NO148652B - Hydrodynamisk vaeske-folielager. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved hydrodynamisk væske-folielager av den art som omfatter a) i_

forhold til hverandre bevegelige deler, dvs. en basisdel med en tilhørende lagerflate og en annen del som er opplagret på basisdelen og som er utstyrt med en samvirkende lagerflate plassert i avstand fra basisdelens lagerflate, og b) et elastisk lager-innsatslegeme som er anbrakt mellom de nevnte lagerflater og er festet til basisdelens lagerflate og som utgjøres av et fjærelement eller flere fjærelementer med elastiske korrugerin-<é>' ger som utgjør et antall atskilte støttepartier til dannelse av en rekke mellomrom mellom disse samt c) en membranfolie som er i ett stykke og er festet til fjærelementene.

Hydrodynamiske lagre er velkjente og har på en effektiv

måte vært benyttet ved opplagring av roterende deler, også ved anvendelse av høye omdreiningshastigheter. Benevnelsen hydrodynamiske lagre er i denne forbindelse ment å dekke den slags væske-folielagre hvor lagerflatene holdes atskilt fra hverandre ved hjelp av et tynt, mellomliggende væske- eller gassjikt. I

slike væske-folielagre dannes det en film,og trykket i denne frembringes av lagerflåtenes relative bevegelse, dette i motset-

ning til andre typer hydrostatiske lagre som krever tilførsel av trykkfluidum fra en ytre kilde.

Selv om mange av de tidligere kjente hydrodynamiske lagre

har vært stive samt fastmonterte og følgelig har vært uten mulig-

het for selvinnstilling, unntatt ved tilordning av kompliserte, kostbare og ofte problematiske kardang- og svingbare ledd, har ikke desto mindre den senere tids fremskritt resultert i elas-

tisk ettergivende hydrodynamiske lagre med innsatslegemer som er dannet av folie og som er utformet til å frembringe smøre-

filmer og oppta belastninger.

Ved enkelte av slike kjente lagre, eksempelvis de ifølge US-patentskrifter 3.375.046, 3.382.014 og 4.082.375, kan det be-nyttes flere lagerfolier, mens det ved andre, som f.eks. de som vises i US-patentskrifter 3.^747 . 997 og 3 .809 . 443 , kan anvendes én enkelt massiv folie. Samtlige lagre bygger imidlertid på prinsippet med hydrodynamisk frembringelse av et antall smørende fluidumkiler som, på grunn av sidelekkasje og anordningens manglende evne til å sikre regelmessig etterfylling av det fluidum som således går tapt, reduserer filmtykkelsen.

Generelt tar oppfinnelsen sikte på å skaffe til veie et forbedret hydrodynamisk lager av folietypen, hvor de problemer som knytter seg til kjent teknikk er avhjulpet. Spesielt er det et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et hydrodynamisk lager som omfatter et elastisk, sammensatt lagerinnsatslegeme med en enhetlig, ettergivende, perforert lagerfolie, som, i kom-binasjon med et antall støttelementer i form av korrugerte fjærelementer, danner og effektivt opprettholder smørende film-kiler under belastning og i drift.

Ifølge oppfinnelsen er anordningen kjennetegnet ved at membranfolien er utstyrt med et antall perforeringer som er anbrakt på linje i foliens hele bredde over mellomrom mellom nevnte støttepartier.

Oppfinnelsen beskrives nærmere i den etterfølgende beskri-velse under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et sideriss, delvis i snitt og med deler skåret bort, og viser en del av anordningen ifølge oppfinnelsen i statisk tilstand. Fig. 2 viser et tilsvarende sideriss, delvis i snitt og med bortskårne deler, og viser denne del av anordningen i en dynamisk stilling. Fig. 3, 4 og 5 viser forstørrete sideriss, som likner fig. 1, men viser modifiserte membranfoller. Fig. 6 viser et aksiallager med anordningen ifølge oppfinnelsen, sett fra siden.

Fig. 7 viser aksiallageret i fig. 6 i utspilt bi.lde.

Fig. 8 viser i perspektiv en modifisert elastisk støtte-innretning for membranfolien. Fig. 9 viser i sideriss og snitt et radiallager med anordningen ifølge oppfinnelsen.

På tegningene, hvor like henvisningstall betegner like deler, er det vist et sammensatt innsatslegeme 10, som er anbrakt mellom en stasjonær, bærende basisdel 12 og en relativt bevege-lig del 14. I et aksiallager utgjør den bevegelige del selvsagt aksialrotoren, mens den i et aksialbærelager utgjør en aksel. Innsatslegemet 10 er montert på basisdelen 12 og er følgelig stasjonært i forhold til den bevegelige del 14.

Det sammensatte innsatslegeme 10 omfatter en enhetlig, ettergivende membranfolie 16, som er understøttet av et antall elastiske, korrugerte støtteelementer i form av fjærelementer 18. Membranfolien 16 utgjøres av et tynt folieliknende ark av metall eller annet passende materiale, som er ettergivende. Nærmere bestemt har folien en tykkelse som er tilstrekkelig liten i forhold til dens sidedimensjoner til å tillate lokal bøy-ning, dvs. nedbøyning eller avbøyning ved frembringelse av den hydrodynamiske fluidumfilm og til å tillate tilpasning eller uregelmessigheter og skjev-innstillinger. Som det fremgår, er folien 16 forsynt med perforeringer 20 som er plassert på en linje på tvers av den bevegelige dels 14 bevegelsesretning. Perforeringene 20 strekker seg på tvers over foliens hele tverr-gående dimensjon og tjener til å frembringe foliens nedbøyning under drift som vist i fig. 2, etter som perforeringene repre-senterer en svekningslinje i folien. Dessuten danner perforeringene 20 gjennomløp for jevn passasje av fluidum til mellomrommet 22 mellom folien 16 og den bevegelige del 14, i den hensikt å maksimalisere opprettholdelse av trykk ved effektivt å erstatte fluidum som har gått tapt på grunn av sidelekkasje. Som det fremgår, er gruppen av perforeringer 20 plassert over mellomrommet mellom etter hverandre følgende fjærelementer 18 for å oppnå korrekt folienedbøyning og fri fluidumstrømning.

