SE416075B

SE416075B - DEVICE FOR MAINTENANCE OF REQUIRED LIQUID PRINTING IN A HYDROSTATIC STOCK

Info

Publication number: SE416075B
Application number: SE7709826A
Authority: SE
Inventors: B H Svensson; L G Lundberg; K G A Hallstedt
Original assignee: Skf Ab
Priority date: 1977-09-01
Filing date: 1977-09-01
Publication date: 1980-11-24
Also published as: NO146407C; FI65651B; JPS6114364B2; SE7709826L; CA1094620A; ZA784955B; NO146407B; AU3937078A; DE2837346A1; GB2003559A; FR2402102A1; GB2003559B; NO782966L; DE2837346B2; FI65651C; FI782563A; DE2837346C3; ATA634378A; FR2402102B1; AT382442B

Description

i. 7709826-7 ¿ samverkande lagerytorna, vilket lätt leder till haveri med stora 5kad°r °°m földd På Grund av de i allmänhet stora laster som uPPbäfe-S av lﬂsrøt- Av säkerhetsskäl maste anna ting., att Vid exempelvis strömavbrott lagret tillföres olja under tillrëwklist tryck under lagret; ucwpningstia, dvs. den tid som åtgår för att stanna det av lagret uppburna organst, Det är tidigare känt att för detta ändamål ackumulera en oljevolym under tryck, exempelvis i en kolvackumulator, vilken i princip består av en cylinder, i vilken en axiellt fritt rörlig kolv uppdelar oylindervolymen i två delar, varvid med lagrets tryck- oljesystem förbunden olja befinner sig i den ena delen och tryckgas i den andra delen. Oljetryck och gastryek på var sin sida av den fritt rörliga kolven kommer automatiskt att inställa sig lika för att kolven skall vara i jämvikt. 7709826-7 ¿ cooperating bearing surfaces, which easily leads to breakdowns with large 5kad ° r °° m folded Due to the generally large loads that uPPbäfe-S av l ﬂ srøt- For security reasons most other things., that in the event of a power failure, for example, the bearing is supplied with oil below tillrëwklist pressure under the bearing; ucwpningstia, i.e. the time needed to stop the organism carried by the warehouse, It is previously known to accumulate an oil volume for this purpose under pressure, for example in a piston accumulator, which in principle consists of a cylinder, in which an axially freely movable piston divides the cylinder volume into two parts, with the bearing pressure oil system connected oil is located in one part and pressurized gas in the second part. Oil pressure and gas pressure on each side of the freely movable piston comes automatically to adjust evenly so that the piston is in equilibrium.

