WO2025201758A1 - Doppelwirkendes hydrodynamisches axialgleitlager - Google Patents

Doppelwirkendes hydrodynamisches axialgleitlager

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WO2025201758A1
WO2025201758A1 PCT/EP2025/054601 EP2025054601W WO2025201758A1 WO 2025201758 A1 WO2025201758 A1 WO 2025201758A1 EP 2025054601 W EP2025054601 W EP 2025054601W WO 2025201758 A1 WO2025201758 A1 WO 2025201758A1
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axial
bearing
annular chamber
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bearing surface
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Jörg Derdulla
Christoph Weißbacher
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Gleitlagertechnik Weissbacher GmbH
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Definitions

  • a generic double-acting hydrodynamic axial plain bearing comprises a bearing housing and a shaft with a tracking disc.
  • Axial bearing surfaces are formed at the respective axial ends of the bearing housing, against which the tracking disc of the shaft to be supported can rest.
  • Bearing oil and/or air can collect in the annular chamber.
  • the compressibility of the air results in a delay between the acting force and the counterforce on the axial bearing. This delay can lead to instability of the shaft-bearing system, which is characterized by pressure differences between the two chambers.
  • the multi-phase state can arise during operation if the amount of oil made available is not sufficient to always fill the chamber completely with oil.
  • the pressure differences between the annular chamber and the rest of the space exert an axial force on the shaft, which moves the shaft axially towards the shaft collar side that was not in contact until then.
  • the object of the invention is therefore to provide a double-acting hydrodynamic axial plain bearing in which the axial vibration excitation is avoided or at least significantly reduced.
  • the double-acting hydrodynamic axial plain bearing comprising a bearing housing with a first bearing body arranged in the bearing housing with a first axial bearing surface, and with a second bearing body arranged in the bearing housing with a second axial bearing surface, as well as a shaft comprising at least one track disc, wherein the at least one track disc is arranged in the bearing housing between the first axial bearing surface and the second axial bearing surface and can be supported on the first or second axial bearing surface depending on the axial position of the shaft, and depending on whether the track disc is supported on the first or second axial bearing surface,
  • a first annular chamber is formed which is closed off from the rest of the bearing housing and which is limited in the radial direction by the outer diameter of the shaft ( 7 ) and the inner diameter of the first bearing body , and in the axial direction by a first axial wall and the side of the track disc facing the first axial bearing surface , or
  • a second annular chamber is formed which is closed off from the rest of the bearing housing and which is delimited in the radial direction by the outer diameter of the shaft and the inner diameter of the second bearing body, and in the axial direction by a second axial wall and the side of the track disc facing the second axial bearing surface, is characterized in that a pressure compensation device is provided, via which a pressure difference between the first or the second annular chamber and the remaining space separated from the first or second annular chamber can be reduced or compensated.
  • a first embodiment of the invention provides that the pressure equalization device comprises a first and a second pressure equalization line, which are arranged and designed such that one end of the respective pressure equalization line connects the first or second annular chamber, which is designed depending on the position of the track disc, with the environment, and the respective other pressure equalization line connects the remaining space separated from the first or second annular chamber with the environment.
  • Pressure equalization is not achieved directly between the two annular chambers, but rather between the individual spaces (chambers) and the surrounding area. This design is particularly simple to manufacture and requires little construction effort, and can even be retrofitted if necessary.
  • a further embodiment of the invention provides that the pressure equalization device comprises a first and a second pressure equalization line, which are arranged and designed in such a way that one end of the pressure equalization lines opens into the first or second annular chamber formed depending on the position of the track disc, and the other ends of the pressure equalization lines are in operative connection with one another directly or via a pressure equalization chamber.
  • a further alternative embodiment of the invention is characterized in that the pressure equalization device comprises a first and a second pressure equalization line, which are arranged and designed in such a way that the first end of the respective pressure equalization lines opens into the first or second annular chamber formed depending on the position of the track disc, and the other end of the pressure equalization line opens into the space separated from the annular chamber.
  • FIG. 1 A first embodiment of a double-acting hydrodynamic axial plain bearing according to the invention, with pressure equalization with respect to the environment.
  • FIG. 4 A third embodiment of a double-acting hydrodynamic axial plain bearing according to the invention, with two track discs.

