PL210328B1 - Sposób wyrównywania i kontroli warunków obciążeń w łożysku wzdłużnym smarowanym hydrodynamicznie, do wałów szybkoobrotowych maszyn wirujących, zwłaszcza do wałów turbin parowych, dmuchaw, sprężarek i łożysko wzdłużne smarowane hydrodynamicznie - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wyrównywania i kontroli warunków obciążeń w łożysku wzdłużnym smarowanym hydrodynamicznie do wałów szybkoobrotowych maszyn wirujących zwłaszcza do wałów turbin parowych, dmuchaw, sprężarek i hydrodynamiczne łożysko wzdłużne, przeznaczone zwłaszcza do wałów szybkoobrotowych maszyn wirujących silnie obciążonych zwiększonymi zmiennymi poosiowymi siłami dynamicznymi.

Znane są różne sposoby i konstrukcje łożysk wzdłużnych mające na celu zmniejszenie stopnia nierównomiernego rozkładu obciążeń poszczególnych klocków, będących skutkiem odkształceń cieplnych i sprężystych korpusu turbiny i jej fundamentów. Istotnym problemem jest utrata równowagi płaszczyzn ślizgowych wału na skutek przemieszczania się łożyska względem osi obrotu wału, na przykład w wyniku niesymetrii odkształceń termicznych obudowy łożyska podczas normalnego ruchu maszyny w stanie gorącym, mimo bardzo starannego i pracochłonnego wzajemnego dopasowania tych płaszczyzn podczas montażu poremontowego w stanie zimnym.

Ślizgowe łożysko wzdłużne jest najczęściej pierwszym elementem zespołu reagującym awaryjnie na powstałe różnice przemieszczeń gniazda łożyska znajdującego się w przesuwnym stojaku względem osi wirującego wału. Ważnym zagadnieniem jest również właściwa organizacja rozpływu oleju smarnego wewnątrz łożyska wzdłużnego dla zapewnienia odpowiedniej temperatury oleju na wlocie do klinowej szczeliny smarnej oraz na spływie z łożyska.

Kształt szczeliny smarnej w hydrodynamicznych łożyskach wzdłużnych ma ogromny wpływ zarówno na nośność tych łożysk jak i na właściwości eksploatacyjne dla różnych wymuszeń. W segmentowych łożyskach wzdłużnych wahliwe klocki Michell'a ustawiają się samoczynnie, tworząc klinową szczelinę smarną zależną od warunków podparcia krawędziowego i właściwości czynnika smarnego.

Znane jest łożysko ślizgowe wzdłużne, w którym pierścień ślizgowy, osadzony w gnieździe obudowy styka się całą powierzchnią ślizgową z powierzchnią czołową pierścienia oporowego, gdzie powierzchnia ślizgowa pierścienia ślizgowego zaopatrzona jest w promieniowe rowki doprowadzające czynnik smarujący. Łożysko takie umożliwia przenoszenie wyłącznie małych obciążeń wzdłużnych przy szybkościach ślizgania rzędu kilku metrów na sekundę, gdyż równoległe do siebie powierzchnie pierścienia ślizgowego i oporowego nie pozwalają na skuteczne rozwinięcie się smarowania hydrodynamicznego, zwłaszcza przy dużym obciążeniu i dużych szybkościach ślizgania.

Znane jest też łożysko ślizgowe wzdłużne, które posiada pierścień ślizgowy, z powierzchnią ślizgową pomiędzy promieniowymi rowkami doprowadzającymi czynnik smarujący jest uformowaną w szereg klinów o pochyleniu rzędu 1 : 100, tworzących z czołową powierzchnią pierścienia oporowego ciąg zbieżnych szczelin smarnych. Łożyska takie pracują poprawnie pod warunkiem równomiernego rozkładu niewielkich obciążeń na powierzchni czołowej pierścienia oporowego. Wykonanie klinowej powierzchni pierścienia ślizgowego jest utrudnione, a ponadto nieuniknione zużycie powierzchni ślizgowej pierścienia prowadzi do zmniejszania się długości zbieżnych szczelin smarnych, co powoduje zmniejszanie się skuteczności smarowania hydrodynamicznego.

