SE419366B - Fluidlageranordning - Google Patents
FluidlageranordningInfo
- Publication number
- SE419366B SE419366B SE7710297A SE7710297A SE419366B SE 419366 B SE419366 B SE 419366B SE 7710297 A SE7710297 A SE 7710297A SE 7710297 A SE7710297 A SE 7710297A SE 419366 B SE419366 B SE 419366B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- bowl
- bearing
- shaft
- cups
- bowls
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 36
- 239000010408 film Substances 0.000 description 19
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 11
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
- F16C17/03—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Description
'7710297-8 pensering för axelrörelserna. Folierna kan i enlighet med US PS 3 434 762 vara så tunna som ca 0,025 mm eller enligt US PS 3 215 480 ha en tjocklek, som uppgår till ca 0,006 x lagerdiametern.
Vi har funnit, att foliernas tunnhet sätter en gräns för funktionen_ hos denna typ av lager. Det maximala trycket i fluidfilmen, som upp- bär lagret, uppbygges i området med minimal tjocklek på gapet.
Så snart som trycket börjar uppbyggas mellan axeln och folien, böjs folien bort från axeln utom i den omedelbara närheten av stöden. Last- uppbärningskapaciteten hos lagret är en funktion av produkten av de alstrade trycken och arean, över vilken dessa tryck verkar. Eftersom trycken endast kan verka i den omedelbara närheten av stöden. verkar de endast på en liten del av lagerfoliernas area. Höga tryck krävs därför för att uppbära de relativt höga arbetslasterna vid ett kraf- tigt belastat lager, exempelvis i en gasturbinmotor, och detta nöd- vändiggör mycket små mellanrum, vilket begränsar lagerkapaciteten på grund av för tidig kontakt med axeln eller för stark värmealstring.
Problemet ligger därför i hur man skall kunna förhindra utböjningar, som minskar lagrets kapacitet, och samtidigt ge tillräcklig fjädring i lagret för att upptaga kretsrörelser hos axeln samt kompensera för olika termiska utvidgningar av de olika komponenterna.
Detta problem löses enligt föreliggande uppfinning genom utbyte av de tunna folierna resp. de stela lagerblocken vid kända lager med re- lativt tjocka men ändå fjädrande skålar och införing av kontrollerad böjning av skâlarna under lagrets driftsförhållanden för att optimera lastuppbärningskapaciteten hos lagret.
I föreliggande beskrivning avses med uttrycket "fjädrande skål" en platta, ett block eller liknande, vilket kan vara krökt eller plant och vars tjocklek i relation till dess övriga dimensioner är sådan, att det kan böjas på väsentligen samma sätt som en styv balk under inverkan av gastryckslaster och de koncentrerade stöd- eller reaktions- lasterna, men vilket är stelt nog för att motstå lokala höjningar på grund av de höga fluidtrycklasterna, som alstras under drift under dess ounderstödda längd mellan lastreaktionspunkter, så att det är i _ stånd att upprätthålla en väsentligen enhetlig fluidfilmtjocklek över den ounderstödda längden mellan lastreaktionspunkterna. 7710297-8 I detta avseende verkar lagret på ett helt annorlunda sätt än ett fo- liegaslager. Jämförelse mellan en sådan folie och en skål visar, att skålen kan vara av storleksordningen 10 x tjockleken hos en folie för ett motsvarande lager för tung drift och sålunda av storleksordning- en tusen gånger stelheten.
En ytterligare fördel med skållagret är att skålarna, som är relativt tjocka, kan beläggas med friktionsnedsättande högtemperaturbeläggnin- gar, såsom kobolt- eller kromoxider, genom plasmasprutning, vilket ic- ke var möjligt vid de tunna folierna.
