NL8600501A - Lager met anisotropische stijfheid. - Google Patents
Lager met anisotropische stijfheid. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8600501A NL8600501A NL8600501A NL8600501A NL8600501A NL 8600501 A NL8600501 A NL 8600501A NL 8600501 A NL8600501 A NL 8600501A NL 8600501 A NL8600501 A NL 8600501A NL 8600501 A NL8600501 A NL 8600501A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- bearing
- support
- stiffness
- resilient
- rotor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
- F16C17/03—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Golf Clubs (AREA)
Description
P & C t 4 '
* W 2348-1403 Ned.dB/LdB
Korte aanduiding: Lager met anisotropische stijfheid.
De uitvinding heeft betrekking op roterende machines en in het bijzonder op lagers voor snellopende rotors van roterende machines.
5 Snellopende rotors worden bijvoorbeeld gebruikt in stoomturbines, gasturbines en compressoren, waarin zij worden onderworpen aan krachten, die trillingen kunnen doen ontstaan, welke kunnen leiden tot breuk van de machine. Eén van deze krachten opwekkende bronnen is rotoronbalans. Rotoronbalans veroorzaakt synchrone trillingen met de rotatiefrequentie 10 van de rotor. Deze trillingen worden versterkt wanneer de rotorsnelheid verloopt door bepaalde nauwe snelheidsgebieden, welke kritische snelheden of resonanties van het systeem (eigenfrequenties) worden genoemd. De amplitudes van de rotor^trillingen, die ontstaan bij het passeren van deze kritische snelheidsgebieden, kunnen worden beperkt 15 door verbeterde rotorbalancering, extra demping van het systeem en door het verkleinen van de tijd waarin de rotor in de kritische gebieden verkeert terwijl hij deze bij versnellen of vertragen passeert.
Een goed gebalanceerde rotor, die geen kritische snelheid heeft overeenkomende met zijn werksnelheid, kan daardoor snelheden bereiken en 20 werken bij snelheden die belangrijk hoger zijn dan de kritische snelheden zonder dat hij te grote synchrone trillingen vertoont.
In tegenstelling tot synchrone trillingen worden ondersynchro-ne trillingen niet veroorzaakt door rotoronbalans en is het optreden daarvan niet beperkt tot smalle snelheidsgebieden. Onder_synchrone 25 trillingen zijn daarom in het algemeen niet wegneembaar door verbeterde rotorbalans en ook niet door snelle versnelling of vertraging bij het passeren van bepaalde snelheden. Een machine, die is onderworpen aan ondersynchrone trillingen, vertoont gewoonlijk een patroon waarbij de trillingen plotseling ontstaan wanneer de rotorsnelheid een drempelwaar-30 de overschrijdt. De frequentie van de trilling is gewoonlijk een fractie van de rotorsnelheid en valt vaak samen met een resonantiefrequentie van het systeem, die is gepasseerd bij het vergroten van de rotorsnelheid tot de drempelwaarde. De amplitude van de ondersynchrone trillingscomponent van de totale trilling is vaak groter dan de 35 synchrone component van de trillingen ten gevolge van rotoronbalans.
Verdere verhoging van de rotorsnelheid boven de drempelwaarde wijzigt in het algemeen niet de ondersynchrone trillingsfrequentie, maar deze verhoging vergroot wel de amplitude daarvan. De rotor-drempelsnelheid waarbij ondersynchrone trillingen beginnen, kan dus een snelheidsbegren-40 zing voor de rotor zijn en kan dwingen tot laten werken bij lagere dan . ' ; 0 i % ί - 2 - optimale ontwerpsnelheden.
Ondersynchrone rotortrillingen worden veroorzaakt door verschijnselen van een andere aard dan rotororibalans. Deze verschijnselen hebben een gemeenschappelijke eigenschap: verplaatsing van de rotor 5 in een bepaalde radiale richting veroorzaakt twee verschillende krachten; een daarvan is een terugbrengkracht die werkt in de richting van de rotorverplaatsing en de andere staat daar loodrecht op. De laatstgenoemde kracht is bekend als dwarskoppelkracht.
Praktische ervaringen en theoretische beschouwingen hebben de 10 hoofdverschijnselen aangewezen die deze dwarskoppelkrachten veroorzaken welke ondersynchrone trillingen opwekken. Deze verschijnselen omvatten glijdende wrijving in rotor-krimppassingen en koppelingen, spanning-rek-hysterese in de rotormaterialen, gedrag van hydrodynamische lagers en aërodynamische verschijnselen, veroorzaakt door labyrintafdichtingen en 15 niet-gelijkmatige schoeptopspelingen bij turbines en compressoren.
Bij een bepaalde rotor kunnen verschillende van deze dwarskoppelkrachten bestaan.