Som vist i fig. 3, 4 og 5, kan folien bearbeides ved hen-holdsvis grunn rifling, lett deformering eller avrunding av kanten på perforeringene (som f.eks. ved hullstansing eller doring), i den hensikt å tillate langsom oppbygging av en hydrodynamisk film for å sette i gang det sig som sørger for oppret-telsen av grunnfilmen.

Ved den foretrukne utførelsesform ifølge fig. 6 og 7 er

de korrugerte fjærelementer 18 i form av bladfjærsko ved for-kanten 24 festet til basisdelen 12 ved sveising eller på annen

passende måte. Hver bladfjærsko 18 har et antall regelmessig fordelte korrugeringer eller forhøyninger 26, som er anbrakt parallelt med fluidumfilmkilens ledekant og som forløper stort sett på tvers av elementets 14 bevegelsesretning. Mellomrommet mellom nærliggende bølger eller korrugeringer på samme bladfjærsko er smalt, sammenliknet med avstanden mellom nærliggende korrugeringer på tilstøtende bladfjærsko, slik at nedbøyning av folien nesten utelukkende vil finne sted mellom bladfjærskoene 18 og ikke mellom enkeltkorrugeringer på en og samme bladfjærsko. På denne måten understøtter hver bladfjærsko 18 folien 16 elastisk over en utstrakt periferilengde, nemlig med et omfang som ikke er tilbøyelig til altfor store fluidumfilmtap ved sidelekkasje før det har skjedd etterfylling av fluidum ved strømning gjennom perforeringene 20.

Som vist ved aksiallageret i fig. 6 og 7, har membranfolien 16 form av en plan skive, mens bladfjærskoene 18 er utført segmentformet. I fig. 9 er anordningen ifølge oppfinnelsen tilpasset et radiallager og omfatter en membranfolie i form av en enkelt sylindrisk plate som har en fast ende 28, som er forankret i en bøssing 30, mens den andre enden er fri.

Perforeringene 20 kan ha varierende form, og noen slike former er vist i fig. 7, eksempelvis sirkulær 20 eller avlang 20'. Perforeringene kan være arrangert i forskjellige grupperin-ger, f.eks. enkel, dobbel eller tredobbel linje med varierende mellomrom og mønstre.

Fig. 8 viser et alternativ til fullstendig atskilte bladfjærsko 18, idet det er vist et enhetlig fjærskoelement 32, hvor de parallelle korrugeringer 26 er delvis atskilt ved spor 34 til dannelse av en sammenhengende enhet av bladfjærsko. Ved

det viste bladfjærelement for aksiallageret er sporene plassert radialt for å bli liggende under de radialt anbrakte perfo-reringslinjer 20 i folien 16. For å bidra til avkjøling er elementet 32 dessuten utstyrt med et antall parallelle tverr-spalter 36 gjennom korrugeringene 26.

Claims (8)

1. Anordning ved hydrodynamisk væske-folielager av den art som omfatter a) i forhold til hverandre bevegelige deler (12, 14; 30), dvs. en basisdel (12, 30) med en tilhørende lagerflate og en annen del (14) som er opplagret på basisdelen (12, 30) og som er utstyrt med en samvirkende lagerflate plassert i avstand fra basisdelens lagerflate, og b) et elastisk lager-innsatslegeme (10) som er anbrakt mellom de nevnte lagerflater og er festet til basisdelens (12, 30) lagerflate og som utgjøres av et fjærelement (32, fig. 8) eller flere fjærelementer (18, fig. 6 og 7) med elastiske korrugeringer (26) som utgjør et antall atskilte støttepartier til dannelse av en rekke mellomrom mellom disse samt c) en membranfolie (16) som er i ett stykke og er festet til fjærelementene (32, 18), karakterisert ved at membranfolien (16) er utstyrt med et antall perforeringer (20, 20') som er anbrakt på linje i foliens hele bredde over mellomrom mellom nevnte støttepartier.

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at støtteelementene er dannet av individuelle bladfjærsko (18) som er innbyrdes -atskilte.

3. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at støtteelementene er dannet av et bladfjærskoelement (32) utformet i ett stykke.

4. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at hver bladfjærsko (18) har en førende kant vinkelrett på retningen for relativ bevegelse mellom de nevnte deler (12, 30, 14) og at hver bladfjærsko har et antall vekslende forhøynin-ger og fordypninger som danner korrugeringer parallelt med den førende kant.

5. Anordning i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at lageret, som er et endelager, har rekkevis fluktende perforeringer (20, 20') som er plassert i radiale rekker på membranfolien (16).

6. Anordning i samsvar med krav 5, karakterisert ved at membranfolien (16) er deformert mot basisdelen (12, 30) langs tilhørende perforeringsrekker.

7. Anordning i samsvar med krav 5 eller 6, karakterisert ved at membranfolien (16) er utstyrt med et spor langs nevnte perforeringsrekker.

8. Anordning i samsvar med et av kravene 5 til 7, karakterisert ved at det er anordnet et antall rekker av perforeringer (20, 20') over hvert av nevnte mellomrom.