Enligt föreliggande-ugmännfl¶; åstadkommes en fluidlageranordning, vil- ken innefattar ett par element, som är rörligt lagrade i förhållande till varandra på en fluidfilm, vilken bildas till följd av den rela- tiva rörelsen mellan en lageryta på ett av elementen och lagerytor på ett flertal eftergivliga skålar, vilka är uppburna på ställen längs desamma mellan elementen, varvid det för uppfinningen speciellt utmär- kande är att varje eftergivlig skål har en tjocklek, som i förhållande till dess övriga dimensioner är sådan, att skålen är oförmögen att lo- kalt utböjas på ounderstödda ställen till följd av ökningar i trycket hos fluidfilmen, och att lastreaktionsorgan är monterade mellan varje skål och det element, på vilket skålarna är monterade, varvid varje lastreaktionsorgan är anordnat att anligga mot det element, på vilket skålarna är monterade, vid en fast stödpunkt, belägen mellan mittpunk- ten hos skålen och en bakre kant av densamma, samt i beroende av ök- ningar i fluidfilmstrycket åstadkomma minst två reaktionskrafter på skålen, varav en första pålägges bakkanten av skålen och en andra på- lägges en punkt som ligger mellan mittpunkten hos skålen och den främ- re kanten av densamma och som även ligger på den sida av resultanten för trycket i fluidfilmen som är motsatt den första reaktionskraften, för att böja varje skål såsom en styv balk och ändra skålarnas for- mer så att lagerytorna på skålarna närmare ansluter sig till lagerytan på ett av elementen i zoner med» minimal fluidfilmstjocklek för att öka lagrets lastupptagningskapacitet.
Det ovan beskrivna skållagret enligt uppfinningen kan användas som axellager, både för radiella belastningar och tryckbelastningar på axlarna, eller kan användas vid ett linjärt lager.
Fluidfilmen, som åstadkommes i lagret, kan utgöras av en vätske- el- ler gasfilm, i de flesta applikationerna består emellertid fluidfil- 7719297-8 men av en luftfilm, som alstras under relativ rörelse mellan de två elementen.
Vid en utföringsform av uppfinningen utgörs de två elementen av ett hus och en axel, varvid axeln är roterbart lagrad i huset.
Lastreaktionsorganen kan utgöras av en fjädrande mekanism, exempelvis fjädrar eller deras pneumatiska eller hydrauliska ekvivalenter eller hävarmsmekanismer.
Ytterligare särdrag hos lageranordningen enligt uppfinningen framgår av efterföljande patentkrav.
Exempel på föreliggande uppfinning skall nu beskrivas mera i detalj med hänvisning till bifogade ritning. Fig. 1 är en schematisk sek- tionsvy av ett lager, uppbyggt-i enlighet med principerna för förelig- gande uppfinning, fig. 2a, 2b och 2c visar kurvor, som åskådliggör spaltprofilerna vid det obelastade tillståndet och det belastade till- ståndet hos ett typiskt lager enligt uppfinningen resp. lufttrycket i spalten under drift. Fig. 3 är en perspektivisk sprängvy av ett skâl- lager enligt uppfinningen. Fig. 4-är en tvärsektionsvy av lagret en- ligt fig. 3 med lagret i sammansatt tillstånd. Fig. S är en sektions- vy, vilken visar lagerhuset och en del av axeln. Fig. 6 är en tvär- sektionsvy av ett parti av en alternativ lagerkonstruktion, vilken vi- sar skâllagret utformat ekvivalent med ett vippblockslager.
I fig. 1 visas schematiskt ett axellager, i vilket en axel 10 uppbära för rotation i ett hus 12 med hjälp av en fluidfilm, som bildats un- der drift mellan axelns yta och ytorna på fyra skålar 14. Den främre kanten på varje skål stöds på den bakre kanten på den föregående skâ- len för att bilda en avsats, så att en spalt 16 bildas mellan axelns och skâlarnas ytor, vilken spalt avsmalnar i riktning mot den bakre kanten på varje skål..
Under drift med axeln 10 roterande i riktningen av pilen R insuges luft i de avsmalnande spalterna, och allteftersom rotationshastighe- ten ökar, ökas trycket i luftfilmen, tills denna lyfter skålen fri från axeln och axeln löper helt uppburen på luftfilmen.
För att optimera lastuppbärningskapaciteten hos lagret är anordnade lastreaktionsorgan i form av fjädrande hävstänger 18, vilka verkar '7710297-8 mellan skâlarna och huset för att överföra lufttryckslaster på skå- larna till huset och därvid ge upphov till reaktionslaster tillbaka på skâlarna för att modifiera formen hos skâlarna i förhållande till deras form i obelastat tillstånd. I Lägena för lastreaktionspunkterna är beräknade för att ge upphov till en form hos varje stål, vilken form mera noggrant överenstämmer med formen hos axeln för att upprätthålla en optimal spaltprofil under skålen för en avsedd driftshastighet och en avsedd belastning av axeln.