Eftersom gasen är kompressibel, kommer gasvolymen därvid att variera med det i lagret rådande oljetrycket, vilket varierar med lagerbelastningen. Härvid kommer den i aokumulatorn befint- liga oljevolymen att variera med den variation i gasvolym, som förändringar i lagerbelastningen förorsakar. Dessutom måste oljevolymen i ackumulatorn alltid vara tillräcklig för att klara utlöpningstiden. Vid lager utsatta för stora lastvaria- tioner , exempelvis kvarnar, medför detta att ackumulator- volymen måste vara stor, och den utnyttjas endast till en mycket liten del. Kostnaden för ackumumulatorpaketet blir därför avsevärd ooh utgör en stor del av lagringssystemets totala kostnad. Dessutom är utrymmesbehovet stort. Även andra system för förhindrande av metallisk kontakt mellan relativt varandra rörliga lagerytor i hydrostatiske lager vid pumpbortfall har föreslagits, exempelvis att till pumpsystemei koppla svänghjul; som driver pumparna uder viss tid efter strömavbrott eller att förse den lagrade anordningen med reeorvlager i form av rullningslager som sättas i funktion då trycket bortfaller i det hydrostatieka lagret. Sådana lös- ningar är dock tekniskt komplicerade och dyrbara och har ofta otillräcklig tillförlitlighet. 7709826-7 5Yftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning av det 5158 som anges i nedanstående patentkrav 1, vilken med en relativt liten ackumulator fungerar med tillfredsställande säkerhet även vid mycket varierande tryck i lagret. En ut- rymmesbesparande och säker anordning erhålles därmed till låg kostnad. Detta åstadkommas enligt uppfinningen gengm att anordningen ges de kännetecken som framgår av nedanstående patentkrav 1, I det följande beskrivas uppfinningen närmare med hänvisning till bifogad ritning, i vilken figur 1 och figur 2 visar principerna för tvâ olika utföringsformer av uppfinningen.Since the gas is compressible, the gas volume will then be vary with the prevailing oil pressure in the bearing, which varies with the bearing load. In this case, it will be present in the accumulator. oil volume to vary with the variation in gas volume, as changes in the bearing load cause. In addition, must the oil volume in the accumulator should always be sufficient to clear the expiration date. In warehouses exposed to large load variations such as mills, this means that the accumulator the volume must be large, and it is used only to a great extent small part. The cost of the accumulator package will therefore be considerable ooh constitutes a large part of the storage system's total cost. In addition, the need for space is great. Also other systems for preventing metallic contact between relatively movable bearing surfaces in hydrostatic bearings in the event of pump failure, it has been proposed, for example, to pump the system connect flywheel; which drives the pumps for some time after power failure or to provide the stored device with reeorv bearings in the form of rolling bearings that are put into operation then the pressure drops in the hydrostatic bearing. Such solutions However, they are technically complex and expensive and often have insufficient reliability. 7709826-7 The object of the present invention is to provide a device of the 5158 set forth in claim 1 below, which with a relatively small accumulator works satisfactorily safety even at very varying pressures in the bearing. An out- space-saving and safe device is thus obtained at low cost. This is achieved according to the invention the device is given the characteristics shown below claim 1, In the following, the invention is described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 and Figure 2 show the principles of two different embodiments of the invention.

I figur 1 visas schematiskt ett lager innefattande en roterbar ring 1, vilken uppbäres av tre hydrostatiska lagerblock 2,3,ü.Figure 1 schematically shows a bearing comprising a rotatable ring 1, which is supported by three hydrostatic bearing blocks 2,3, ü.

Blooken matas med tryckolja från en oljebehållare 5 via två pumpar 6,7 med var sin motor 8,9, och oljeflödet fördelas mellan blocken av ett i och för sig känt flödesfördelningsorgan innefattande tre sammankopplade, som positiva deplacement- pumpar utformade mätenheter 10,11,12. En varvtalsmätare 12a avkänner att tillräcklig oljemängd alltid flödar till blocken 2,3,ü. Läckflödet från lagret ledes lämpligen via en icke visad reningsanordning tillbaka till behållaren 5. För att förhindra att olja strömmar baklänges i systemet är backventiler 13,1ü,15,l6,l7 anordnade nedströms varje pumpenhet.The block is fed with pressure oil from an oil container 5 via two pumps 6.7 with each engine 8.9, and the oil flow is distributed between the blocks of a flow distribution means known per se including three interconnected, as positive displacement pumps designed measuring units 10,11,12. A speedometer 12a senses that sufficient oil is always flowing to the blocks 2.3, ü. The leakage flow from the bearing is suitably led via a non shown cleaning device back to the container 5. To prevent oil flowing backwards in the system are check valves 13,1ü, 15, l6, l7 arranged downstream of each pump unit.