Znane jest także wzdłużne łożysko ślizgowe, w którym zamiast pierścienia ślizgowego zastosowano płytki oparte o obudowę poprzez wyprofilowaną krawędź. Pomiędzy każdą płytką a obudową znajduje się sprężyna płaska. Przez promieniowe kanały między płytkami doprowadzany jest czynnik smarujący. Łożysko to charakteryzuje się dużą ilością elementów i wymaga znacznej pracochłonności wykonania. Opory występujące przy samoczynnym ustawianiu się płytek powodują dużą przypadkowość tworzenia się szczelin smarnych, decydujących o powstawaniu nośnej warstwy klina hydrodynamicznego. Ogranicza to możliwość przenoszenia przez takie łożysko dużych sił wzdłużnych, zwłaszcza przy zmienności kierunku ich działania.

Z polskiego opisu patentowego nr 140387 znane jest ł o ż ysko ś lizgowe wzd ł u ż ne wyposaż one w pierś cień ś lizgowy, gdzie powierzchnia czoł owa pierś cienia ś lizgowego od strony obudowy zaopatrzona jest w co najmniej trzy występy, przy czym korzystnie pomiędzy obudową a pierścieniem ślizgowym znajduje się pierścień ustalający. Boczne ściany występów są zbieżne w kierunku do osi pierścienia ślizgowego. Boczna powierzchnia pierścienia ustalającego posiada rowek obwodowy połączony kanałami znajdującymi się w pierścieniu ustalającym i ślizgowym, z promieniowymi rowkami usytuowanymi pomiędzy występami. Pierścień ślizgowy umieszczony jest w gnieździe pierścienia ustalającego. Jedna z bocznych ścian gniazda zaopatrzona jest w przynajmniej jeden otwór przelotowy usytuowany pomiędzy występami.

PL 210 328 B1

Z polskiego opisu patentowego nr 106062 znane jest wzdłużne łożysko ślizgowe dla wałów, z wahliwymi p ł ytkami panwiowymi, umieszczonymi w obudowie ł o ż yska, wstawialnymi i wyjmowalnymi po obu stronach obrotowej tarczy naciskowej, które w kierunku obwodowym łożyska podpierają się wzajemnie punktowo, przylegają promieniowo na zewnątrz do powierzchni pierścieniowej obudowy łożyska i są utrzymywane promieniowo do wewnątrz przez pierścień oporowy, współosiowy do osi łożyska, osadzony w obudowie łożyska. We wzdłużnym łożysku ślizgowym każda z wahliwych płytek panwiowych ma wzdłuż swojego obwodu żebro pierścieniowe, mające w przekroju poprzecznym zaokrągloną krawędź zewnętrzną, za pomocą którego płytki wahliwe przylegają do siebie, do powierzchni pierścieniowej obudowy łożyska oraz do pierścienia oporowego, który ma oprócz pierścieniowego wytoczenia w które wchodzą żebra pierścieniowe płytek wahliwych, także cylindryczną pierścieniową powierzchnię, stanowiącą opór dla sąsiadującej z nimi części powierzchni obwodowej płytek wahliwych, w celu zabezpieczenia tych płytek przed obrotem wokół ich osi. Płytki wahliwe stykają się punktowo nie tylko między sobą, ale także w promieniowych miejscach ich podparcia. Oprócz tego mogą się one stykać liniowo wtedy, gdy płytki wahliwe przy próbie obrotu wokół swojej osi uderzają odpowiednią częścią powierzchni obwodowej o pierścień oporowy.