Beträffande belastningarna på en skål ger lufttrycket i spalten upp- hov till en distribuerad last på undersidan av skålen, vilken last varierar med tjockleken hos spalten, varvid det maximala trycket alst- ras, där spalttjockleken är minst. För analysändamâl kan denna last betraktas suuem.enda resulüænflast (A) på skålen, vilken last verkar nä- ra tryckpiken.
Denna last A överföres till huset via fjäderhävstängerna 18, vilka anligger mot skâlarna vid reaktionspunkter B, C och huset vid D. Ef- fekten av reaktionerna på skâlarna vid B, C är att böja skâlarna på samma sätt som en balk, så att dess krökning mera noggrant ansluter sig till den hos axeln än den gjorde i skålens obelastade tillstånd.
En ytterligare reaktion, som kompletterar skåljämvikten, sker vid E, där de två skâlarna överlappar varandra.
Verkan av de kombinerade gastryckbelastningarna och de olika reaktio- nerna pâ skålen kan genom lämplig placering av punkterna B och D bil- das att alstra en optimal spaltprofil under skålen för en avsedd drifts- hastighet och en avsedd belastning av axeln. Detta ger i sin tur upp- hov till en större lastuppbärningskapacitet för ett givet maximitryck. 1 Eftersom skâlarna verkar som elastiska balkar och värdena på luft- trycken, som alstras för varje given spaltprofil, kan beräknas, kan dimensionerna på fjädrarna och lägena och-värdena för reaktionerna beräknas för optimering av lastuppbärningskapaciteten hos lagret ge- nom lämplig böjning av skâlarna.
Givetvis kan många variationer utföras i konstruktionen av skâllagret för optimering av dess prestanda. Exempelvis kan minispalttjockleken ' arrangeras för att bli förlagd vid den bakre kanten på varje skål, när skâllagret är ur drift, så att den kvarhålles nära den bakre kan- ten under drift. Vidare behöver skâlarna icke överlappa varandra vid 7710297-8 ändarna och bortsett från reaktionspunkten vid B, vilken måste vara belägen mellan skâlarnas ändar, kan andra reaktionspunkter anordnas på avstånd från eller vid skålens ändar.
Fig. 2a, 2b, 2c visar kurvor för den speciella lagerkonstruktion som beskrives i det följande med hänvisning till fig. 3-5. Fig. 2a visar spaltprofilen under en skål vid nollbelastning och ingen rotation av axeln. Det framgår, att spalten minskas till noll vid den bakre kan- ten på skålen. Fig. 2b visar spaltprofilen vid den avsedda belastnin- gen och det framgår, att spalttjockleken på grund av de skålen böjan- de reaktionslasterna vid B, C och E bibehålles väsentligen ensartat över en väsentlig del av skålens längd framför den bakre kanten. Fig. 2c visar den flacka tryckprofilen hos luftfilmen under skålen, vilken möjliggör att avsevärt ökade laster kan uppbäras av skållagret enligt föreliggande uppfinning i jämförelse med konventionella lager under motsvarande förhållanden.
Lagerkonstruktionen, från vilken de ovan beskrivna kurvorna erhållits, visas i fig. 3-5. I dessa figurer visas en axel 20, som är monterad 'för rotation i ett hus 22 och som uppbäres för sådan rotation i fyra skålar 24 (endast tre visade), av vilka var och en sträcker sig 900 runt axelns omkrets.
Varje skål har en fast krökningsradie, som med ett litet mätt AR över- stiger radien R hos axeln, och vid varje ände är varje skål försedd med en urskärning för bildning av en avsats 26, så att vid sammansätt- ningen närbelägna ändar av skâlarna överlappar varandra. Avsatshöj- derna h1 och h2 hos de radiellt inre partierna av avsatserna är olika vid de motsatta ändarna av varje skål. I det sammansatta lagret upp- bäres sålunda den främre kanten på varje skål fri från axeln för att ge upphov till en fast spalt g vid denna ände mellan skålens radiellt inre yta och den radiellt yttre ytan på axeln. Eftersom den bakre kan- ten på varje skål är i kontakt med axeln eller under lagrets drift har ett mycket ringa avstånd till axeln, avgränsas en avsmalnande spalt mellan skålen och axeln. Den avsmalnande spalten är anordnad att kon- vergera i riktningen av axelns rotation, dvs i riktning mot den bakre kanten av skålen, så att rotation av axeln orsakar att luft komprime- ras under skålarna och alstrar en lyftkraft för att uppbära axeln på en film av luft under axelns rotation. '7710297-8 Vid detta speciella exempel är axelns R radie 47,015 mm och är AR lika med 0,102 mm. Avsatshöjden g vid den främre kanten utan belast- ning på axeln (annat än en initiell förbelastning) och utan rotation av axeln är sålunda 0,102 mm.
