SE466216B - Radialglidlager foer roterande valsar - Google Patents

Description

466 216 2 och effektkrävande i samband med start. Även under själva drif- ten har det uppträtt till synes omotiverade ökningar av effekt- behovet och oförklarliga förslitningar av partier av lager- ytorna.

Från US patentskriften 3,386,149 är ett radiallager för rote- rande valsar känt, vid vilket två rader av radiellt riktade öpp- ningar sträcker sig genom väggen hos en rörformig fast axel, på lika avstånd från den vertikala centrumlinjen genom axeln. På denna axel är valsen anordnad som en roterbar hylsa. En vätska under tryck tillförs genom den rörformiga axeln till de radiella öppningarna och ut i spalten mellan axeln och hylsan. De genom öppningarna i spalten utströmmande radiella vätskestrålarna anges därvid bilda två stödlinjer för hylsan för att underlätta hylsans igångsättning från stillastående och som stöd mot en anbringad last i form av en över hylsan transporterad bana.

Redogörelse för uppfinningen ' Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett lager, som kräver mindre effekt än hittills både vid start och under drift.

Enligt., uppfinningen:hwxídettafl:syfita--.:uppnåta:§se«genmfsfiagtmmvfidl u ettfilagerfavfinledningsvistdefimïerafflslagï de två raderna av munstycksöppningar kommunicerar med var- andra via en gemensam fluidumtillförselkanal i innerdelens inre, öppningarna i den första raden är så belägna i förhållande till det vertikala diametralplanet att dels, vid start, fluidum som utträder genom dem in i spalten lyfter hylsan från inner- delen, och dels, på grund av under start och i drift uppträdande tangentialkraft, nämnda första öppningar kommer att strypas av den roterbara hylsan, medförande en fluidumökning vid öppningar- na i den andra raden, öppningarna i den andra raden, som är belägen före omrâdet för hylsans horisontella radialplan, har en fluidumutloppsriktn- ing med en icke oväsentlig resultant i rotationsriktningen, så att fluidum, som utträder genom dem på grund av nämnda fluidum- tryckökning motverkar stjälprörelse av hylsan mot innerdelen, framkallad av på grund av nämnda tangentialkraft uppträdande reaktionskraft, varvid de båda öppningsraderna vidare är så anordnade relativt varandra att i drift tangentialkraften och dess reaktionskraft fí 3 466 216 hålls i dynamisk jämvikt och därmed friktionskrafter mellan hylsan och innerdelen minimeras.

Vid start lyfter den omedelbara vattentillförseln under tryck genom munstycksraderna utefter valsens hela längd den av hylsor- na sammansatta valsen utan fördröjning från den av de cylindris- ka innerdelarna sammansatta fasta axeln så att valsen kan star- tas med en mycket ringa starteffekt jämfört med vad som är möjligt med en vals med ett lager enligt US 4,558,960.

Dessutom uppnås emellertid även en uppseendeväckande och oväntat stor minskning av den erfordrade effekten under valsens drift.

Som exempel kan nämnas att där ett valsaggregat med ett lager enligt US 4,558,960 kräver en effekt av 18 kW vid ett valsvarv- tal av 1000 n/m, samma aggregat modifierat med ett lagerarrange- mang enligt uppfinningen visat sig kräva en effekt av endast 4 kW vid samma varvtal.

En plausibel förklaringsmodell är att vid det kända vals- aggregatet de på grund av en last uppträdande tangentialkraf- terna tenderar att primärt pressa hylsan mot innerdelen inom ett första ytområde av den senare beläget före dess vertikala ra- dialplann-Somnreæktionipåßdennamkraftverkaniunderkastasflhylsanmwv en stjälprößelsey som trots vattenfiImen*bringar den tiIF”friE-f tionsökande kontakt med innerdelen inom ett andra ytområde av innerdelen beläget bakom det vertikala radialplanet väsentligen i närheten av innerdelens horisontella radialplan. Under- sökningar av slitagemönstret i efterhand hos radiallager enligt US 4,558,960 har visat slitage i framförallt det andra ytom- rådet.

Vid lagret enligt uppfinningen är den första öppningsraden_ placerad i det första ytområdet och den andra öppningsraden före det andra ytområdet. När hylsan på grund av tangentialkrafterna enligt ovan pressas i riktning mot det första ytområdet minskas spalten över de första öppningarna, som därigenom får en tendens att täppas till. Eftersom de båda öppningsraderna kommunicerar ökar trycket vid de andra öppningarna och ett större vattenflöde strömmar där ut i riktning mot det andra ytområdet på grund av dessa öppningars lutning i riktning mot detta. Detta större vattenflöde motverkar den ovan diskuterade stjälprörelsen av hylsan i sådan grad att hylsan ej kommer i friktionsökande kontakt med innerdelen inom det andra ytområdet. I drift råder 466 216 4 en jämvikt mellan trycken vid de båda hålraderna, varvid den första hålraden väsentligen endast har till funktion att till- föra vatten till radiallagrets vattenskikt och den andra hål- raden väsentligen endast har en styrande funktion på hylsans rörelse.