Sposób wyrównywania i kontroli warunków obciążeń w łożysku wzdłużnym smarowanym hydrodynamicznie, do wałów szybkoobrotowych maszyn wirujących zwłaszcza do wałów turbin parowych, dmuchaw, sprężarek silnie obciążonych zmiennymi poosiowymi siłami dynamicznymi, zawierającym część oporową w postaci wahliwych klocków typu Michell'a po stronie roboczej oraz część ustalającą w postaci wahliwych klocków typu Michell'a po stronie nieroboczej, o kształcie wycinka pierścienia kołowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że doczołowo i obwodowo ustala się pozycję klocków zabudowanych w części oporowej i w części ustalającej obudowy łożyska wzdłużnego, przenosi się siły obwodowe, promieniowe i działające skręcająco na poszczególne klocki w łożysku, powstałe w wyniku współpracy z wirującą tarczą oporową przez zabudowanie doczołowych wsporników międzyklockowych maksymalnie zbliżonych punktem oparcia klocków do powierzchni ślizgowej tarczy oporowej, integralnie związanych z płaskimi półpierścieniami oporowymi, których punkt oparcia jest maksymalnie zbliżony do powierzchni ślizgowej wirującej tarczy oporowej, prowadzi się wyrównanie obciążenia poprzez elastyczne i indywidualne podparcie każdego klocka i ograniczenie ugięcia elementu podpierającego do wartości konstrukcyjnie skrajnie dopuszczalnych dla istniejącego układu przepływowego maszyny, bezpośrednio zasila się powierzchnie ślizgowe poszczególnych klocków łożyska wzdłużnego świeżym olejem poprzez stałe jego obwodowe dostarczanie indywidualnie zarówno kanałami w przestrzeniach międzyklockowych pod każdy klocek, jak i pod każdy klocek z osobna za pomocą kanałów umiejscowionych w doczołowych wspornikach międzyklockowych doprowadzając do zmywania objętości warstwy przyściennej gorącego oleju z powierzchni ze sobą współpracujących, wyprowadza się gorący olej z pomiędzy poszczególnych klocków do pierścieniowych kanałów w obudowie łożyska, gdzie gorący olej odprowadza się osobno z części ustalającej i osobno z części roboczej łożyska poprzez odrębne otwory umieszczone w górnej części obudowy łożyska, w sposób ciągły utrzymuje się prostopadłość osi w części końcowej wału do płaszczyzny półpierścieni oporowych klocków łożyska przez pierścień pozycjonujący jednoznacznie ustalając wzajemne położenie wału maszyny i obudowy łożyska, dokonuje się w sposób ciągły kontroli warunków obciążenia poprzez pomiar ciśnienia oleju smarnego w klinie olejowym za pomocą klocków pomiarowych zabudowanych w części oporowej i w części ustalającej oraz pomiar temperatury klocków części roboczej i części ustalającej za pomocą termopar.

Łożysko wzdłużne smarowane hydrodynamicznie, do wałów szybkoobrotowych maszyn wirujących, zwłaszcza do wałów turbin parowych, dmuchaw, sprężarek silnie obciążonych zmiennymi poosiowymi siłami dynamicznymi, zawierające część oporową w postaci wahliwych klocków typu Michell'a po stronie roboczej oraz część ustalającą w postaci wahliwych klocków typu Michell'a po stronie nieroboczej, o kształcie wycinka pierścienia kołowego, w obudowie którego osadzone są płaskie półpierścienie oporowe z wahliwymi klockami podpartymi płaskimi sprężynami według wynalazku zawiera doczołowe wsporniki międzyklockowe do jednoznacznie obwodowo ustalające pozycję klocków w obudowie łożyska wzdłużnego, integralne z płaskimi półpierścieniami, płaskie sprężyny indywidualnie podpierające każdy klocek, ze stali sprężynowej, o powtarzalnym kształcie dla każdego klocka, o sztywności dopasowanej tak, aby ugięcie miało wartość konstrukcyjnie skrajnie dopuszczalną, zawierające ogranicznik ugięcia o wysokości (hi) uzależnionej od wielkości dopuszczalnego obciążenia, i po obu bokach sprężyny podpórki o wysokości (h.2), gdzie (h?) > (h.1) i posiadające jednakową wysokość (h.2) po obu bokach sprężyny, pierścień pozycjonujący zabudowany wewnątrz obudowy łożyska