Hoewel de bronnen van dwarskoppelkrachten bekend zijn aan ervaren rotorconstructeurs, kan het onmogelijk zijn deze alle te vermijden 20 met uitvoerbare ontwerpwijzigingen of de grootte ervan te schatten in het ontwerpstadium. Enkele stappen, die met succes zijn gebruikt voor het verkleinen van dwarskoppelkrachten, omvatten het waar mogelijk vermijden van krimppassingen, het verkleinen van de aanleiding tot krimppassingen, die niet uitgesloten kunnen worden, het openen van de 25 mogelijkheid tot met wrijving schuiven, het minimaal maken van omtreks-variaties in schoeptopspelingen en de toepassing van lagerconstructies met fluidumlaag, waardoor dwarskoppelkrachten uit deze bron tot een minimum worden teruggebracht. Radiale lagers met kantelkussens worden veel toegepast als alternatief voor lagers met cilinderboring doordat 30 zij het mogelijk maken door het lager veroorzaakte dwarskoppelkrachten tot een minimum terug te brengen.
Ondanks de toepassing van deze algemeen bekende ontwerpstappen bestaan nog steeds vernielende ondersynchrone rotortrillingen als een ernstig probleem bij veel met hoge snelheid roterende machines.
35 Verdere ontwerpmaatregelen voor het tegenwerken van de de stabiliteit verminderende effekten van dwarskoppelkrachten zijn duidelijk gewenst.
Vaak wordt het probleem van instabiliteit door ondersynchrone trillingen bij een bepaalde nieuwe machine niet verwacht totdat deze blijkt bij de eerste beproevingen. Het optreden van een onverwachte 40 toestand van ondersynchrone trillingen maakt het bijzonder gewenst een j ï f - 3 - eenvoudige oplossing te hebben, die kan worden toegepast zonder uitgebreide wijzigingen aan rotor of stator, voor het tegenwerken van de instabiliserende krachten.
In 1963 stelde een publicatie van W. Kellenberger, 50 The 5 Brown Bovari Rev. nummer 11/12, Nov/dec. 1963 blz. 756 - 766 voor de effekten van dwarskoppelkrachten minimaal te maken door het ondersteunen van een rotor op zodanig wijze dat daarbij verschillende stijfheden worden toegepast in de horizontale en vertikale richtingen.
Andere schrijvers hebben de mogelijkheid voorgesteld anisotro-10 pie toe te passen in een steunlager, maar niemand heeft een bepaalde constructie naar voren gebracht, waarmee dit doel kan worden bereikt, bijvoorbeeld J.C. Nicholas e.a. ASME Spec. Publ. Topics in Fluid-Film Bearing System Design and Optimization, 1978, blz. 55 - 78, "The Influence of Tilting Pad Bearing Characteristics on the Stability of 15 High Speed Rotor-Bearing Systems".
Hoewel de voordelen van een anisotropische lagerondersteuning lijken te zijn vastgesteld door de genoemde publicaties, zwijgt de literatuur van enig voorstel voor een uitvoering van een lagersysteem voor toepassing van anisotropische lagersteun bij snellopende machines.
20 Daarom is een doel van de uitvinding het verschaffen van een verbeterd lager voor het steunen van een snellopende rotor.
Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een lager voor hetfeteunen van een snellopende rotor, dat ondersynchrone trillingen in de rotor dempt.
25 Nog een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van het lager met anisotropische stijfheid voor het steunen van een snel·-lopende rotor, met tenminste twee verschillende stijfheden in tenminste twee verschillende richtingen.
Kort gezegd verschaft de uitvinding een anisotropische lager-30 ondersteuning voor een snellopende rotor met tenminste twee steun-inrichtingen met verschillende stijfheidswaarden. De beide steunin-richtingen werken op ongeveer het zelfde plant van de omtrek van de rotor in radiale richtingen die een hoek met elkaar maken. De hiervan het gevolg zijnde anisotropische lagerondersteuning verkleint het 35 optreden en de ernst van rotortrillingen.
Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een inrichting verschaft voor het roteerbaar steunen van een as van een roterende machine, welke bestaat uit tenminste één lageronderdeel, dat tenminste gedeeltelijk een vlak van de as omgeeft, uit organen voor het 4Q monteren van dit lageronderdeel in de roterende machine, welke montage- - 4 - organen tenminste eerste en tweede veerkrachtige steuninrichtingen omvatten, welke steuninrichtingen eerste resp. tweede steunlijnen hebben, welke lijnen een hoek met elkaar maken en waarbij de eerste en tweede steuninrichtingen verschillende stijfheden hebben waardoor anisotropie 5 bij de ondersteuning wordt bereikt.
De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding is weergegeven.
Fig. 1 is een vereenvoudigd schema van een rotor en zijn lager-10 systeem, waarnaar wordt verwezen bij het beschrijven van het op te lossen probleem.
Fig. 2 is een dwarsdoorsnede van een anisotropische lager-eenheid volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.
Fig. 3 is een vergroot detail van het lager van fig. 2.
15 Fig. 4 is een doorsnede volgens IV - IV van fig. 3.
Fig. 5 is een dwarsdoorsnede van een anisotropische legereenheid, die gebruik maakt van een glijlager of een kogel- of rollager-eenheid.
