NO158355B - Selvpumpende hydrodynamisk glidelager. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et selvpumpende, hydrodynamisk glidelager ifølge innledningen til krav 1.

Ved hydrodynamiske glidelagre må smøremidlet som trer ut av smørefilmene bli avkjølt.

For å sikre grei tilgjengelighet til kjølerne for rengjør-ing, reparasjon m.v., blir disse med fordel ikke anordnet direkte i glidelagerets hus. Kjølernes eksterne plassering betinger dog at smøremidlet pumpes fra glidelager-omgivelsen til kjølerne. Av pålitelighetsgrunner vil pumper med ekstern drift ikke alltid kunne godtas for dette formål.

Først når smøremiddelmatingen kan opprettes og opprettholdes av selve glidelageret, er man sikret selvstendig og trygg drift av systemet.

Det er kjent å fremkalle egenmating av smøremidlet ved utnyttelse av sentrifugalkraften til en løpering som roterer i smøremiddelbadet.

For dette formål anordnes radiale eller kvasi-radiale borin-ger i den roterende løpering. Denne løsning utmerker seg ved at boringene i løperingen ikke tangerer glideflatene mellom løpering og bærelagersegment og mellom løpering og førings-lagersegment.

Betinget av sentrifugalkraften, blir smøremidlet matet utad langs boringen, hvor det samles sentralt og ledes til den eksterne kjøling. Den sentrifugalkraft-betingede mating vil bevirke en sugeeffekt ved inngangen til boringene.

Det er imidlertid en stor ulempe ved denne løsning at suge-effekten forblir labil under drift. Derfor kan denne mateme-tode ikke sikre at matingen av smøremiddel opprettholdes. Innsugingen av smøremidlet er ofte problematisk, da den skjer i området for indre lagerdiameter, dvs der hvor væske-speilet synker som følge av rotasjonen og det ofte dannes skum, som vil føre til sammenbrudd av den matende sugeeffekt.

Her vil oppfinnelsen råde bot. Slik som oppfinnelsen er karakterisert i kravene,, går den ut fra den oppgave ved et selvpumpende hydrodynamisk glidelager av innledningsvis nev-nte type å sikre en opprettholdelse av en selvforsynende, sikker smøremiddelmating ved videreutvikling av lagerseg-mentene, som allerede befinner seg under smøremiddelspeilet.

Smøremidlet blir da av den bevegede løpeflate trukket inn i pumpespalten som er tatt ut i den stillestående glideflate, og som i bevegelsesretning av akselen respektiv det medslep-te smøremiddel har en innsnevring av pumpespaltehøyden. En del av smøremiddelstrømmen som trer inn i den store spalten, blir før innsnevringen ledet bort gjennom en anordnet smøre-middel-utløpskanal. Denne forgrenede smøremiddelstrøm utgjør pumpespaltens matemengde, resten strømmer videre gjennom den smale smørespalten.

Som følge av pumpespaltens geometri kan pumpetrykket soti bygges opp hydrodynamisk i pumpespalten varieres i stor grad.

En slik pumpe vil videre ved høyere viskositet av smøremid-let ikke gi redusert pumpeeffekt, men - i overensstemmelse med det høyere trykkfall i kjøleren og i rørledningene - vil pumpekapasiteten øke ved seigere smøremiddel.

Ytterligere en fordel ved oppfinnelsen er at smøremidde.Lmat-ingen og utløpet utfolder seg utenfor den bevegede konstruksjonsdel , slik at det, især ved roterende løperinger, ikke trengs tetninger med derav følgende ekstra friksjonstap.

Ved en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen blir pumpetrykket hevet ved full utnyttelse av fluidumpulsen, idet smøremiddelavløpskanalen er anordnet avløpsunderstøttende.

I tegningen er noen utførelseseksempler av oppfinnelsen

skjematisk gjengitt.

Fig. 1 viser et komplett, selvpumpende, hydrodynamisk glidelager, i dette tilfelle en vertikal uførelse av et kombinert bære- og føringslager for en vannkraftgenerator. Fig. 2 viser et føringslagersegment med innarbeidet pumpespalte . Fig. 3 viser et føringslagersegment omfattende pumpespalter for begge dreieretninger.

Alle elementene som ikke er nødvendige for at man skal for-stå oppfinnelsen er utelatt. Smøremidlets strømningsretning er antydet med en enkel pil, mens bevegelsesretningen av de bevegede deler er angitt med en dobbeltpil. I de forskjellige figurer er like deler til enhver tid forsynt med like henvisningstall.