PL 210 328 B1 w sąsiedztwie jego przedniej części, jednoznacznie określający wzajemne położenie nieruchomej obudowy łożyska w stosunku do osi wirującego wału maszyny i ustalający wzajemną prostopadłość osi wału do płaszczyzny pierścieni oporowych klocków, we wszystkich doczołowych wspornikach międzyklockowych posiada dolotowe kanały smarne do bezpośredniego i indywidualnego zasilania powierzchni ślizgowych poszczególnych klocków świeżym olejem, dodatkowe kanały doprowadzające świeży olej do przestrzeni międzyklockowej, klocki w części oporowej i w części ustalającej łożyska, jednoznacznie umocowane z boku za pomocą doczołowych wsporników międzyklockowych, zawierające otwory w centralnej części powierzchni roboczej klocków pomiarowych zarówno od strony pracującej jak i od strony niepracującej do kontroli ciśnienia oleju smarnego w klinie olejowym, oraz otwory zaczynające się na obwodowej części powierzchni zewnętrznej klocków pomiarowych i biegnące do ich wnętrza zarówno od strony pracującej jak i od strony niepracującej, do kontroli temperatury poszczególnych klocków za pomocą termopar.

Płaskie sprężyny mają kształt prostokątny. Pierścień pozycjonujący jest wylany stopem łożyskowym. Klocki części oporowej, klocki części ustalającej mogą mieć zaokrąglenia rogów.

Budowa łożyska według wynalazku umożliwia osiągnięcie optymalnych wyników nośności łożyska w ograniczonych warunkach istniejącej konstrukcji maszyny. Budowa indywidualnych podpierających każdy klocek płaskich sprężyn według wynalazku pozwala na wyrównanie obciążenia poszczególnych klocków oraz zabezpiecza przed przesunięciem wirnika wynikającym z przeciążenia, gdy ograniczniki ugięcia zetkną się z dolną częścią płyty w półpierścieniach oporowych. Budowa sprężyny zapewnia ograniczenie ugięcia do wartości konstrukcyjnie skrajnie dopuszczalnych dla istniejącego układu przepływowego maszyny oraz powtarzalność przy wykonywaniu jej jako części zamiennej. Sztywność sprężyn jest tak dopasowana, aby ich ugięcie miało wartość konstrukcyjnie skrajnie dopuszczalną. Zastosowanie indywidualnych płaskich sprężyn o budowie według wynalazku dla każdego klocka umożliwia pełną kontrolę warunków podparcia oraz uzyskanie jednakowych ugięć pod obciążeniem, co zapewnia uzyskanie optymalnej nośności łożyska w wyniku wyrównania obciążenia wszystkich klocków. Zaokrąglenie rogów klocków części oporowej i części ustalającej łożyska wzdłużnego dodatkowo optymalizuje wielkość przejmowanego obciążenia klocka w stosunku do jego powierzchni i wydzielonego w związku z tym ciepła z mocy tarcia. Ustalenie pozycji klocków w obudowie łożyska przez odpowiednio ukształtowane doczołowe wsporniki międzyklockowe zapewnia ich jednoznaczne położenie dla uzyskania wymaganej geometrii współpracy klocków łożyskowych z wirującą w kąpieli olejowej tarczą oporową wirnika.

Sposób przenoszenia siły obwodowej poszczególnych klocków przez doczołowe wsporniki międzyklockowe według wynalazku zapewnia optymalizację skutków dynamicznych obciążeń obwodowych spowodowanych np. zanieczyszczeniem oleju. Sposób ten zrealizowany jest przez odpowiednie zbliżenie punktu oparcia klocka do powierzchni ślizgowej, co z kolei powoduje wzrost odporności klocków na uszkodzenia oraz zwiększenie stabilności pozycji klocków w czasie pracy wynikające z obciążeń dynamicznych.