In fig. 1 is een rotor 10 weergegeven met een rotorschijf 12, 20 die wordt gesteund tussen assen 14 en 15. De lagers, die de assen 14 en 15 steunen, zijn weergegeven met paren veren 16 en 17. De veren 16 staan in het algemeen vertikaal en de veren 17 in het algemeen horizontaal. Wanneer de veren 16 en 17 bekende lagers met fluidumlaag zijn, zijn de stijfheid of de veerkonstanten daarvan vastgelegd door het lageront-25 werp en kan een eventuele anisotropie in de stijfheid, die daarin kan bestaan, niet worden gebruikt voor het aanpassen van de stijfheden aan een bepaalde machine. Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding, welke hieronder wordt beschreven, kan de stijfheid van de veren 16 en 17 naar wens worden gewijzigd voor het optimaal maken van de trillings-30 demping ervan.
Volgens fig. 2 heeft een snellopende machine 18, waarvan slechts een deel is weergegeven, een as 19, die roteerbaar wordt gesteund door een aantal lagers 20, 22, 24 en 26 met kantelkussens. De lagers 20, 22, 24 en 26 zijn in hoofdzaak gelijk, zodat slechts een lager 20 in detail 35 wordt beschreven.
Verwezen wordt ook naar fig. 3, waaruit blijkt dat het lager 20 een lagerkussen 28 heeft, met daarin een blinde boring 29. Een lagerpen 30 heeft een bolvormig einde 31, dat aanligt tegen een binneneinde van de blinde boring 29. Een lagerhuis 32 heeft eerste en tweede 40 schroefdraadboringen 33 en 35, waarvan de assen loodrecht op elkaar - 5 -- staan, d.w.z. dat de as van de schroefdraadboring 35 in hoofdzaak vertikaal staat en de as van de schroefdraadboring 33 in hoofdzaak horizontaal. Een blok 37 aan de basis van de lagerpen 30 heeft een vertikaal plat vlak 39 tegenover de boring 33 en een horizontaal 5 plat vlak 41 tegenover de boring 35. Een zwenksteun 34 is aangebracht in de schroefdraadboring 33, aanliggend tegen het vertikale platte vlak 39. Een steunstop 43 met schroefdraad is geschroefd in de boring 33 voor het in aanraking drukken van de zwenksteun 34 met het vertikale vlak 39. Evenzo wordt een zwenksteun 36 in de schroefdraadboring 35 in 10 aanraking gehouden met het horizontale platte vlak 41 door een steunstop 45 met schroefdraad, geschroefd in de boring 35. Een laag 38 van een smeermedium onder druk, bijvoorbeeld olie, tussen het kantelschoen-lagerkussen 28 en de as 19,houdt de tegenover elkaar liggende vlakken buiten aanraking met elkaar en brengt krachten over van de as 19 15 via het lagerhuis 32 op de rest van de snellopende machine 18.
Volgens fig. 4 heeft de zwenksteun 36 een lijf 48 met een centrale pen 50 daarop, die aanligt tegen het horizontale platte vlak 41. Een ringflens 52 aan de omtrek van het lijf 48 ligt aan tegen de steunstop 45 met schroefdraad. De stijfheid, waarmee krachten worden 20 overgebracht via de zwenksteun 36 tussen het lagerhuis 32 en het blok 37 en van daar op het kantelschoen-lagerkussen 28 (fig. 3), hangt af van het materiaal en de afmetingen van de zwenksteun 36. In het bijzonder kan de veerkonstante van de zwenksteun 36 gemakkelijk worden gewijzigd door het wijzigen van de dikte van het lijf 48.
25 Uit fig. 3 blijkt dat de zwenksteun 34 steun geeft aan het blok 37 in hoofdzaak in de horizontale richting en dat de zwenksteun 37 steun geeft in hoofdzaak in de vertikale richting. Daardoor kan anisotropische ondersteuningsstijfheid worden verkregen door het toepassen van verschillende lijfdikten in de zwenksteunen 34 en 36, 30 Bovendien kan een combinatie van stijfheden worden aangepast aan een bepaalde toepassing door het wijzigen van de zwenksteunen 34 en 36 zonder dat de snellopende machine 18 geheel opnieuw moet worden ontworpen.
Volgens fig. 2 roteert de as 19 om een lijn die een normale 35 thuisstand 40 heeft. Een zwaartekrachtvector 42 en een belastingsvector 44 vormen tezamen een totale belastingsvector 46 waarlangs de hartlijn van de as 19 wordt verplaatst van zijn normale thuisstand 40 uit.
