaista aluksen potkurinakselin laakerointi- ja tiivistysjärjestelyä.

Kuviossa 2 on kaaviomaisesti esitetty osoittaisena leikkaus-kuvantona keksinnön mukaisen ratkaisun soveltaminen huuli-rengasti ivistekäyttöön.

Kuviossa 3 on esitetty kaaviomaisesti osittaisena leikkaus-kuvana keksinnön mukaisen ratkaisun soveltaminen otsatiivistekäyttöön.

3 75038

Kuviossa 1 on aluksen potkuriakselia merkitty yleisesti viitenumerolla 1. Akseli 1 on tuettu pyörivästi radiaalilaa-kereille 15 ja 16 sekä painelaakerille 17, joka on sovitettu ottamaan vastaan kuormitukset molemmissa aksiaalisuun-nissa. Mainitut laakerit 15, 16 ja 17 ovat yleensä (lähes poikkeuksetta) liukulaakereita ja ne sallivat potkurinakse-lin 1 määrätynsuuruisen radiaalisen ja aksiaalisen liikkeen laakerivälysten sallimissa rajoissa. Potkuriakselit ovat halkaisijaltaan erittäin suuria (esim. suuruusluokka 1 m), minkä johdosta myös laakerivälykset ovat suuret. Normaalisti aluksen potkur iakseli esim. jääajossa pääsee '’hyppäämään” laakereissaan radiaalisuunnassa suuruusluokkaa 1 mm ja aksiaalisuunnassa suuruusluokkaa 1,5-2 mm.

Potkuriakseli 1 on kuvion 1 mukaisesti tiivistetty tavanomaisesti akselitiivisteellä 20, joka mainitussa kuviossa on esitetty täysin kaaviomaisesti. Painelaakerin 17 ja akseli-tiivisteen 20 välinen etäisyys 1 on laivoissa yleensä· hyvin suuri, suuruusluokaltaan n. 10 m (jopa 30 m). Tästä johtuen voivat lämpölaajenemisesta aiheutuvat aksiaaliset siirtymät tiivistekohdassa olla erittäin laajoja. Radiaaliset ja aksiaaliset siirtymät tiivisteen 20 kohdalla huonontavat tiivisteen 20 tiivistyskykyä ja voivat lopulta aiheuttaa tiivisteen pettämisen. Keksinnön mukainen laite on tarkoitettu korvaamaan kuviossa 1 esitetty tiiviste 20 ja keksintöä on lähemmin selostettu seuraavassa kuvioihin 2 ja 3 viitaten.

Kuvioissa 2 ja 3 on akselia merkitty viitenumerolla 1 ja akselin kannatinta, joka voi olla esim. koneen tai laivan runko tai vastaava, on merkitty viitenumerolla 2. Akselille 1 on kuviossa 1 esitetyn akselintiivisteen 20 paikalle sovitettu keksinnön mukainen laite, johon kuuluu laakeri 3 sekä tiivisteyksikkö 4,4’. Kuviossa 1 on tiivisteyksikkö 4 huulitiivisteyksikkö ja kuviossa 2 on tiivisteyksikkönä 4' otsatiivisteyksikkö. Kuvioiden mukaisesti ovat tiivisteyksi-köt 4 ja 4' liitetyt kiinni laakeriin 3· M 75038

Laakeri 3 käsittää ensimmäisen laakerielementin 6, joka on sovitettu akselin kannattimeen 2 nähden pyörimättömästi sekä toisen laakerielementin 7, joka on kiinnitetty akseliin 1 jäykästi akselin mukana pyöriväksi.

Laakeri 3 on rakenteeltaan sellainen, että se toimii sekä radiaalilaakerina että kaksisuuntaisena painelaakerina, ja tätä tarkoitusta varten on laakerielementteihin 6 ja 7 muodostettu ensimmäiset laakeripinnat 8 radiaalisten kuormien vastaanottamiseksi ja toiset laakeripinnat 9» jotka ottavat vastaan aksiaaliset kuormitukset akselin suunnassa kumpaankin suuntaan. Tiivisteyksikkö 4, 4’ on puolestaan kiinnitetty mainittuun pyörimättömään ensimmäiseen laakeri-elementtiin 6 siten, että myös tiivisteyksikkö 4 ja 4' on pyörimätön.