Budowa łożyska wzdłużnego smarowanego hydrodynamicznie według wynalazku zapewnia równomierną po obwodzie dystrybucję świeżego oleju smarnego, oraz zmywanie objętości warstwy przyściennej gorącego oleju z powierzchni roboczych, zapewnia wyrównanie i zmaksymalizowanie chłodzenia wszystkich elementów współpracujących łożyska. Zastosowany pierścień pozycjonujący łożyska pozwala na jednoznaczne określenie wzajemnego położenia obudowy łożyska i wału turbiny, zapewnia prostopadłość osi wału do płaszczyzny oporowej klocków łożyska, gwarantuje wyrównanie warunków pracy poszczególnych klocków i optymalną dla turbiny nośność łożyska.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy przez łożysko oporowo-nośne przeznaczone do wałów turbin parowych, fig. 2 - widok na pierścień oporowy łożyska ze sprężynami i klockami, fig. 3 - widok na pierścień oporowy łożyska ze sprężynami i klockami z zaokrąglonymi rogami, fig. 4 - przekrój promieniowy przez półpierścień oporowy i doczołowy wspornik międzyklockowy, fig. 5 - przekrój obwodowy przez tarczę oporową i dwa doczołowe wsporniki międzyklockowe, fig. 6 - przekrój pionowy przez płaską sprężynę, fig. 7 - widok na dolną powierzchnię płaskiej sprężyny, fig. 8 - widok na dolną powierzchnię klocka od strony płaskiej sprężyny.

Łożysko wzdłużne turbiny parowej smarowane hydrodynamicznie zawiera część oporową I w postaci wahliwych klocków 1 typu Michell'a po stronie roboczej oraz część ustalającą II (nieroboczą) w postaci również wahliwych klocków 2 typu Michell'a, po stronie nieroboczej, o kształcie wycinka pierścienia kołowego.

PL 210 328 B1

W obudowie 3 łożyska osadzone są płaskie półpierścienie oporowe 4 z wahliwymi klockami 1 i klockami 2 podpartymi płaskimi sprężynami 5. Posiada doczołowe wsporniki międzyklockowe 6 do jednoznacznego obwodowego ustalenia pozycji klocków 1 i 2 w obudowie łożyska wzdłużnego, integralne z półpierścieniami oporowymi 4. Każdy z klocków 1 i 2 jest indywidualnie podparty płaską sprężyną 5 ze stali sprężynowej, o powtarzalnym kształcie dla każdego klocka. Płaska sprężyna 5 jest tak dopasowana, aby ugięcie miało wartość konstrukcyjnie skrajnie dopuszczalną. Każda płaska sprężyna 5 zawiera ogranicznik ugięcia 8, o wysokości 01 uzależnionej od wielkości dopuszczalnego obciążenia klocka, oraz po obu stronach krótszych boków sprężyna 5 posiada podpórki 9 o wysokości h₂ większej od wysokości hi ogranicznika ugięcia 8, jednakowej po obu stronach sprężyny 5. Łożysko wzdłużne posiada pierścień pozycjonujący 10 zabudowany wewnątrz korpusu łożyska w sąsiedztwie jego przedniej części, jednoznacznie określający wzajemne położenie nieruchomego korpusu łożyska w stosunku do osi wirującego wału 11 turbiny, ustalający wzajemną prostopadłość osi wału 11 do płaszczyzny półpierścieni oporowych 4 klocków 1 i 2. We wszystkich doczołowych wspornikach międzyklockowych 6 łożysko posiada dolotowe kanały smarne 13 do bezpośredniego i indywidualnego zasilania powierzchni ślizgowych 14 poszczególnych klocków 1, 2 świeżym olejem. Łożysko posiada dodatkowe kanały 15 do doprowadzania świeżego oleju do przestrzeni międzyklockowej 16. Klocki 1 w części oporowej I i klocki 2 w części ustalającej II są jednoznacznie ustawiane za pomocą bocznych występów w doczołowych wspornikach międzyklockowych 6. Klocki 1 i 2 zawierają otwory 34 i 35 w centralnej części powierzchni roboczej zarówno od strony pracującej jak i od strony niepracującej, do kontroli ciśnienia oleju smarnego w klinie olejowym. Klocki 1 i 2 zawierają także otwory 30, 31 zaczynające się na obwodowej części powierzchni zewnętrznej klocków i biegnące do ich wnętrza zarówno po stronie pracującej jak i niepracującej do kontroli temperatury poszczególnych klocków za pomocą termopar. Część oporowa I rozdzielana jest od części ustalającej II pierścieniem uszczelniająco-rozdzielającym 17 mocowanym w obudowie 3 łożyska. Płaskie sprężyny 5 mają w przykładzie wykonania kształt prostokątny. Pierścień pozycjonujący 10 jest wylany stopem łożyskowym 18. Według fig. 3 klocki 1 i 2 posiadają zaokrąglenia rogów 19.