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Abstract

Doppelwirkendes hydrodynamisches Axialgleitlager (1), umfassend ein Lagergehäuse (2) mit einem im Lagergehäuse angeordneten ersten Lagerkörper (3) mit einer ersten axialen Lagerfläche (4), und mit einem im Lagergehäuse angeordnetem zweiten Lagerkörper (5) mit einer zweiten axialen Lagerfläche (6), sowie einer Welle (7) umfassend wenigstens eine Spurscheibe (8), wobei die wenigstens eine Spurscheibe im Lagergehäuse zwischen der ersten axialen Lagerfläche und der zweiten axialen Lagerfläche angeordnet ist und sich je nach axialer Position der Welle, an der ersten oder zweiten axialen Lagerfläche abstützen kann, und abhängig davon, ob sich die Spurscheibe an der ersten oder zweiten axialen Lagerfläche abstützt, ein erste oder zweite Ringkammer (9, 12) ausgebildet wird.

Description

Beschreibung
Doppelwirkendes hydrodynamisches Axialgleitlager
Die Erfindung betri f ft ein doppelwirkendes hydrodynamisches Axialgleitlager nach dem Oberbegri f f des unabhängigen Patentanspruchs 1 .
Doppelwirkendes hydrodynamisches Axialgleitlager sind weit verbreitet und werden zur Lagerung von axial belasteten Wellen eingesetzt .
Ein gattungsgemäßes doppelwirkendes hydrodynamisches Axialgleitlager umfasst ein Lagergehäuse sowie eine Welle mit einer Spurscheibe . An den j eweiligen axialen Enden im Lagergehäuse sind axialen Lagerflächen ausgebildet , an denen sich die Spurscheibe der zu lagernden Welle abstützen kann . Auch wenn nachfolgend von einer Anlage der Spurscheibe an den Lagerflächen gesprochen wird, so kommt es bei einem hydrodynamischen Lager nie zu einem direkten Kontakt zwischen der Spurscheibe und der entsprechenden Lagerfläche , zwischen der Spurscheibe und dem Lagergehäuse befindet sich stehts ein Schmierfilm . Als Schmiermittel wird üblicherweise ein Lageröl verwendet .
Beim Anliegen der Spurscheibe an einer der Lagerflächen wird eine zum übrigen Lagergehäuse abgeschlossene Ringkammer ausgebildet , welche in radialer Richtung durch den Außendurchmesser der Welle und den Innendurchmesser des Lagerkörpers , und in axialer Richtung durch eine axiale Wandung ( z . B . Wandung des Lagergehäuses ) ) und eine der axialen Lagerfläche zugewandte Seite der Spurscheibe begrenzt ist .
In der Ringkammer kann sich das Lageröl und/oder Luft , sammeln . Bei mehrphasigen Füllungs zuständen ( Luft und Öl ) in der „Kammer" ergibt sich durch die Kompressibilität der Luft eine Verzögerung zwischen wirkender Kraft und Gegenkraft auf das Axiallager . Diese Verzögerung kann zu einer Instabilität des Welle-Lagersystems führen, welche durch Druckunterschiede zwischen den beiden Kammern gekennzeichnet ist . Der mehrphasige Zustand kann sich im Betrieb ergeben, wenn die zur Verfügung gestellte Ölmenge nicht ausreicht die Kammer immer vollständig mit Öl zu füllen . Durch die Druckunterschiede zwischen der Ringkammern und dem übrigen Raum wird eine Axialkraft auf die Welle ausgeübt , die die Welle axial zur bis dahin nicht anliegenden Wellenbundseite bewegt . Dadurch entsteht in der bis dahin anliegenden Ringkammer ein Spalt , der das Vorliegen eines Luftanteils in dieser Kammer während der nächsten Schwingungsperiode begünstigt , weil die dem Lager zugeführte Ölmenge im Allgemeinen nicht ausreicht , den Schmierspalt auf der nicht anliegenden Seite vollständig mit Öl zu füllen . Wenn die Welle sich dann wieder von der anfangs nicht anliegende auf die anfangs anliegende Seite bewegt , muss zunächst die dort vorliegende Luft verdrängt werden . Geschieht dies nicht ausreichend schnell , dann kann die oben beschriebene Instabilität mit den damit verbundenen Axialkräften entstehen . Durch diese wechselseitig entstehenden Axialkräfte wird eine Axialschwingung im Wellenstrang erzeugt , die noch durch eine eventuell im Wellenstrang vorhandene axiale Eigenfrequenz erhöht werden kann . Die resultierende Axialschwingung kann zur Beschädigung oder zum Aus fall des Axiallagers führen .