ƒ
De krachten die in de beideloodrechte richtingen op de as 19 werken zijn bekend, kunnen worden berekend of bepaald uit proef-40 gegevens. Proefgegevens verschaffen bijvoorbeeld de verplaatsing in - 6 - een gegeven richting als reactie op een aangebrachte kracht. Hieruit is het mogelijk een component te berekenen van de totale belastingsvector 46 voor elk lager 20, 22, 24 en 26. Hiermee kunnen stijfheidswaarden worden berekend die nodig zijn voor het steunen van elk lager 20, 22, 5 24 en 26. Ten behoeve van het volgende voorbeeld wordt aangenomen dat er twee verschillende (zwenk)steunen worden gebruikt in elk lager en dat de daardoor verschafte stijfheden werken volgens loodrechte assen. Dit vereenvoudigt de berekeningen van de geschikte relatieve stijfheden van elke zwenksteun, maar is niet een noodzakelijke beperking van de 10 uitvinding. Het is natuurlijk mogelijk meer dan twee verschillende steunen te gebruiken en de assen van de steunen te richten in andere dan onderling loodrechte richtingen of andere dan vertikale en horizontale richtingen. Hierdoor worden echter de betreffende berekeningen ingewikkelder, daar de er door overgebrachte krachten moeten worden 15 ontbonden en dan meetkundig worden gesommeerd. Daarom verdient de weergegeven uitvoering (fig. 3), waarbij er slechts twee steunen zijn, de eerste zwenksteun 34 en de tweede zwenksteun 36, loodrecht op elkaar, de voorkeur. Het is ook mogelijk de beide stijfheden te richten in richtingen welke op gelijke afstand liggen van een denkbeeldige lijn, 20 die samenvalt met de totale belastingsvector 46, voor het vereenvoudigen van de betreffende berekeningen, maar dit verdient minder de voorkeur dan de weergegeven uitvoeringsvorm.
De berekening van de totale stijfheid van de as 19 is gebaseerd op bekende formules voor het optellen van veerkonstanten 25 (veerkonstanten zijn de reciproke waarden van de stijfheid). De totale stijfheid is die, verschaft door de lagers 20, 22, 24 en 26, gewijzigd door de stijfheid van de laag of film 38.
De sommering van de beide stijfheden is gelijkwaardig aan de sommering van de reciproke waarden van twee veerkonstanten. Het 30 volgende voorbeeld toont de berekening van het verband van de anisotro-pie van het lager met de stijfheden van elk der zwenksteunen 34 en 36.
De veerkonstante K van de laag 38 wordt aangegeven door de toevoeging f, met een extra toevoeging die aangeeft of het de component daarvan is in de x(horizontale) of y (vertikale): richting. Evenzo wordt 35 de zwenkstijfheid, gegeven door de zwenksteun 34, aangeduid met de toevoeging px, die door de zwenksteun wordt gegeven in de x-richting, en de door de zwenksteun 36 in de y-richting gegeven stijfheid wordt aangeduid met de toevoeging py.
1/Kcx = 1/Kfx + 1/Kpx vergelijking (1) en 40 l/Kcy = ^fcfy + 1/Kpy vergelijking (2) waaruit % - 7 -
Kcx = (Kfx.Kpx)/(Kfx + Kpx) vergelijking (3) en
Key = (Kfy.Kpy) / (Kfy + Kpy) vergelijking (4) en
Kcx - Key = (Kfx.Kpx) /(Kfx + Kpx) - (Kfy.Kpy) / (Kfy + Kpy) vergelijking (5) 5
Door vergelijking (5) te gebruiken is het mogelijk éên zwenkstijfheid te berekenen wanneer de andere bekend is of wordt aangenomen en wanneer het gewenste verschil tussen de beide zwenkstijfheden (d.w.z. de anisotropie daarvan), gegeven is (de stijfheid van de laag 38 is bekend). 10 De berekening van de gewenste anisotropie wordt gebaseerd op de ontwerp-parameters van de snellopende machine 18 en op de totale belasting van de as 19.
Wanneer aangenomen wordt dat de stijfheden van de fluïdumlaag in de beide coördinaatrichtingen en de stijfheid van de zwehksteun 34 15 alle 89.290 t/m bedragen en een stijfheidsanisotropie van een tiende van die waarde gewenst is kan vergelijking (5) worden opgelost, waaruit blijkt dat de stijfheid, die nodig is voor de zwenksteun 36, bij benadering 59.467 t/m bedraagt. Deze stijfheden worden omgezet in de dikten van de lijven 48 (fig. 3 en 4) van de zwenksteunen 34 en 36. De 20 verkregen snellopende machine 18 heeft dan een verbeterde mogelijkheid ondersynchrone trillingen te vermijden of kan de rotorsnelheid, waarbij zij beginnen op te treden, worden verhoogd.
Hoewel de voorgaande beschrijving van de uitvinding een lager met kantelkussens betreft is de uitvinding niet daartoe beperkt.