En ackumulator som säkerställer att olja under tryck tillföras blocken 2,33; under lagrats uuapningstia vid bortfall av pumparna 5,7 innefattar en cylinder 18 vars volym är uppdelad i tvâ kammare av en axiellt fritt förlig kolv 19. Eftersom kolven är fritt rörlig är trycket alltid lika högt i de båda kamrarna. I den ena kammaren 20 befinner sig en tryckgas, och denna kammare är lämpligen även förbunden med en särskild tryokgasbehàllare 21 för att säkerställa att gasen alltid har ett tillräckligt tryck. Den andra kammaren 22 är på nedan angivet sätt förhuden med lagrats tryckoljeeystem och är fylld med olja. En del av den från pumparna 6,7 mot lagret strömmande oljan lades genom ett särskilt tryokaletrande organ, i utförings- formen enligt figur 1 en extra mätenhet 23 i flödesfördelnings~ organet, där oljan goa ett högre tryck än det maximalt föro- _ vvoøazs-7 kommande trycket i lagret. Från mätenheten 23 ledes olja till vart och ett av lagerbloeken 2,3,ü via ledningar i vilka konstantflödesventiler 2ü, 25, 26 är anordnade. Dessa är så inställda att av den oljemängd som passerar mätenheten 23 endast en del ledes till lagerblocken 2,3,ü. Äterstoden ledes under normal drift i retur till en punkt 27 uppströms flödesfördel- ningsorganet, 1 vilken punkt oljetrycket är lägre än nedströms mätenheten 23. För att möjliggöra inställning av önskat olje- tryok i den från mätenheten 23 strömmande oljan är en inställbar konstanttrycksventil 28 insatt i returledningen uppströms punkten 27. Denna ventil inställes så att den öppnar vid det tryck som-önskas på oljan i kammaren 22 i ackumulatorn. Så länge trycket är lägre, t.ex. vid start, är ventilen stängd, och eftersom flödet genom enheten 23 är större än flödet genom enheterna 24,25,26 , strömmar âsterstoden av oljan till kammaren 22, vilken kommunicerar med mätenheten 23 samt med returledningen med ventilen 28 och med de med konstantflödesventilerna 24,25,26 försedda ledningarna till lagerblocken 2,3,ü. När vid start olja strömar in i kammaren 22, ökar dess volym, varvid kammarens volym minskar i motsvarande grad, vilket innebär att gastrycket ökar, liksom givetvis även trycket i kammaren 22. När trycket uppgår till det tryck som inställts på ventilen 28, öppnar denna, ooh överskottsoljan strömmar genom returledningen i stället för till ackumulatorn, som således alltid under drift är laddad med olja under önskat tryck. Vid bortfall av pumparna 6,7 stoppar flödet genom flödesfördelningsorganet och således även genom mätenhaten 23, varvid trycket nedströms denna sjunker. Därvid stänger ventilen 28, och olja pressas ur kamaren 22 av gastrycket i kammaren 20 genom ledningarna med ventilerna 24,25,26 under så lång tid, att den roterbare ringen 1 i lagret hinner stanna innan trycket i blocken 2,3,ü blir så lågt, att metallisk kontakt uppstår mellan blocken och ringen. En baokventil 29 förhindrar att oljan från ackumulatorn strömmar baklänges genom mätenheten 23.An accumulator that ensures that oil under pressure is supplied blocks 2.33; under stored uuapningstia in case of loss of the pumps 5,7 comprise a cylinder 18 whose volume is divided in two chambers of an axially freely reciprocating piston 19. Since the piston is freely movable, the pressure is always the same in both the chambers. In one chamber 20 is a pressurized gas, and this chamber is suitably also associated with a particular pressurized gas container 21 to ensure that the gas always has sufficient pressure. The second chamber 22 is on below specified way the foreskin with stored pressure oil system and is filled with oil. Part of it flowing from the pumps 6,7 towards the bearing the oil was passed through a special pressure calibrating means, in the embodiment the mold according to figure 1 an additional measuring unit 23 in flow distribution ~ the body, where the oil goa a higher pressure than the maximum _ vvoøazs-7 upcoming pressure in the warehouse. Oil is led from the measuring unit 23 each of the bearing blocks 2,3, ü via wires in which constant flow valves 2ü, 25, 26 are provided. These are so set that of the quantity of oil passing the measuring unit 23 only some are led to the bearing blocks 2,3, ü. The backbone is led under normal operation in return to a point 27 upstream of the flow distribution at which point the oil pressure is lower than downstream measuring unit 23. To enable the setting of the desired oil pressure in the oil flowing from the measuring unit 23 is an adjustable constant pressure valve 28 inserted in the return line upstream of the point 27. This valve is set so that it opens at that pressure desired on the oil in chamber 22 of the accumulator. While the pressure is lower, e.g. at start, the valve is closed, and because the flow through the unit 23 is greater than the flow through the units 24,25,26, the ash residue of the oil flows to the chamber 22, which communicates with the measuring unit 23 and with the return line with the valve 28 and with those with the constant flow valves 24,25,26 fitted wires to the bearing blocks 2,3, ü. When at start oil flows into the chamber 22, increasing its volume, whereby the chamber volume decreases correspondingly, which means that the gas pressure increases, as well as, of course, the pressure in the chamber 22. When the pressure amounts to the pressure set on the valve 28, opens it, ooh the excess oil flows through the return line instead leads to the accumulator, which is thus always charged during operation with oil under desired pressure. In case of failure of the pumps 6.7 stops the flow through the flow distribution means and thus also through measuring cap 23, the pressure downstream of which decreases. Thereby closes the valve 28, and oil is forced out of the chamber 22 by the gas pressure in the chamber 20 through the conduits with the valves 24,25,26 below so long time, that the rotatable ring 1 in the bearing has time to stop before the pressure in blocks 2,3, ü becomes so low that metallic contact occurs between the blocks and the ring. A baok valve 29 prevents the oil from the accumulator flows backwards through the measuring unit 23.