Figurbeskrivning Ett utföringsexempel av uppfinningen skall nu beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka figur 1 i perspektiv visar den cylindriska innerdelen hos ett enligt uppfinningen utfört radiallager, och 1 figur 2 visar en del av ett radialsnitt utmed den streck- prickade linjen II i figur 1, varvid även en tillhörande del av en runt innerdelen roterande hylsa visas.

Föredragen utföringsform Det på ritningen åskådliggjorda radialglidlagret enligt uppfinningen, av vilket på ritningen i huvudsak endast väsent- liga delar visas, har en cylindrisk fast innerdel 2. På inner- delen 2 är en hylsa 4 (för tydlighetens skull utelämnad i fig. 1) roterbart anordnad. Mellan hylsan 4 och innerdelen 2 finns det-en.spaLt;&.avseddnföraensvattenfiilmgmsemwiadmkfitnhü&dan§~“ rotationslager för hylsanw*Innerdelenfharfpå”sin@periferiyöa*« försänkningar, som skall underlätta en jämn fördelning av vatt- net över innerdelens yta under drift. Försänkningarna kan inne- fatta ett antal runt axelkroppens periferi fördelade, axiellt förlöpande ytspår 8 och dessa förenande tvärgående spår 10, samt trapetsformade grunda fickor 12, som vid sin bredare bas övergår i de längsgående spåren 8.

De detaljer av lagret, som beskrivits hittills ovan, över- ensstämmer med motsvarande detaljer hos lagret enligt US 4,sss,96o.

I motsats till vid detta kända lager tillförs emellertid vatten till spalten 6 genom första och andra längsgående rader av munstycksöppningar 14 resp. 16 i innerdelens 2 periferiyta, vilka är anslutna till en gemensam vattentillförselkanal 18 i innerdelens inre genom kanaler 20 resp. 22. För att sätta mun- stycksöppningarnas belägenhet i relation till systemet av för- djupningar 8, 10, 12 i innerdelens periferiyta har i figurerna innerdelens vertikala och horisontella radialplan i ett tänkt driftläge av lagret antytts med streckade linjer vid A resp. B. _., 466 216 Sett i hylsans rotationsriktning, som betecknas med 24 i fig 1, mynnar öppningarna 14 resp. 16 i innerdelens periferi framför resp. bakom ett av de längsgående ytspåren, här för tydlighetens skull betecknat 8'. öppningarna 16 i den andra raden är allmänt belägna före området för hylsans horisontella radialplan B - i det visade utföringsexemplet närmare bestämt före nästa längs- gående ytspår 8. Kanalerna 22 och därmed öppningarnas 16 vatten-_ utloppsriktning, antydd med en pil 26 i fig 2, förlöper under en riktning med en icke oväsentlig resultant i rotationriktningen 24, dvs riktningen 26 avviker avsevärt från en tänkt radie passerande genom öppningen 16.

Vid det beskrivna lagret enligt uppfinningen är raden av öppningarna 14 placerad i ett första ytområde av innerdelen 2, mot vilket hylsan 4 i drift har en tendens att komma till an- liggning under inverkan av tangentialkrafter, framkallade av hylsans 4 rotation. Raden av öppningarna 16 är belägen före ett andra ytområde av innerdelen 2, mot vilket hylsan 4 som reaktion på den nyssnämnda rörelsen av hylsan har en tendens att tippa. I fig. 1 kan det andra ytområdet tänkas vara beläget allmänt mellan de två ytspår 8, som följer,efter.spåretw8'rgoch“iævarje~ fall~före~det*horisonteIïa~radialplanet“B."När“hylsañ på grund* f av tangentialkrafterna enligt ovan pressas i riktning mot det första ytområdet minskas spalten över öppningarna 14, som däri- 'genom får en tendens att täppas till. Eftersom de båda öppnings- raderna kommunicerar via kanalerna 20, 22 ökar trycket vid öppningarna 16 och ett större vattenflöde strömmar där ut i spalten 6 i riktningen 26 mot det ovannämnda andra ytområdet.

Detta större vattenflöde motverkar den ovan diskuterade tipprö- relsen av hylsan 4 i sådan grad att hylsan ej kommer i frik- tionsökande kontakt med innerdelen 2 inom det andra ytområdet. I drift råder en jämvikt mellan trycken vid de båda hålraderna, varvid den första hålraden 14 väsentligen endast har till funk- tion att tillföra vatten till radiallagrets vattenskikt och den andra hålraden 16 väsentligen endast har en styrande funktion på hylsans 4 rörelse.