25 De uitvinding is eveneens toepasbaar op andere types lagers, zoals bijvoorbeeld elliptische of cirkelvormige glijlagers, demplagers en rol- of kogellagers. In fig. 5 is bijvoorbeeld een lagersysteem 54 weergegeven met een as 19, omgeven door een lager 56. Een lagerhuis 58 omgeeft het lager 56 en heeft vier uitsteeksels 60 met loodrechte 30 vlakken. Elk uitsteeksel 60 met loodrechte vlakken heeft een vertikaal vlak 62 en een horizontaal vlak 64, waartegen resp. een zwenksteun 34 en een zwenksteun 36 aanliggen. De zwenksteunen 34 en 36 worden op hun plaatsen gehouden door steuninrichtingen 66 resp. 68, die stijf zijn gemonteerd aan de rest van de roterende machine door willekeurige 35 bekende en niet-weergegeven middelen. Het lager 56 kan bijvoorbeeld een glijlager zijn, waaraan een smeermiddel onder druk wordt toegevoerd tussen zijn binnenvlak en het buitenvlak van de as 19. Ook kan het lager 56 een kogel- of rollagereenheid zijn en kan het lagerhuis 58 een demplager zijn,*waaraan drukmedium wordt toegevoerd tussen zijn binnen-40 vlak en het buitenvlak van het lager 56. Zoals bij de uitvoeringsvorm * * ' - 8 - volgens fig. 2-4 van een lager met kantelschoenen wordt de gewenste anisotropie in de ondersteuning bereikt door het variëren van dikten van het lijf 48 (fig. 4).
Het is duidelijk voor een deskundige dat de zwenksteunen 36, 5 die vertikaal omhoog werken, het gewicht moeten dragen van de rotor en dok de dynamische rotorbelasting, terwijl de zwenksteunen die vertikaal naar omlaag werken, alleen de dynamische belasting behoeven te dragen. Het kan dus gewenst zijn verschillende stijfheden te gebruiken voor de zwenksteunen 36, die vertikaal omhoog werken ten opzichte van 10 de zwenksteunen 36 die vertikaal naar omlaag werken, zodat de netto bijdrage van de combinatie de gewenste anisotropie geeft. De aanwezigheid van een zijwaartse belasting kan het gewenst maken zwenksteunen 34 te gebruiken die in een horizontale richting werken met een andere stijfheid dan die in de tegengestelde horizontale richting werken.
15 De totale stijfheid in de vertikale richting is natuurlijk de resultante van de stijfheden van de omhoog en omlaag werkende lagersteunen 36. Het zelfde geldt voor de horizontaal werkende lagersteunen 34.
Andere soorten inrichtingn kunnen worden gebruikt in plaats van de zwenksteunen 34 en 36 zonder het kader van de uitvinding te ver-20 laten. Bijvoorbeeld kan een polymeer materiaal op sandwichwijze worden geplaatst tussen tegenover elkaar liggende vlakken, waarbij de verschillen in stijfheid worden verkregen door verschillende dikten, diameters of samenstellingen van het materiaal. Een andere soort veerkrachtige inrichting, die geacht wordt binnen het kader van de uit-25 vinding te vallen, omvat een of meer domvormige onderleggers, zoals bijvoorbeeld belgische onderleggers. Verschillen in veerkracht kunnen worden bereikt door meer domvormige onderleggers op elkaar te stapelen in een eenheid die een grotere stijfheid vraagt. Domvormige onderleggers kunnen natuurlijk in elkaar worden geplaatst of omgekeerd 30 op elkaar worden gezet, of combinaties daarvan kunnen worden toegepast, voor het bereiken van een lineaire of bepaalde karakteristiekvorm.
Zoals tevoren is gezegd worden de berekeningen en de beschrijving vereenvoudigd door anisotropische steuninrichtingen met loodrechte assen en in het bijzonder wanneer de axiale richtingen van 35 de steuninrichtingen zijn beperkt tot horizontale en vertikale richtingen. De voorgaande beschrijving maakt gebruik van vier steunpunten die op 90° van elkaar liggen rond de omtrek van de as 19 en daarbij is deze vereenvoudiging toegepast. Het gebruik van vier op gelijke afstand liggende steunpunten met vertikale en horizontale assen dient alleen 40 voor het gemak en is geen beperking van de uitvinding. Bijvoorbeeld « - 9 - kan een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding drie steunpunten omvatten o op 120 van elkaar. De assen van de steunen kunnen loodrecht op elkaar staan of kunnen een andere onderlinge richting hebben dan loodrecht.
De uitvinding omvat ook meer dan vier steunpunten en meer of minder dan 5 twee steuninrichtingen in elk steunpunt. Een deskundige zal met de onderhavige beschrijving voor zich goed in staat zijn de routine-constructieberekeningen uit te voeren voor het doen ontstaan van de gewenste anisotropie bij deze andere uitvoeringsvormen. De beschrijving daarvan wordt hier weggelaten.
10 Een willekeurig geschikt materiaal kan worden gebruikt voor de vervaardiging van de zwenksteunen 34 en 36. In de voorkeursuitvoeringsvorm zijn de zwenksteunen 34 en 36 vervaardigd van staal.