Fig. 1 viser et vertikalt, selvpumpende, hydrodynamisk glidelager 1. Den bevegede konstruksjonsdel 2, som her er en roterende løpering, bæres i omkretsretning av flere stasjon-nære bærelagersegmenter 3, som i sin tur er forankret på en støtte 8. En flens 2a er ved hjelp av flere pinner 2b for-bundet med løperingen 2, og flensen 2a utgjør en del av den ikke viste maskinrotoren. mellom løperingen 2 og flensen 2a kan det selvsagt også benyttes andre forbindelsesteknikker. Løperingen 2 er holdt ved hjelp av flere stasjonære kon-struksjonsdeler 4, som her er føringslagersegmenter. Smøre-midlet 19, som mates frem ved de enkelte føringslagersegmen-ter 4, kommer fra segmentenes indre, via forbindelsesstykker 5 til samlekanalen 6. Derfra ledes det gjennom en rørledning 7 til kjøleren 10 og via et filter 11, gjennom rørledningen 12 tilbake i glidelagerhuset 1. For at smøremidlets 19 frem-matning ikke skal bryte sammen, er det viktig at smøremid-delbadets nivå la når i det minste over høyeste punkt av smøremiddelspalten 18 mellom løperingen 2 og føringslager-segmentene 4.

Fig. 2 viser et føringslagersegment 4 med den innarbeidede pumpespalten 13. Smøremidlet pumpes fra pumpespalten 13, gjennom en smøremiddel-avløpskanal 14 til en utstrømningsbo-ring 15. For utnyttelse av fluidpulsen i avløpsretning av smøremidlet 19, er kanalen 14 gitt en skråstilt utforming, altså avløpsunderstøttende. Fra utstrømningsboringen 15 blir smøremidlet 19 ledet bort fra føringslagersegmentet 4. Avløp på tvers av bevegelsesretningen er begrenset av kantlister 20, som er anordnet på siden, idet avstanden til den roterende løpering 2 på smørespaltenivå 18 er redusert.

Pumpespalten 13, som kan gis fri konstruktiv utforming, kan også anordnes i en separat konstruksjonsdel på den beve:gede glideflate, eller den kan , som vist i fig. 2, være innarbeidet direkte i et likevel foreliggende føringslagersegment 4 ved begynnelsen av glideflaten. Også skuleren 16 av pumpe-spaltehøyden 13a kan ha et valgfritt forløp i bevegelsesretning. Anvendelsen kan gjelde valgfrie lagergeometrier (aksi-allager, radiallager).

På fig. 3 er der vist en utvidelse av virkemåten for det selvpumpende, hydrauliske glidelager i henhold til fig. 2. Mens glidelageret på fig. 2 er lagt ut bare for en dreieretning, oppviser den mulighet som er anskueliggjort på fig. 3, en speilbildef ormet anordning for pumpespalten 13, so nr. ut-gjør en smøremiddeltransport for en vilkårlig dreieretning av løperingen 2. På fig. 3 er det forøvrig lett å se hvordan pumpespalten 13 oppviser en gjennomgående pumpespaltehøyde 13a til den stillestående byggedel eller føringslagersegmen-tet 4. Den stasjonære byggedel 4 danner også skulderen 16 som overgang til smørespaltenivået 18, idet fra innsnevringen 17 vil smørespaltehøyden 18 først avta kontinuerlig, for deretter etter en viss avstand å gå over til en fast dimensjon i forhold til den bevegelige del eller løperingen 2. Fra figur 3 er det også tydelig å se at smøremiddelav-løpskanalen 14 er plassert i systemet ved et sted hvor der oppstår en stor fluidimpuls pga innsnevringen 17. Der er-farer nemlig smøremidlet 19 en oppstuvningsvirkning, slik at det nødvendigvis bare kan komme videre gjennom smørerr.iddel-

kanalen 14.

Selvsagt kan speilbildeanordningen for pumpespalten 13 være anordnet i det samme føringslagersegment eller stasjonære byggedeler 4. Dessuten er det mulig å anordne de for forskjellige dreieretninger virkende pumpespalter 13, vekselvis i forskjellige stasjonære byggedeler for føringslagerseg-mentene 4.

Claims (2)

1. Selvpumpende, hydrodynamisk glidelager, hvor en aksel (2) med flere lager segmenter (4) blir beveget, og hvor lageret er neddykket i et smøremiddelbad, karakterisert ved at glideflaten av i det minste et av segmentene (4) oppviser på innløpssiden en pumpespalte (13) som sideveis er begrenset ved kantlister (20) og i bevegelsesretningen for akselen (2) respektive smøremidlet oppviser en innsnevring (17) av pumpespaltehøyden (13a), idet denne innsnevring (17) går kontinuerlig over i den egentlige smørespalte (18) , og idet der ved enden av pumpespalten (13) foran innsnevringen (17) er anordnet en smøremiddelavløpskanal (14), gjennom hvilken en del av det pumpede smøremiddel fra lag-ersegmentet kan føres ut.

2. Glidelager som angitt i krav 1, karakterisert ved at kanalen (14) ikke er radial i forhold til glideflaten for akselen (2), men er anordnet skrå i forhold til denne på grunn av utnyttelse av fluidumpulsen.