Wyrównywanie i kontrolę warunków obciążeń w łożysku wzdłużnym smarowanym hydrodynamicznie o budowie według wynalazku, przeznaczonym do wałów turbin parowych silnie obciążonych zmiennymi poosiowymi siłami dynamicznymi, prowadzi się sposobem według wynalazku polegającym na tym, że doczołowo i obwodowo ustala się pozycję klocków 1 i 2 w obudowie 3 łożyska wzdłużnego, przenosi się siły obwodowe, promieniowe i działające skręcająco na poszczególne klocki 1 i 2 w łożysku, powstałe w wyniku współpracy z wirującą tarczą oporową 7, prowadzi się wyrównanie warunków obciążenia poprzez elastyczne indywidualne podparcie każdego klocka 1 i 2 i ograniczenie ugięcia do wartości konstrukcyjnie skrajnie dopuszczalnych dla istniejącego układu przepływowego turbiny, bezpośrednio zasila się powierzchnie ślizgowe 14 poszczególnych klocków 1 i 2 łożyska wzdłużnego świeżym olejem poprzez stałe obwodowe dostarczanie świeżego oleju indywidualnie pod każdy klocek 1 i 2 doprowadza się do zmywania maksymalnej warstwy przyściennej gorącego oleju z powierzchni ze sobą współpracujących, wyprowadza się gorący olej z pomiędzy poszczególnych klocków kanałami wyprowadzającymi 23, 24 w górnej części obudowy 3 łożyska, w sposób ciągły utrzymuje się prostopadłość osi części końcowej wału 11 turbiny do płaszczyzny nośnej podparcia klocków 1, 2 łożyska, dokonuje się w sposób ciągły kontrolę ciśnienia oleju smarnego w klinie olejowym zarówno w części roboczej I jak i w części ustalającej 10 oraz dokonuje się w sposób ciągły kontrolę temperatury klocków części roboczej ] i części ustalającej II. Siły obwodowe, promieniowe i działające skręcająco na poszczególne klocki 1 i 2 w łożysku, powstałe w wyniku współpracy z wirującą tarczą oporową 7, przenosi się przez zabudowanie doczołowych wsporników międzyklockowych 6 maksymalnie zbliżonych punktem oparcia klocków 1, 2 do powierzchni ślizgowej 20 tarczy oporowej 7, integralnie związanych z płaskimi półpierścieniami oporowymi 4. Podparcie 27 ustalające obwodowo położenie klocka jest w punkcie 27, podparcie ustalające promieniowo klocek jest w punkcie 28. Wyrównanie warunków obciążenia prowadzi się poprzez elastyczne indywidualne podparcie każdego klocka 1 i 2 i ograniczenie ugięcia do wartości konstrukcyjnie skrajnie dopuszczalnych dla istniejącego układu przepływowego turbiny. Bezpośrednio zasila się powierzchnie ślizgowe 14 poszczególnych klocków 1 i 2 łożyska wzdłużnego świeżym olejem, poprzez stałe jego obwodowe dostarczanie kanałem doprowadzającym 21 i kanałami doprowadzającymi 22 świeży olej i indywidualnie pod każdy klocek 1 i 2 za pomocą kanałów 13 w doczołowych wspornikach międzyklockowych 6, przy czym doprowadza się do zmywania maksymalnej warstwy przyściennej gorącego oleju z powierzchni ze sobą współpracujących. Gorący olej wyprowadza się z pomiędzy poszczególnych klocków 1 i 2 kanałami wyprowadzają6