Skålarna själva uppbäres i sin tur i huset 22 med hjälp av krökta fjäderhävstänger 28. Var och en av fjäderhävstängerna är lokalisera- de i förhållande till en skål, och hela aggregatet av skålar och fjä- derhävarmar i huset hindras från att rotera med hjälp av fyra tappar 30, vilka sträcker sig genom huset och fjäderhävstängerna samt upp- tages i hål 32 i skâlarna. Varje fjäderhävstång 28 har radiellt inåt riktade ribbor 34, 36, en invid vardera änden, vilka sträcker sig axi- ellt utmed hävstången. Ribborna anligger mot de yttre ytorna på skå- larna, och hävstängerna är så anordnade att en av ribborna anligger mot en skål invid de varandra överlappande ändarna och den andra rib- ban anligger mot den närbelägna skålen vid ett ställe mellan ändarna -av skålen. Varje fjäderhävstâng har också en liknande ribba 38 på sin radiellt yttre yta, vilken ribba är anordnad att stå i kontakt med det yttre huset. Fjäderhävstängerna kan sålunda påföra den erforder- liga förbelastningen på skâlarna för att lokalisera axeln i dess vi- loläge.
I drift uppbygges lufttrycket under var och en av skålarna på det ovan beskrivna sättet och medför en tryckdistribution, vilken har ett maxi- mum på ett kort avstånd från den bakre kanten av varje skål, där spalten har mimimal tjocklek.
Så snart tillräckligt tryck uppbyggts för att övervinna förbelast- ningen på skålarna, lyftes skålarna bort från axeln vid de bakre kan- terna för att ge upphov till en tunn film av luft under skålarna, på vilken den roterande axeln uppbäres, såsom beskrivits ovan.
När en radiell last påföres axeln under lagrets drift, verkar fjäder- hävstängerna på följande šätt: Varje radiell rörelse hos axeln tenderar initiellt att ändra den rin- ga spalttjockleken mellan skålarna och axeln, vilket direkt ändrar trycket i luftfílmen under skålarna. Rörelsen hos axeln överföres därför till skålen via lufttrycket, och skålen tenderar att röra sig radiellt. På grund av skålarnas överlappningsarrangemang åstadkommer rörelse av den bakre kanten av en skål en motsvarande rörelse av den 7ï1ü297~8 främre kanten av den närbelägna skålen, vilken uppbäres därpå, och avsatshöjden g hos skålarna kan ej ändras. Skålarna kommer därför att sträva att röra sig gemensamt i riktningen av axelrörelsen under ök- ning av fjäderbelastningen på ena sidan av lagret och minskning av Å fjäderbelastning på den andra sidan. ' Eftersom skålarna påverkas av ribban 34 på varje fjäderhävstång, vil- ken ribba anligger direkt mot skålen, och av ribban 36, som anligger mot skålen via den närbelägna skålen, kommer rörelse av skålarna att förorsaka rörelse av fjäderhävstängernas reaktionspunkter, dvs rib- borna 34 och 36. Detta förorsakar i sin tur böjning av hävstângsarmar- na mellan ribborna 34, 36 och hävstängernas svängningspunkter 38 re- lativt huset. Det sålunda alstrade böjmomentet i fjädern ger upphov till reaktioner på skålen via ribborna 34, 36. Eftersom dessa reaktio- ner är lokaliserade på motsatta sidor av den resulterande lufttrycks- belastningen, böjer de skålen för att bringa den att mera noggrant formansluta sig till axeln nära den bakre kanten.
