NO142011B - Fleksibelt, dempet lager. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et fleksibelt, dempet lager for

dreibar opplagring av en aksel av den type der lageret er montert i en bevegelig del som er opphengt i en stasjonær ramme ved hjelp av en rekke aksialt rettede bøyefjærer, og har et hulrom inneholdende en fluidumfilm beliggende mellom den bevegelige del og den stasjonære ramme for demping av lagerets reaksjoner, og tetningsringer som ligger utenfor hulrommet slik at dette kan fylles med olje.

I U.S. patent nr. 3.456.992 er det beskrevet et fleksibelt, dempet lager, der et lager sitter i en bevegelig del og der delen er opphengt i stasjonær ramme ved hjelp av bøye-fjærer som står fordelt rundt omkretsen. Fjærene er avstemt for å gi lageranordningen en på forhånd bestemt mekanisk stiv-

het som er i stand til å dempe skadelige virkninger av aksel-vibrasjoner. For ytterligere å øke lagerets følsomhet er en fluidumfilm benyttet rundt den bevegelige del, og den virker mot den stasjonære ramme og tjener til å dempe lagerets reak-

sjon mot vibrasjoner som skyldes akselen. Som beskrevet i det nevnte U.S. patent finnes det tetninger i dempehulrommet slik at dette kan inneholde høytrykks dempefluidum. Tetningene er innrettet til å gli langs sideveggene av hulrommet og dermed får man friksjon eller dempning tilføyet isystemet. På grunn av at man her står overfor to separate og distinkte dempemeka-nismer blir konstruksjon av dempestystemet, særlig når lageret må opptre' på en på forhånd bestemt måte over et stort frekvens-område, forholdsvis innviklet. Videre blir, når denne type mekaniske friksjonsdemping benyttes pakninger slitt under bruk og derved oppstår en uønsket forandring i systemets dempeegen-skaper.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et lager av den innledningsvis nevnte art hvis tetninger ikke trykkes sammen av den bevegelige del av lageret når denne følger akselens bevegelse.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at tegningene er anordnet mellom radialt rettede flenser som bæres på den bevegelige del, hvilke tetninger er trykket sammen mot flensene slik at kraften eller sammentrykningen vil være stort sett perpendikulær på bevegelsesretningen for delen for å hindre tetningene i å bli trykket sammen av den bevegelige del når denne beveger seg sammen med akselen, hvorved tetningene hindres i å virke sammen med fluidumfilmen og derved bidra med uønsket demping av systemet.

Fortrinnsvis er tetningene av et materiale med lav overflatespenning, f.eks. Teflon.

Oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under henvisning til tegningen som viser et aksialt snitt gjennom et utførelseseksempel på et lager ifølge oppfinnelsen.

Lageret ifølge utførelseseksemplet er beregnet på

å understøtte en aksel 11 i en rotasjonsmaskin i en åpning 12

i maskinens endevegg 13. Det skal pekes på at rotasjonsmaskinen kan ha en hvilken som helst form og være f.eks. en turbin eller en kompressor, med de roterende komponenter anbrakt på en stort sett horisontal aksel, eller en annen anordning der rotoren ut-øver en forholdsvis høy statisk belastning på lageret. Lageranordningen innbefatter et utvendig stasjonert hus med en ringformet åpning sentralt i dette, der en sylindrisk bevegelig del 16 sitter. En rekke vippeskolagre 20 er bevegelig anbrakt på ikke viste puter inne i den bevegelige del, og akselen er drei-bart lagret på vippeskoene. Selv om et vippeskolager er benyttet i den foretrukne utførelsesform for oppfinnelsen skal det på-pekes at et hvilket som helst lager kan anvendes på liknende måte uten at man dermed går utenom oppfinnelsens ramme. Et par endedeksler 22, 2 3 er festet til den bevegelige del, der inn-sidene av dekslene er beregnet på å omgi vippeskoene og vippe-putene i anordningen......

Den bevegelige del 16 er ettergivende understøttet

i lagerhuset med en rekke aksialt rettede bøyefjærer 25 som er jevnt fordelt rundt hovedpartiet av delen. Fjærene 2 5 ender i

en boltring 26 som er festet til den venstre endeflate av huset slik dette er gjengitt på tegningen, ved hjelp av bolter 27 eller liknende. Huset på sin side bæres i en ringformet åpning 28 i endeveggen og holdes fast på plass ved hjelp av bolter 29.