PL 210 328 B1 cymi 23 i 24 do otworów 25, 26 w górnej części obudowy 3 łożyska, odseparowanych pierścieniem uszczelniająco-rozdzielającym 17 gdzie gorący olej wyprowadza się osobno z części oporowej I i osobno z części ustalającej II łożyska poprzez odrębne otwory 25, 26 umieszczone w górnej części obudowy 3 łożyska. Prostopadłość osi w części końcowej wału 11 do płaszczyzny półpierścieni oporowych 4 klocków 1 i 2 łożyska uzyskuje się przez pierścień pozycjonujący 10 jednoznaczne wzajemne położenie wału 11 turbiny i obudowy 3 łożyska. Kontrole warunków obciążeń łożyska wzdłużnego prowadzi się poprzez pomiar ciśnienia oleju smarnego w klinie olejowym za pomocą otworów 34 i 35 znajdujących się w centralnej części powierzchni roboczej klocków 1 i 2 oraz poprzez pomiar temperatury za pomocą termopar umieszczonych w otworach 30 i 31 w klockach 1 i 2 zaczynających się na obwodowej części ich powierzchni zewnętrznych i biegnących do ich wnętrza zarówno po stronie pracującej jak i niepracującej.

Claims (6)

1. Sposób wyrównywania i kontroli warunków obciążeń w łożysku wzdłużnym smarowanym hydrodynamicznie do wałów szybkoobrotowych maszyn wirujących, zwłaszcza do wałów turbin parowych, dmuchaw, sprężarek silnie obciążonych zmiennymi poosiowymi siłami dynamicznymi, zawierającym część oporową w postaci wahliwych klocków typu Michell'a po stronie roboczej oraz część ustalającą w postaci wahliwych klocków typu Michell'a po stronie nieroboczej, o kształcie wycinka pierścienia kołowego, znamienny tym, że doczołowo i obwodowo ustala się pozycję klocków (1), (2) w obudowie łożyska wzdłużnego, przenosi się siły obwodowe, promieniowe i działające skręcająco na poszczególne klocki (1), (2) w łożysku powstałe w wyniku współpracy z wirującą tarczą oporową (7) przez zabudowanie doczołowych wsporników międzyklockowych (6) klocków (1), (2) integralnie związanych z płaskimi półpierścieniami oporowymi (4), których punkt oparcia (28) jest maksymalnie zbliżony do powierzchni ślizgowej (20) wirującej tarczy oporowej (7), prowadzi się wyrównanie obciążenia poprzez elastyczne i indywidualne podparcie każdego klocka i ograniczenie ugięcia elementu podpierającego do wartości konstrukcyjnie skrajnie dopuszczalnych dla istniejącego układu przepływowego maszyny, bezpośrednio zasila się powierzchnie ślizgowe (14) poszczególnych klocków łożyska wzdłużnego świeżym olejem poprzez stałe obwodowe dostarczanie indywidualnie zarówno kanałami w przestrzeniach międzyklockowych pod każdy klocek (1), (2) jak i z osobna pod każdy klocek (1), (2) za pomocą kanałów (13) umiejscowionych w doczołowych wspornikach międzyklockowych (6) doprowadzając do zmywania objętości warstwy przyściennej gorącego oleju z powierzchni ze sobą współpracujących, wyprowadza się gorący olej z pomiędzy poszczególnych klocków (1), (2) do pierścieniowych kanałów (23), (24) w obudowie (3) łożyska, wyprowadza się gorący olej osobno z części roboczej (I) i osobno z części ustalającej (II) łożyska poprzez odrębne otwory (25) i (26) umieszczone w górnej części obudowy (3) łożyska, w sposób ciągły utrzymuje się prostopadłość osi w części końcowej wału (11) do płaszczyzny półpierścieni oporowych (4) przez pierścień pozycjonujący (10) jednoznacznie ustalając wzajemne położenie wału (11) maszyny i obudowy (3) łożyska, dokonuje się w sposób ciągły kontroli warunków obciążenia poprzez pomiar ciśnienia oleju smarnego w klinie olejowym za pomocą klocków pomiarowych w części oporowej i w części ustalającej oraz ciągły pomiar temperatury klocków części roboczej i części ustalającej za pomocą termopar.