Då man med ventil 28 kan ställa in oljetrycket i kammaren 22 på önskat värde, som dock skall överstiga det maximalt förekommande oljetryoket i lagret, komer, vid exempelvis ett pumpbortfall, hela den i kammaren 22 befintliga oljevolymen att tillföras lagret under tillräckligt tryck. Sålunda behöver enligt föreliggande upp- finning ackumulatorpaketet ej göras större än att det kan lagra just den oljevolym som lagret kräver under sin utlöpningstid. 7709826-7 Under lusten» uuapmngstia vid pumpborzfan før-ana ett fume från ackumulatorn som lämpligen uppgår till minst cs. 10 % av normalflödet under drift vid en given belastning av lagret.Then with valve 28 you can set the oil pressure in the chamber 22 on desired value, which, however, must exceed the maximum the oil pressure in the bearing, comes, in the event of, for example, a pump failure, whole the volume of oil present in the chamber 22 to be supplied to the bearing under sufficient pressure. Thus, according to the present invention, the finning accumulator package is not made larger than it can store exactly the oil volume that the inventory requires during its expiration date. 7709826-7 Under the lust »uuapmngstia at pumpborzfan before-ana a fume from the accumulator which suitably amounts to at least cs. 10% off the normal flow during operation at a given load on the bearing.

Vidare skall lagret kunna köras obegränsat med endast en av pump- arna 6,7 igång, dvs. med halverat flöde, för att tillåta repara- tion och service av den ena pump-motorenheten under lagrats drift.Furthermore, the bearing must be able to run indefinitely with only one of the pump 6.7 running, ie. with halved flow, to allow repair and service of one pump motor unit during stored operation.

Dessutom måste även vid halverat flöde oljemängden genom mäten- heten 23 uppgå till minst 10% av det normala flödet till lagret, dvs. minst så mycket som flödar genom vsntilerna ZÅ, 25, 26, för att trycket i ackumulatorn skall upprätthállas. Detta medför att vid normal drift med båda pumparna i funktion mer än hälften av den genom enheten 23 pumpade oljan strömar genom returledning- en. DA emellertid endast ungefär 25% av det totala oljeflödet behöver passera enheten 23 blir de totala strömningsförlusternd genom ventilerna 24, 25, 26 och 28 relativt små.In addition, even at halved flow, the amount of oil through the measuring amount to at least 10% of the normal flow to the warehouse, i.e. at least as much as flows through the vntiles ZÅ, 25, 26, to maintain the pressure in the accumulator. This causes that during normal operation with both pumps in operation more than half of the oil pumped through the unit 23 flows through the return line one. However, DA only about 25% of the total oil flow need to pass the unit 23, the total flow loss becomes through valves 24, 25, 26 and 28 relatively small.