15 ------- 20 25 30 35 40
Claims (11)
- 4 - 10 - \ 'S V
- 1. Inrichting voor het roterend steunen van een as van een roterende machine, gekenmerkt door tenminste één lager dat tenminste gedeeltelijk een.vlak van de as omgeeft, door organen voor het monteren van dit ene lageronderdeel in de roterende machine, welke montage-5 organen tenminste eerste en tweede veerkrachtige steuninrichtingen omvatten, welke steuninrichtingen resp. eerste en tweede steunhartlijnen hebben, welke hartlijnen een hoek met elkaar maken en waarbij de eerste en tweede veerkrachtige steuninrichtingen verschillende stijfheden hebben, waardoor een anisotropie in de ondersteuning is bereikt.
- 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het tenminste ene lager een kantelschoen-lagerkussen heeft en de montage-organen omvatten een lagerpen, organen in het kantelschoen-lagerkussen voor het zwenkbaar aanliggen tegen de lagerpen, een blok aan een radiaal einde van de lagerpen, welk blok eerste en tweede aanrakings-15 vlakken heeft die in verschillende richtingen zijn geplaatst, een eerste veerkrachtige steun die aanligt tegen het eerste aanrakings-vlak, en een tweede veerkrachtige steun die aanligt tegen het tweede aanrakingsvlak, waarbij de stijfheid van de eerste veerkrachtige steun verschilt van de stijfheid van de tweede veerkrachtige steun, waardoor 20 de anisotropie in de ondersteuning is bereikt.
- 3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de lagerpen een bolvormig einde heeft en de organen in het kantelschoen-lagerkussen voor het zwenkbaar aanliggen een blinde boring omvatten, die past over het einde van de lagerpen, waardoor het bolvormige einde 25 daarvan aanligt tegen een binneneinde van de blinde boring.
- 4. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de montageorganen verder omvatten een lagerhuis, dat het kantelschoen-lagerkussen omgeeft, welke lagerhuis eerste en tweede schroefdraad-boringen heeft en eerste en tweede steunstoppen met schroefdraad, die 30 worden geschroefd in de eerste en tweede schroefdraadboringen, welke stoppen aanliggen tegen de buitenvlakken van de eerste en tweede veerkrachtige steunen.
- 5. Inrichting volgens conlcliusie 2, met het kenmerk, dat de eerste en tweede veerkrachtige steunen elk een lijf hebben, waarop 35 een centrale pen is aangebracht, die aanligt tegen zijn respectievelijke oppervlak, en organen voor het steunen van een omtrek van het lijf, - 11 - waardoor het lijf werkt als veer voor het steunen van de eerste en tweede aanrakingsvlakk ei volgens een hartlijn van het lijf.
- 6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de eerste en tweede veerkrachtige steunen organen hebben voor het 5 verschaffen van verschillende stijfheden. 7. inrichting volgens conlcusie 6, met. het kenmerk, dat de organen voor het verschaffen van verschillende stijfheden verschillende dikten van het lijf in de eerste en tweede veerkrachtige steunen omvatten.
- 8. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk dat de organen voor het steunen van een omtrek van het lijf een ringflens omvatten aan een omtrek van het lijf, en organen voor het aanraken van deze ringflens.
- 9. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het 15 tenminste ene lager een lageronderdeel omvat, dat de as geheel omgeeft, waarbij een ringvormig element het lageronderdeel omgeeft, welk ringvormig element bestaat uit een aantal pennen met loodrechte vlakken, elk met een eerste en tweede vlak, gekeerd in een eerste en tweede richting, die van elkaar verschillen, waarbij de eerste en tweede 20 veerkrachtige steuninrichtingen aanliggen tegen de eerste en tweede vlakken.
- 10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het legeronderdeel een glijlager is en het ringvormige element een lagerhuis is, waarbij de pennen met onderling loodrechte vlakken op een radiaal 25 buitenvlak van het huis zijn aangebracht.