Genom att välja längderna på hävstângsarmarna mellan ribborna 34, 36 och ribban 38 samt styvheten hos skâlarna och fjädrarna på lämpligt sätt, kan reaktionslasterna på skâlarna bringas att ändra krökningen hos skålarna relativt axelns radie och därigenom spaltprofilen för att optimera densamma, såsom visas i fig. 2b, till att alstra en ut- planad tryckdistribution, såsom visas i fig. 2c, vilken kan ha ett maximitryck, som är mindre än det topptryck, som skulle alstras vid den omodifierade spaltprofilen. Detta tryck över en avsevärd längd av skålytorna ökar starkt lastuppbärningskapaciteten hos lagret.
Det framgår sålunda, att skålarna vid det ifrågavarande lagret icke är underkastade den starka lokala distortion eller formförändring som sker vid mycket tunna folier i folielager, eftersom deras styvhet är sådan, att de kan motstå fluidtrycklasterna mellan reaktionspunkterna på fjädrarna, och därmed en mera allmän deformation av skålen åstad- kommes.
Såsom framgår av fig. 5 fullföljes monteringen av skålarna i huset med hjälp av ringar 40, som ingriper med i omkretsriktningen förlöpan- de utsprång 42 vid de axiella ändarna av varje skål, och ringarna kvar- hålles i huset med hjälp av låsringar 44. Huset, skålarna och fjäder- hävstängerna bildar sålunda ett fullständigt lagerelement, i vilket axeln kan inpassas. 7710297-8 Teorin visar, att större lyftkraft kan uppnås genom användning av ett litet antal skålar med större längd, och även om vilket som helst an- tal skålar mellan exempelvis 3 och 12 kan väljas, har det befunnits att ett lämpligt antal är fyra. Med fyra delcylindriska skålar kommer, om i det obelastade tillståndet för lagret radieskillnaden AR mellan' skålens inneryta och axelns ytteryta är lika med avsatshöjden vid de 'främre kanterna på skâlarna, tangentpunkterna där skålarna berör axeln att vara belägna vid de bakre kanterna hos skâlarna i det obelastade tillståndet.
Fastän skâlarna beskrivits ha konstant krökningsradie, kan de givet- vis i sitt fria tillstånd vara förhöjda enligt vilken som helst lämp- lig lag, exempelvis en kubisk lag, och avsatshöjden skulle därvid väl- jaa på motsvarande sätt.
Vid det ovan beskrivna exemplet är skåltjockleken 3,56 mm och är axel- _hastigheten, för vilken lagret är konstruerat, blott 10 000 rpm. För högre hastigheter och högre belastningar är skåltjockleken av stor- leksordningen 0,060 cm per cm axeldiameter.
Vid alternativa utföringsformer kan lastreaktionsorganen ha olika former. Exempelvis kan fjäderhävstängerna ersättas av fjädrande last- reaktionselement med olika fjädringsförmâga, vilka ej är förbundna med varandra, för att alstra proportionella reaktioner.vid de olika stäl- lena, när skâlarna rör sig radiellt, för att åstadkomma den lämpliga böjningen av skålen. Alternativt kan fjäderhävstängerna ersättas av stela hävstänger, varvid de proportionella belastningarna åstadkommas genom de olika vridmomenten hos hävstängsarmarna till följd av olika längd hos dessa.
Ett elastiskt fjäderhävstångsystem, såsom det ovan beskrivna, föredra- ges emellertid, eftersom styvheten hos skålarna då kan beräknas på basis av att fjäderhävstängerna kommer att ge upphov till den erfor- derliga fjädringen för att kompensera_för axelutböjningar och vibra- tioner, medan skålens fjädring kommer att bidraga i ringa grad till denna funktion. Givetvis måste styvheten hos skålarna och hävstänger- na avpassas efter varandra, men större konstruktionsflexibilitet upp- nås.
Fig. 6 visar en alternativ utföringsform av uppfinningen, vid vilken skâlarna är monterade oberoende av varandra och ej överlappar varand- ?71Û29'?~8 10 ra. I detta avseende liknar lagret snarare ett vippblockslager än ett folielager, men skillnaden är att skålarna har viss elasticitet och stöden utövar kontrollerad böjpåkänning på skålarna för att opti- mera lastuppbärningskapaciteten. Komponenter överensstämmande med de i fig. 3-5 visade är âsatta samma hänvisningsbeteckningar.