I figur 2 visas en modifierad utföringsform av en anordning enligt uppfinningen. Lagret och hydraulsystemet har i stort same uppbyggnad som i figur 1, men det särskilda tryckaletrande organet utgöres av till huvudpumparna 30,31 anslutna pumpenheter 32,33 i stället för av en extra mätenhet i flödesfördelningsorga- net ßü. Övriga element i anordningen motsvarar helt de i anslut- ning till figur 1 beskrivna, och enordningen fungerar på motsva- rande sätt. Även andra utföringsformer av uppfinningen är tänkbara inom ramen för patentkraven. Om exempelvis endast ett lagerblock användes, behövs inget flödesfördelningsorgan, och då användes lämpligen endast en konstantflödesventil i ledningen mellan det särskilda tryokalstrande orgenet och lagerbloeket. I stället för flödesfördelningsorgsn av det slag som ovan beskrivits kan givetvis andra system användas, exempelvis strypningar i de till respektive lagerblock anslutna ledningarna. Det är även tänkbart att anordna en särskild drivmotor för de flödesfördel- ningsorganet utgörande pumparna 10,11,12,23 i figur 1 respektive jä i figur 2.Figure 2 shows a modified embodiment of a device according to the invention. The bearing and hydraulic system are largely Sami structure as in Figure 1, but the special pressure-generating the means consists of pump units connected to the main pumps 30,31 32,33 instead of an additional measuring unit in the flow distribution device net ßü. Other elements of the device correspond exactly to those of the described in Figure 1, and the single device operates in way. Other embodiments of the invention are also conceivable within framework of the claims. If, for example, only one bearing block used, no flow distribution means is needed, and then used preferably only one constant flow valve in the line between the special pressure generating organ and the bearing block. Instead for the flow distribution means of the type described above can of course other systems are used, such as throttles in the the wires connected to the respective bearing blocks. It is too it is conceivable to provide a special drive motor for the flow distribution the means constituting the pumps 10,11,12,23 in Figure 1 respectively see Figure 2.

Claims

7709826-7 O »PATENTKRAV

Device for maintaining the required liquid pressure in a hydroethatic bearing during the expiration time in the event of a pump failure, comprising an accumulator (18) connected to the bearing: hydrogen supply system with means (19, 20, 21) for maintaining the required hydrogen pressure in the accumulator. existing liquid, characterized in that a part of the pressure hydrogen flowing towards the bearing is passed through a special pressure generating means (23,32,33), where it is given a higher pressure than the maximum hydrogen pressure in the bearing, an aeconomer (18,22 ) is connected to this part of the pressure fluid. wherein the liquid pressure in the accumulator (22) is equal to the pressure in said part of the pressure liquid, and that part of said part of the pressure fluid can be led to the bearing via one or more container flow valves (24,25,26) and the rest to a point (27) in the lower pressure system via a return line with a one-way valve (28), which opens when the pressure in the liquid corresponds to said higher pressure.

Device according to claim 1, intended for a hydrostatic bearing with a plurality of bearing pockets which are supplied with pressure fluid from a common pump system via a flow distribution means comprising a number of interconnected measuring units designed as positive displacement pumps (10,11,12), R in that an additional measuring unit (23) is arranged in the flow distribution means and constitutes the special pressure generating means.

Device according to claim 1, characterized in that the special pressure generating means consists of one or more pumps (32, 33) which are driven by the same notches or motors as the one or those which drive the main pump or pumps and which have a lower pump capacity than this or these. Device according to claim 1, intended for a hydroethatic bearing with a plurality of bearing fittings, which are stirred with pressure fluid from a common pump system, characterized in that the bearing pockets are supplied with pressure fluid from the special pressure-generating means via their respective conductors, which are each provided with a constant flow valve, (2Ü; 25 | 2Ö) which are dimensioned so that the total flow through the valves is less than the flow through the special pressure generating means (23,32,33). SPECIFIED PUBLICES: Germany 1 675 105 (F16c 17/16), 2 604 889 (F16c 13/06)