- 11. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het lageronderdeel een kogellagereenheid of een rollagereenheid is, en het ringvormige element een demplager is waarop de pennen met loodrechte vlakken op een radiaal buitenvlak daarvan zijn aangebracht. 30 35 40
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/714,867 US4668108A (en) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | Bearing having anisotropic stiffness |
US71486785 | 1985-03-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8600501A true NL8600501A (nl) | 1986-10-16 |
Family
ID=24871771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8600501A NL8600501A (nl) | 1985-03-22 | 1986-02-27 | Lager met anisotropische stijfheid. |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4668108A (nl) |
JP (1) | JPS61248915A (nl) |
CN (1) | CN1006181B (nl) |
DE (1) | DE3608299A1 (nl) |
FR (1) | FR2579277A1 (nl) |
GB (1) | GB2172668B (nl) |
IN (1) | IN165654B (nl) |
IT (1) | IT1191684B (nl) |
NL (1) | NL8600501A (nl) |
NO (1) | NO167685C (nl) |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4913563A (en) * | 1988-11-07 | 1990-04-03 | Westinghouse Electric Corp. | Hydrodynamic pivoted pad bearing assembly for a reactor coolant pump |
US5054342A (en) * | 1989-05-09 | 1991-10-08 | The E.H. Wachs Company | Pipe machining apparatus |
US5052828A (en) * | 1990-05-25 | 1991-10-01 | General Electric Company | Bearing assembly for use in high temperature operating environment |
US5249872A (en) * | 1992-10-30 | 1993-10-05 | The Torrington Company | Spring loaded bearing retainer |
FR2703415B1 (fr) * | 1993-04-01 | 1995-06-30 | Sfim Ind | Système mécanique asservi comportant des moyens de compensation des frottements. |
CN1090298C (zh) * | 1998-09-04 | 2002-09-04 | 哈尔滨市大通动力设备开发有限公司 | 多支撑弹性金属塑料推力轴承 |
GB0115336D0 (en) * | 2001-06-22 | 2001-08-15 | Federal Mogul Rpb Ltd | Bearing |
US6682219B2 (en) | 2002-04-03 | 2004-01-27 | Honeywell International Inc. | Anisotropic support damper for gas turbine bearing |
WO2003100284A2 (en) * | 2002-05-21 | 2003-12-04 | Bell Helicopter Textron Inc. | Variable stiffness support |
JP2006207632A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Kubota Corp | すべり軸受装置およびポンプ装置 |
DE202007012052U1 (de) * | 2007-08-29 | 2009-01-08 | Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh | Turbomolekularpumpe |
EP2048385A1 (de) * | 2007-10-11 | 2009-04-15 | Carl Freudenberg KG | Lageranordnung |
US8118570B2 (en) * | 2007-10-31 | 2012-02-21 | Honeywell International Inc. | Anisotropic bearing supports for turbochargers |
US7780424B2 (en) * | 2008-10-21 | 2010-08-24 | Baker Hughes Incorporated | Self leveling dynamically stable radial bearing |
US9080570B2 (en) * | 2009-09-25 | 2015-07-14 | Toshiba Carrier Corporation | Hermetic compressor and refrigeration cycle equipment using the same |
JP5463211B2 (ja) * | 2010-06-09 | 2014-04-09 | 株式会社日立製作所 | ティルティングパッド式ジャーナル軸受装置、およびそれを用いた蒸気タービン |
CN102042903B (zh) * | 2010-10-18 | 2012-10-17 | 西安瑞特快速制造工程研究有限公司 | 一种基于有限元模型的旋转设备支承动刚度参数测量方法 |
US8342821B2 (en) | 2010-10-21 | 2013-01-01 | Baker Hughes Incorporated | Tuned bearing |
US8992161B2 (en) | 2011-08-26 | 2015-03-31 | Honeywell International Inc. | Gas turbine engines including broadband damping systems and methods for producing the same |
US9046001B2 (en) | 2011-08-29 | 2015-06-02 | Honeywell International Inc. | Annular bearing support dampers, gas turbine engines including the same, and methods for the manufacture thereof |
US9297438B2 (en) | 2012-01-25 | 2016-03-29 | Honeywell International Inc. | Three parameter damper anisotropic vibration isolation mounting assembly |
DE102012002713A1 (de) * | 2012-02-14 | 2013-08-14 | Voith Patent Gmbh | Radiallager |
US10160075B2 (en) * | 2013-06-28 | 2018-12-25 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Main spindle device for machine tool and machine tool |
WO2015102719A2 (en) * | 2013-10-15 | 2015-07-09 | United Technologies Corporation | Non-linear bumper bearings |
TWM483607U (zh) * | 2014-04-07 | 2014-08-01 | Tricore Corp | 伺服機 |
US9745992B2 (en) | 2015-08-30 | 2017-08-29 | Honeywell International Inc. | Turbocharger bearing damper assembly |
US9702404B2 (en) | 2015-10-28 | 2017-07-11 | United Technologies Corporation | Integral centering spring and bearing support and method of supporting multiple damped bearings |
DE102016106005B4 (de) * | 2016-04-01 | 2019-12-24 | Zollern Bhw Gleitlager Gmbh & Co. Kg | Kippsegmentlager |
DE102016216396A1 (de) * | 2016-08-31 | 2018-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Kippsegmentlager |
CN109015740B (zh) * | 2018-08-09 | 2021-07-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种张拉浮动式柔性关节及其设计方法 |