Når anordningen monteres, fremkommer det en ensartet ringformet filmspalte 30 mellom den ytre omkrets av den bevegelige del 16 og innsiden av åpningen i huset 15. Fluidum under et trykk som er høyt nok til å hindre fluidumfilmen i å briste på grunn av de hastighetsavhengige dynamiske krefter som oppstår når maskinen er i drift, tilføres hulrommet gjennom et ringformet kammer 32 i det stasjonære hus. Under drift siver høytrykksfluidum fra hulrommet gjennom utmålingsåpninger 35 og føres til vippeskoområdet der fluidum videre benyttes til frem-bringelse av en hydrodynamisk kile mellom skoene og akselen.

For å tette filmspalte mot uønsket lekkasje er et

par O-ringer 37, 38, anbrakt på utsiden av filmspalten. Tetnings-ringene bæres i ringformede spor som er maskinert eller på annen måte utformet i to motstående radielle sidevegger av lagerhuset. Et par radielt rettede flenser 40, 41 på den bevegelige del 16 ligger langs sideveggene av lagerhuset og virker mot O-ringene for å skape en fluidumtett tetning mellom disse deler. Den sammentrykkende tetningskraft på hver pakning utøves stort sett perpendikulært på bevegelsesretningen for delen 16 og har så-ledes liten virkning på de horisontale dempekrefter det er tale om. Av samme årsak vil anbringelse av pakningene på utsiden av hulrommet hindre pakningene i å bli ytterligere trykket sammen av den bevegelige del når denne beveger seg radielt sammen med akselen når akselen bøyes under vibrasjoner som skyldes belast-ningene. Resultatet er at pakningene ikke virker sammen med den dempning som utøves av fluidumfilmen og dermed settes dempe-filmen i stand til å virke på en på forhånd bestemt måte innen-for et bredt område av arbeidsfrekvenser. Videre kan pakningene lages av et materiale med forholdsvis lav overflatespenning, såsom Teflon, slik at friksjonen mellom pakningen og de radielt rettede flenser reduseres mest mulig.

Minst en hjelpefjær 45 er anbrakt i lageranordningen

og den er innrettet til å bære den statiske vekt eller dødvekten av rotoren. Som vist bæres fjæren i et aksialt langstrakt spor 42

utformet på innsiden av lagerhusets åpning. Fjæren er forbe-

lastet for å gi en forspenningskraft som-virker mellom det stasjonære hus og den bevegelige del, og forspenningskraften bærer den statiske vekt av rotoren som hviler i lageret. Ved å understøtte rotoren på denne måte unngår man at bøyefjærene 2 5 blir belastet på forhånd eller deformert med en gang i anordningen. På denne måte bibeholdes ensartetheten i filmspalten slik at lageret kan reagere som forutsatt.

Claims (2)

1. Fleksibelt, dempet lager (10) for dreibar opplagring av en aksel (11) av den type der lageret er montert i en.bevegelig del (16) som er opphengt i en stasjonær ramme (15) ved hjelp av en rekke aksialt rettede bøyefjærer (25) , og har et hulrom (42) inneholdende en fluidumfilm beliggende mellom den bevegelige del og den stasjonære ramme for demping av lagerets reaksjoner, og tetningsringer som ligger utenfor hulrommet slik at dette kan fylles med olje, karakterisert ved at tetningene er anordnet mellom radialt rettede flenser (40, 41) som bæres på den bevegelige del, hvilke tetninger er trykket sammen mot flensene slik at kraften eller sammentrykningen vil være stort sett perpendikulær på bevegelsesretningen for delen,for å hindre tetningene i å bli trykket sammen av den bevegelige del når denne beveger seg sammen med akselen, hvorved tetningene hindres i å virke sammen med fluidumfilmen og derved bidra med uønsket dempning av systemet.

2. Fleksibelt dempet lager som angitt i krav 1, karakterisert ved at tetningene er ringer av et materiale med lav overflatespenning, f.eks. Teflon.