Skâlarna 24 uppbäres i fjädrande lokaliseringshävstänger 54, vilka är lagda runt ändarna av skâlarna. Ribbor 34 och 36 är anordnade pâ var och en av de fjädrande lokaliseringshävstängerna för att stå i direkt kontakt med skâlarna, och en ytterligare ribba 38 är anordnad pâ bak- sidan av fjäderhävstången för att stå i kontakt med huset 22. Ribban 38 är belägen mittför resultanten för gastrycksbelastningarna och, såsom ovan beskrivits, rör sig ribborna 34 och 36 radiellt, när skålen rör sig under inverkan av gastrycklaster, och utövar böjpâkänningar i ' hävstángsarmarna mellan desamma och ribban 38. Ribban 38 överför tryck- lasterna till huset, och reaktionerna på skålarna vid ribborna 34 och 36, som är belägna på var sin sida av ribban 38, böjer skålen till en form med större lastuppbärningskapacitet. Vid detta exempel alstras en ytterligare reaktion genom att fjädern står i beröring med skålen un- der den främre kanten, och detta medför pâläggning av ett medursmoment pâ skålen utöver de andra reaktionerna för att underlätta uppnâende av den optimala deformationen av skålen.
Ytterligare fördelar vid uppfinningen är att med en lämplig tjocklek på skålen, vilken kan vara ca 3,8 mm vid ett ca 75 mm lager, kan en metalloxid sprutas på skâlarna för att minska friktionen mellan skå- larna och axeln. Lämpliga oxider för arbete vid förhöjda temperaturer, exempelvis 500°C, är kromoxid, koboltoxid eller en kombination av nickel- och kromoxider, och oxidskiktet kan ha en tjocklek av ca 0,05 - 0,15 mm. En oxidbeläggning kan också anbringas på axelytan, om så önskas. För användning av lagret vid lägre temperaturer kan andra lämpliga, kända friktionsnedsättande beläggningar användas.
Claims (10)
1. Fluidlageranordning, innefattande ett par element som är rörligt lagrade i förhållande till varandra på en fluidfilm, vilken bildas till följd av den relativa rörelsen mellan en lageryta på ett av elementen och lagerytor på ett flertal ef- tergivliga skålar (1U;2ü), vilka är uppburna på ställen längs desamma mellan elementen, k ä n n e t e c k n a d av att varje eftergivlig skål (1H;2N) har en tjocklek, som i förhållande till dess övriga dimensioner är sådan, att skålen är oförmögen att lokalt utböjas på ounderstödda ställen till följd av ökningar i trycket hos fluidfilmen, och att lastreaktionsorgan (18;28) är monterade mellan varje skål och det element, på vilket skå- larna är monterade, varvid varje lastreaktionsorgan är anordnat att anligga mot det element, på vilket skålarna är monterade, vid en fast stödpunkt (D), belägen mellan mittpunkten hos skå- len och en bakre kant av densamma, samt i beroende av ökningar i fluidfilmstrycket åstadkomma minst två reaktionskrafter (B, C) på skålen, varav en första (C) pålägges bakkanten av skålen och en andra (B) pålägges en punkt som ligger mellan mittpunkten hos skålen och den främre kanten av densamma och som även ligger på den sida av resultanten (A) för trycket i fluidfilmen som är motsatt den första reaktionskraften (C), för att böja varje skål såsom en styv balk och ändra skålarnas former så att lagerytorna på skålarna närmare ansluter sig till lagerytan på ett av ele- menten i zoner med minimal fluidfilmstjocklek för att öka lag- rets lastupptagníngskapacitet.
2. Fluidlageranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att paret av element innefattar en axel (10;20) och ett cylind- riskt hus (12;22), inuti vilket axeln är roterbart lagrad, var- vid skålarna (1U;2U) är monterade på huset.
3. Fluidlageranordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att ett tredje reaktionslastläge är anordnat på varje skål.
4. H., Fluidlageranordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att lastreaktionsorganen har formen av eftergivande hävstäng- er (18;28), anordnade mellan varje skål och huset, varvid häv- 7710297-s 12 stängerna (28) anligger mot skålarna vid ställena för nämnda reaktionskrafter och anligger mot huset på ett ställe mellan dessa ställen för att alstra reaktionskrafterna.