CN113251071B (zh) * | 2021-04-26 | 2022-07-12 | 苏州中材建设有限公司 | 自适应性浮动辊柔性支撑装置 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US331311A (en) * | 1885-12-01 | geoege marquardt | ||
US1664880A (en) * | 1926-12-24 | 1928-04-03 | Flintermann Gerhard | Journal bearing |
US1887315A (en) * | 1928-03-15 | 1932-11-08 | Laval Separator Co De | Elastic bearing for separators |
US1919489A (en) * | 1931-05-02 | 1933-07-25 | Smidth & Co As F L | Tube mill bearing device |
US2363260A (en) * | 1941-10-10 | 1944-11-21 | American Steel & Wire Co | Bearing for rope stranding machines |
GB618596A (en) * | 1946-01-28 | 1949-02-24 | Thomas Linford Marshall | Improvements in or relating to bearings for control tubes or rods |
US2487343A (en) * | 1948-04-23 | 1949-11-08 | Laval Separator Co De | Bearing assembly for centrifuges and the like |
FR1072836A (fr) * | 1953-03-10 | 1954-09-16 | Cem Comp Electro Mec | Dispositif avec frottement pour palier élastique |
GB805838A (en) * | 1955-08-10 | 1958-12-17 | Avery Ltd W & T | Bearings for rotating bodies |
GB906975A (en) * | 1958-11-27 | 1962-09-26 | Avery Ltd W & T | Bearing for rotating bodies in particular in balancing machines |
US3015523A (en) * | 1960-05-04 | 1962-01-02 | Westinghouse Electric Corp | Vibration isolating bearing support |
GB1192354A (en) * | 1966-06-14 | 1970-05-20 | Nat Res Dev | Gas-lubricated Shaft and Bearing Assembly |
FR2147398A5 (nl) * | 1971-07-26 | 1973-03-09 | Snecma |
-
1985
- 1985-03-22 US US06/714,867 patent/US4668108A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-02-27 NL NL8600501A patent/NL8600501A/nl not_active Application Discontinuation
- 1986-03-05 IN IN162/CAL/86A patent/IN165654B/en unknown
- 1986-03-13 DE DE19863608299 patent/DE3608299A1/de not_active Withdrawn
- 1986-03-14 FR FR8603646A patent/FR2579277A1/fr not_active Withdrawn
- 1986-03-14 CN CN86101634.3A patent/CN1006181B/zh not_active Expired
- 1986-03-18 GB GB8606680A patent/GB2172668B/en not_active Expired
- 1986-03-19 IT IT19812/86A patent/IT1191684B/it active
- 1986-03-20 JP JP61060992A patent/JPS61248915A/ja active Pending
- 1986-03-21 NO NO861143A patent/NO167685C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT8619812A1 (it) | 1987-09-19 |
NO861143L (no) | 1986-09-23 |
GB2172668A (en) | 1986-09-24 |
US4668108A (en) | 1987-05-26 |
IT8619812A0 (it) | 1986-03-19 |
CN1006181B (zh) | 1989-12-20 |
NO167685C (no) | 1991-11-27 |
IT1191684B (it) | 1988-03-23 |
NO167685B (no) | 1991-08-19 |
CN86101634A (zh) | 1986-09-17 |
IN165654B (nl) | 1989-12-02 |
DE3608299A1 (de) | 1986-09-25 |
GB8606680D0 (en) | 1986-04-23 |
FR2579277A1 (fr) | 1986-09-26 |
JPS61248915A (ja) | 1986-11-06 |
GB2172668B (en) | 1989-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL8600501A (nl) | Lager met anisotropische stijfheid. | |
KR950701417A (ko) | 유체 감쇠 베어링 | |
JP2005525520A (ja) | 釣合わせ方法及び装置 | |
US4527910A (en) | Dual clearance squeeze film damper | |
JPH0814256A (ja) | ロータ用の静圧型軸受けサポート | |
Barrett et al. | The eigenvalue dependence of reduced tilting pad bearing stiffness and damping coefficients | |
Inayat-Hussain | Bifurcations of a flexible rotor response in squeeze-film dampers without centering springs | |
Zhang et al. | Numerical and experimental study on dynamic characteristics of tilting-pad journal bearings considering pivot stiffness in a vertical rotor system | |
CN105550395B (zh) | 透平机械单支撑轴系几何对中安装方法 | |
JPS63199921A (ja) | 流体軸受 | |
Flack et al. | Experiments on the stability of two flexible rotors in tilting pad bearings | |
Ecker | Nonlinear stability analysis of a single mass rotor contacting a rigid backup bearing | |
Salamone | Journal Bearing Design Types And Their Applications To Turbomachinery. | |
EP2622236B1 (en) | Compliant bearing | |
Guijosa et al. | Stability analysis of a rigid rotor on tilting-pad journal bearings | |
Subbiah et al. | Rotational stiffness and damping coefficients of fluid film in a finite cylindrical bearing | |
CN114033790B (zh) | 一种组合式气浮推力轴承和机械设备 | |
JP7066457B2 (ja) | 軸受装置 | |
Strautmanis et al. | On the issue of acceleration of the compensating mass in an automatic balancing device with a horizontal axis of rotation | |
Matsushita et al. | Basics of plain bearings | |
Flack et al. | Operating Characteristics of Three-Lobe Bearings | |
Holmes | Vibration of Rotor—Bearing Assemblies | |
Bently et al. | Identification of Bearing and Seal Dynamic Stiffness Parameters by Steady State Load and Squeeze Film Tests | |
Thomsen et al. | Discontinuity effects in dynamically loaded tilting pad journal bearings | |
JP6100688B6 (ja) | 弾性軸受 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BV | The patent application has lapsed |