Lagret enligt uppfinningen kan på i och för sig konventio- nellt sätt användas vid ett valsaggregat med bågvals avsedd att användas t.ex. som transportvals eller behandlingsvals inom pappers- eller textilindustrin. Valsen är uppbyggd av ände mot 466 216 6 ände tätande och momentöverförande förenade hylsmoduler, be- stående av hylsorna 4. Denna vals roterar runt en fast axel uppbyggd av ände mot ände anordnade cylindriska moduler, be- stående av innerdelarna 2, varvid varje hylsa 4 roterar runt en motsvarande cylindrisk modul 2. Närmare bestämt har de cylind- riska modulerna/innerdelarna 2 något lutande ändytor och an- bringas ände mot ände med ändytorna lämpligt orienterade för att valsen skall erhålla den önskade krökta formen. En genom de cylindriska modulerna passerande stålstång spänns och fästs i ändarna till erhållande av en stel axelkropp. För att möjliggöra nämnda orientering av innerdelarna 2 kan ett par av hålrader 14 resp. 16 förekomma i anslutning till vartannat av ytspåren 8, varvid naturligtvis endast ett sådant par åt gången verkar under drift, dvs det par som för tillfället, beroende på innerdelens aktuella orientering, är beläget i anslutning till innerdelens 2 översida, såsom visas i fig. 2. I För att vid behov möjliggöra omkastad rotationsriktning kan de två raderna av öppningar 14 resp. 16 vara belägna väsentligen spegelbildartat i förhållande till ytspåret 8'.

Claims (4)

(ii 7 466 216 Patentkrav

1. Radialglidlager för roterande valsar, med en cylindrisk fast innerdel (2), en på denna roterbar hylsa (4), och en mellan hylsan och innerdelen anordnad spalt (6) avsedd för en fluidum- film, som i drift bildar rotationslager för hylsan, varvid fluiden tillförs spalten (6) genom första och andra längsgående rader av munstycksöppningar (14 resp. 16) i innerdelens (2) periferiyta, vilka är anordnade på var sin sida om ett vertikalt diametralplan (A) genom innerdelen, kännetecknad av att de två raderna (14,16) av munstycksöppningar kommunicerar med varandra via en gemensam fluidumtillförselkanal (18) i inner- delens (2) inre, öppningarna i den första raden (14) är så belägna i förhål- lande till det vertikala diametralplanet att dels, vid start, fluidum som utträder genom dem in i spalten (6) lyfter hylsan (4) från innerdelen (2), och dels, på grund av under start och i drift uppträdande tangentialkraft, nämnda första öppningar (14) kommer att strypas av den roterbara hylsan (4), medförande en fluidumökning vid öppningarna i den andra raden, öppningarna (16) i den andra radenffsom:ärvbe1ägen.föne områdetsförfhylsansihorisontella~radia1pTan~(BY,”fiarfenßfluidumßw' utloppsriktning (26) med en icke oväsentlig resultant i rota- tionsriktningen, så att fluidum, som utträder genom dem på grund av nämnda fluidumtryckökning motverkar stjälprörelse av hylsan mot innerdelen, framkallad av på grund av nämnda tangentialkraft uppträdande reaktionskraft, varvid de båda öppningsraderna (14,16) vidare är så anordnade relativt varandra att i drift tangentialkraften och dess reak- tionskraft hålls i dynamisk jämvikt och därmed friktionskrafter mellan hylsan (4) och innerdelen (2) minimeras.

2. Radialglidlager enligt krav 1, kännetecknat av att de första och andra längsgående raderna av munstycksöppningar (14 resp. 16) sett i hylsans rotationsriktning mynnar i innerdelens periferi framför resp. bakom ett längsgående ytspår (8') i innerdelens översida, vilket ytspår (8') tjänar till vidare- ledning av från den första raden av öppningar (14) kommande fluidum och bildar del av för samma ändamål anordnade försänk- ningar (8,10,12) i innerdelens yta. 466 216 8

3. Radialglidlager enligt krav 2, kännetecknat av att, för att vid behov möjliggöra omkastad rotationsriktning, de tvâ raderna av öppningar (14,16) är belägna väsentligen spegelbil- dartat i förhållande till ytspåret (8').

4. Radialglidlager enligt krav 2 eller 3, kännetecknat av att innerdelen (2) runt sin periferi har minst två uppsättningar av första och andra munstycksöppningar (14 resp. 16) i anslutning till ett motsvarande längsgående ytspår (8').