5. S. Fluidlageranordning enligt krav U, k ä n n e t e c k n a d av att hävstängerna (28) sträcker sig i husets (22) omkretsrikt- ning, varvid varje hävstång har ett axiellt utsprång (38), som vetter radiellt utåt i.kontakt med huset och två axiella ut- språng (3ü,36), vilka sträcker sig radiellt inåt i kontakt med skålarna (24) för att åstadkomma nämnda reaktionskrafter, var- vid det radiellt utåt vettande utsprånget är beläget i omkrets- riktningen mellan de inåt vettande utsprångenl
6. Fluidlageranordning enligt något av kraven-2-5, k ä n n e - t e c k n a d av att de främre och bakre kanterna på skålarna (1U;2ü) är bortskurna för att bilda avsatser (21), varigenom skålarna är monterade i varandra överskjutande läge vid de främre och bakre kanterna, varvid avsatsernas höjder (hl och hg) vid de främre och bakre kanterna skiljer sig i en på förhand be- stämd grad, sâ att den främre kanten på varje skål hålles fri från axeln i en på förhand bestämd grad, varigenom varje skål begränsar en spalt (9) med axelns yta med en profil, som av- smalnar i riktning mot skålens bakre kant.
7. Fluidlageranordning enligt något av kraven 2-6, k ä n n e - t e c k n a d av att skålarna är cylindriska och har en något större radie än axeln.
8. Fluidlageranordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att skålarna (2U) och hävstängerna (28) är spärrade mot rota- tion inuti huset medelst tappar (30), som sammanlåser huset och skålarna och som sträcker sig genom hävstängerna.
9. Fluidlageranordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att hävstängerna (54) är fjädrande och försedda med hakar vid sina ändar, vilka är anordnade att omgripa skålarnas (ZÄ) ändar.
10. Fluidlageranordning enligt något av kraven 1-9, k ä n n e - t e c k n a d av att fluiden utgöres av luft. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: US 3 711 169 (308-73)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7710297A SE419366B (sv) | 1977-09-14 | 1977-09-14 | Fluidlageranordning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7710297A SE419366B (sv) | 1977-09-14 | 1977-09-14 | Fluidlageranordning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE7710297L SE7710297L (sv) | 1979-03-15 |
| SE419366B true SE419366B (sv) | 1981-07-27 |
Family
ID=20332257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE7710297A SE419366B (sv) | 1977-09-14 | 1977-09-14 | Fluidlageranordning |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE419366B (sv) |
-
1977
- 1977-09-14 SE SE7710297A patent/SE419366B/sv not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE7710297L (sv) | 1979-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4118079A (en) | Fluid bearings with conforming shells | |
| US10161259B2 (en) | Flexible film-riding seal | |
| US5529398A (en) | Compliant foil hydrodynamic fluid film thrust bearing | |
| US4102602A (en) | Rotor for an axial turbine | |
| CN104603480B (zh) | 径向气体箔片轴承 | |
| US4277111A (en) | Support element for compliant hydrodynamic thrust bearing | |
| US9359908B2 (en) | Film riding seal assembly for turbomachinery | |
| US6997613B2 (en) | Foil bearing | |
| US9631556B2 (en) | Foil bearing | |
| EP1337761B1 (en) | Compliant foil thrust bearing | |
| US6158892A (en) | Fluid film thrust bearing having integral compliant foils | |
| US10228015B2 (en) | Hybrid dynamic pressure gas radial bearing | |
| JP2703750B2 (ja) | 調整リング及び調整リングを備えたコンプレッサ | |
| EP3001048B1 (en) | Journal air bearing with air-film-supply vent | |
| EP2669538B1 (en) | Journal pad bearing for turbine | |
| US20180156267A1 (en) | Hybrid dynamic pressure gas thrust bearing | |
| GB2197915A (en) | Fluid bearings | |
| JPS6192316A (ja) | リ−フ型フオイルスラスト軸受 | |
| JPS6125930B2 (sv) | ||
| WO2015157052A1 (en) | Foil thrust bearing for oil free turbocharger | |
| CN102242762B (zh) | 动压气体径向陶瓷轴承 | |
| US5205652A (en) | Nonlinear spring supported hydrodynamic bearing | |
| US7530742B2 (en) | Foil bearing | |
| CN113107966B (zh) | 动压气体止推轴承及组件 | |
| SE419366B (sv) | Fluidlageranordning |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7710297-8 Effective date: 19910409 Format of ref document f/p: F |