2. Łożysko wzdłużne smarowane hydrodynamicznie do wałów szybkoobrotowych maszyn wirujących, zwłaszcza do wałów turbin parowych, dmuchaw, sprężarek silnie obciążonych zmiennymi poosiowymi siłami dynamicznymi, zawierające część oporową w postaci wahliwych klocków typu Michell'a po stronie roboczej oraz część ustalającą w postaci wahliwych klocków typu Michell'a po stronie nieroboczej, o kształcie wycinka pierścienia kołowego w obudowie którego osadzone są płaskie półpierścienie oporowe z wahliwymi klockami podpartymi płaskimi sprężynami, znamienne tym, że zawiera doczołowe wsporniki międzyklockowe (6) jednoznacznie obwodowo ustalające pozycje klocków (1), (2) w obudowie (3) łożyska wzdłużnego, integralne z płaskimi półpierścieniami oporowymi (4), płaskie sprężyny (5) ze stali sprężynowej indywidualnie podpierające każdy klocek (1), (2), o powtarzalnym kształcie dla każdego klocka, o sztywności dopasowanej tak, aby ugięcie miało wartość konstrukcyjnie skrajnie dopuszczalną, zawierające ogranicznik ugięcia (8) o wysokości (hj) uzależnionej od wielkości dopuszczalnego obciążenia i po obu bokach sprężyny (5) podpórki (9) o wysokości (h₂) gdzie (h) > ( h) i posiadające jednakową wysokość po obu bokach sprężyny, pierścień pozycjonujący (10) zabudowany wewnątrz obudowy łożyska w sąsiedztwie jego przedniej części, jednoznacznie określający

PL 210 328 B1 wzajemne położenie nieruchomej obudowy (3) łożyska w stosunku do osi wirującego wału (11) maszyny i ustalający wzajemną prostopadłość osi wału (11) do płaszczyzny półpierścieni oporowych (4) klocków (1) i (2), posiada dolotowe kanały smarne (13) we wszystkich doczołowych wspornikach międzyklockowych (6) do bezpośredniego i indywidualnego zasilania powierzchni ślizgowych (14) poszczególnych klocków (1) i (2) świeżym olejem, dodatkowe kanały (15) doprowadzające świeży olej do przestrzeni międzyklockowej, klocki (1), (2) w części oporowej (I) i w części ustalającej (II) łożyska, jednoznacznie mocowane z boku za pomocą doczołowych wsporników międzyklockowych (6), zawierające otwory (34), (35) w centralnej części powierzchni roboczej klocków zarówno od strony pracującej jak i od strony niepracującej do kontroli ciśnienia oleju smarnego w klinie olejowym oraz otwory (30), (31) zaczynające się na obwodowej części powierzchni zewnętrznej klocków i biegnące do ich wnętrza zarówno od strony pracującej jak i od strony niepracującej do kontroli temperatury poszczególnych klocków za pomocą termopar.

3. Łożysko według zastrz. 2, znamienne tym, że płaskie sprężyny (5) mają kształt prostokątny.

4. Łożysko według zastrz. 2, znamienne tym, że pierścień łożyskowy pozycjonujący (10) jest wylany stopem łożyskowym.

5. Łożysko według zastrz. 2, znamienne tym, że klocki (1) zawierają zaokrąglenia rogów.

6. Łożysko według zastrz. 2, znamienne tym, że klocki (2) zawierają zaokrąglenia rogów.