Laakerin 3 tehtävänä on pitää tiiviste 4, 4* toiraintakohdas- • .

saan sekä radiaalisuunnassa että aksiaalisuunnassa. Keksin-nön mukaisesti ovat laakeri 3 sekä tiivisteyksikkö 4 ja 4’ tuetut akselin kannattimeen 2 joustavasti. Kuvioiden 2 ja 3 mukaisessa suoritusmuodossa on tuentaan käytetty joustavaa ; paljemaista elintä 5. Palje 5 on toisaalta kiinnitetty akselin kannattimeen 2 ja toisaalta se on kiinnitetty pyörimättömään ensimmäiseen laakerielementtiin 6. Palje 5 on kiinnitetty akselin kannattimeen 2 sekä ensimmäiseen laakerielementtiin 6 tiivistävästi. Palkeen 5 avulla kompensoidaan akselin 1 ja akselinkannattimen 2 väliset liikkeet, koska palje 5 sallii laakerin 3 raäärätynsuuruiset aksiaaliset ja radiaaliset siirtymät.

Koska kitkavoimat saavat aikaan sen, että myös ensimmäinen laakerielementti 6 pyrkii pyörimään akselin 1 mukana, voi olla aiheellista varmistaa ensimmäisen laakerielementin 6 pyörimättömyys jollain sopivalla tavalla palkeen 5 lisäksi. Palje 5 voi väsyttävästä edestakaisesta kuormituksesta johtuen muussa tapauksessa vaurioitua. Eräs mahdollisuus ensimmäisen laakerielementin 6 pyörimättömäksi saamiseksi on

Claims (9)

1. Anordning för förbättring av drivförhällandena hos axeltätningar pä dynamisk och/eller statiskt belastade axlar (1), speciellt pä propelleraxlar, vilka är stödda vid ett axelstöd (2) eller raotsvarande raed ätminstone ett radial-lager (15,16), som är anordnat att ta emot de radiella rörelserna av axeln (1) inom de gränser sora tilläts av lagerspelrummet, samt med ett trycklager (17), som är anordnat att ta emot de axiella rörelserna av axeln (1) inom de gränser som tilläts av trycklagrets spelrum, vilken anordning omfattar ätrainstone en tätningsenhet (4,4*) som innehäller en axeltätning (11), kännetecknad därav, att i axelns (1) smörjmedelutrymme är tili sagda tätningsenhet (4,4') ansluten tili axeln (1) anordnat radiallager ooh dubbelsidigt trycklager för hallande av axeltätningen (11) vid dess funktionsställe oberoende av axelns (1) radiellt ooh axialt riktade rörelser, ooh att bäde nämnda trycklager och radiallager är flexibelt stött vid axelstödet (2) eller motsvarande.

1. Laite akselitiivisteiden käyttöolosuhteiden parantamiseksi dynaamisesti ja/tai staattisesti kuormitetuilla akseleilla (1), etenkin potkurinakseleilla, jotka on tuettu akselinkannattimeen (2) tai vastaavan ainakin yhdellä radiaalilaakerilla (15,16), joka on sovitettu ottamaan vastaan akselin (1) radiaaliset liikkeet laakerivälyksen sallimissa rajoissa, sekä painelaakerilla (17), joka on sovitettu ottamaan vastaan akselin (1) aksiaaliset liikkeet painelaakerin (17) välyksen sallimissa rajoissa, joka laite käsittää ainakin yhden akselitiivisteen (11) sisältävän tiivisteyksikön (4,4*), tunnettu siitä, että akselin (1) voiteluainetilassa on sanottuun tiivisteyksikköön (4,4’) liitetty akselille (1) sovitettu radiaalilaakeri ja kaksisuuntainen painelaakeri akselitiivisteen (11) pitämiseksi toimintakohdassaan akselin (1) radiaali- ja aksiaalisuuntai-sista liikkeistä riippumatta, ja että sekä mainittu paine-laakeri että radiaalilaakeri on tuettu akselinkannattimeen (2) tai vastaavaan joustavasti. 6 75038

2. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att 8 75038 det sora tryck- och radiallager fungerande lagret (3) är stött vid axelstödet (2) medels ett flexibelt bälgformigt organ (5).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että paine- ja radiaalilaakerina toimiva laakeri (3) en tuettu akselinkannattimeen (2) joustavalla paljemaisella elimellä (5).

3· Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad därav, att nämnda lager (3) som fungerar som trycklager och radiallager innefattar ett i förhällande tili axelstödet (2) väsentligen icke-roterbart första lagereleraent (6) samt ett vid axeln (1) styvt fäst med axeln (1) roterande andra lagereleraent (7).

3· Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu painelaakerina ja radiaalilaakerina toimiva laakeri (3) käsittää akselinkannattimeen (2) nähden olennaisesti pyörimättömän ensimmäisen laakerielementin (6) sekä akselille (1) jäykästi kiinnitetyn akselin (1) mukana pyörivän toisen laakerielementin (7).

4. Anordning enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknad därav, att nämnda flexibla bälgformiga organ (5) är tätt fäst & ena sida vid ett axelstöd (2) eller motsvarande och ä andra sidan tili lagrets (3) icke-roterbara första lagerelement (6).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu joustava paljemainen elin (5) on kiinnitetty tiivistävästi toisaalta akselinkannattimeen (2) tai vastaavaan ja toisaalta laakerin (3) pyörimättömään ensimmäiseen laakerielementtiin (6).

5. Anordning enligt nägot av föregäende patentkrav, känne- tecknad därav, att nämnda tätningsenhet (4,4*) är fäst vid lagrets (3) icke-roterbara första lagerelement (6).

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu tiivisteyksikkö (4,4’) on kiinnitetty laakerin (3) pyörimättömään ensimmäiseen laake-rielementtiin (6).

5 75038 esim. tappi-hahlo-sovitus, joka käsittää joko ensimmäiseen laakerielementtiin 6 tai akselin kannattimeen 2 järjestetyn tapin ja sitä vastaavan hahalon vastaavassa kohdassa akselin kannatinta 2 tai ensimmäistä laakerielementtiä 6. Sovitus (ei esitetty) on muodostettu sellaiseksi, että se mahdollistaa ensimmäisen laakerielementin 6 radiaalisen liikkumisen akselin kannattimeen 2 nähden, mutta estää olennaisesti ensimmäisen laakerielementin 6 pyörimisen. Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaaamalla. Tällä ei kuitenkaan haluta rajoittaa keksintöä vain kuvioissa esitettyjä esimerkkejä koskevaksi, vaan monet muutokset ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimuksien määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

6. Anordning enligt patentkravet 4, kännetecknad därav, att fastspänningen raellan tätningsenheten (4,4·) och det icke-roterbara lagereleraentet (6) är styvt.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että tiivisteyksikön (4,4’) ja pyörimättömän laakerielementin (6) välinen kiinnitys on jäykkä.

7. Anordning enligt nägot av föregdende patentkrav, känne tecknad därav, att tätningsenheten (4) innefattar ett : tätningsbo (10) omfattande ätminstone en läppringstätning.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että tiivisteyksikkö (4) käsittää tiiviste-pesän (10), jossa on ainakin yksi huulirengastiiviste.

8. Anordning enligt nägot av patentkraven 1-5, kännetecknad därav, att tätningsenheten (41) innefattar en frontal-tätning.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että tiivisteyksikkö (4·) käsittää otsatiivisteen.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäisen laakerielementin (6) ja akselinkannattimen (2) tai vastaavan välillä on mainitun 7 75038 joustavan paljemaisen elimen (5) lisäksi ensimmäisen laake-rielementin (6) olennaisen pyörimättömyyden varmistamiseksi tappi-hahlo-sovitus, joka käsittää ensimmäiseen laakeri-elementtiin (6) tai akselinkannattiraeen (2) tai vastaavaan järjestetyn tapin ja vastaavasti akselinkannattimessa (2) tai ensimmäisessä laakerielementissä (6) olevan hahlon, johon mainittu tappi on sovitettu akselin (1) aksiaali- ja radiaalisuunnassa liikkuvasti mutta pyörimissuunnassa olennaisesti liikkumattoraasti.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu painelaakerina ja radiaalilaa-kerina toimiva laakeri (3) on öljyvoideltu liukulaakeri.

9· Anordning enligt nagot av föregäende patentkrav, kännetecknad därav, att det raellan det första lagerelementet (6) och axelstödet (2) eller motsvarande finn3 förutora nämnda flexibla bälgformiga organ (5) för garanterande av icke-