Neben Axialgleitlagern mit einer Spurscheibe sind auch Axialgleitlager mit zwei Spurscheiben bekannt , bei denen es auch zu den oben beschriebenen Instabilitäten kommt .
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein doppelwirkendes hydrodynamisches Axialgleitlager bereitzustellen, bei dem die axiale Schwingungsanregung vermieden, zumindest aber deutlich reduziert wird .
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst . Weitere Ausgestaltungen der Erfindung, die einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, sind Gegenstand der Unteransprüche .
Das erfindungsgemäße doppelwirkendes hydrodynamisches Axialgleitlager, umfassend ein Lagergehäuse mit einem im Lagergehäuse angeordneten ersten Lagerkörper mit einer ersten axialen Lagerfläche , und mit einem im Lagergehäuse angeordnetem zweiten Lagerkörper mit einer zweiten axialen Lagerfläche , sowie einer Welle umfassend wenigstens eine Spurscheibe , wobei die wenigstens eine Spurscheibe im Lagergehäuse zwischen der ersten axialen Lagerfläche und der zweiten axialen Lagerfläche angeordnet ist und sich j e nach axialer Position der Welle , an der ersten oder zweiten axialen Lagerfläche abstützen kann, und abhängig davon, ob sich die Spurscheibe an der ersten oder zweiten axialen Lagerfläche abstützt ,
- eine erste , zum übrigen Lagergehäuse abgeschlossene , Ringkammer ausgebildet ist , welche in radialer Richtung durch den Außendurchmesser der Welle ( 7 ) und den Innendurchmesser des ersten Lagerkörpers , und in axialer Richtung durch eine erste axiale Wandung und die der ersten axialen Lagerfläche zugewandte Seite der Spurscheibe , begrenzt ist oder
- eine zweite , zum übrigen Lagergehäuse abgeschlossene Ringkammer ausgebildet ist , welche in radialer Richtung durch den Außendurchmesser der Welle und den Innendurchmesser des zweiten Lagerkörpers , und in axialer Richtung durch eine zweite axiale Wandung und die der zweiten axialen Lagerfläche zugewandte Seite der Spurscheibe begrenzt ist , zeichnet sich dadurch aus , dass eine Druckausgleichseinrichtung vorgesehen ist , über welche ein Druckunterschied zwischen der ersten bzw . der zweiten Ringkammer und dem übrigen, von der ersten bzw . zweiten Ringkammer abgetrennten Raum reduzierbar oder ausgleichbar ist . Infolge des Druckausgleichs werden die aufgrund der wechselseitig Axialkräfte entstehenden Axialschwingung, vollständig eliminiert , zumindest aber wirkungsvoll reduziert , so dass es zu keiner Beschädigung oder gar zum Aus fall des Lagers kommt .
Eine erste Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Druckausgleichseinrichtung eine erste und eine zweite Druckausgleichsleitung umfasst , die so angeordnet und ausgebildet sind, dass j eweils ein Ende der j eweiligen Druckausgleichsleitung, die j e nach Position der Spurscheibe ausgebildete erste bzw . zweite Ringkammer mit der Umgebung verbindet , und die j eweilige andere Druckausgleichleitung den übrigen, von der ersten bzw . zweiten Ringkammer abgetrennten Raum mit der Umgebung verbindet .
Der Druckausgleich wird dabei nicht unmittelbar zwischen den beiden Ringkammern, sondern j eweils zwischen den einzelnen Räumen (Kammern) und der Umgebung hergestellt . Diese Ausgestaltung lässt sich besonders einfache und ohne großen konstruktiven Aufwand herstellen und kann ggf . auch noch nachträglich ausgebildet werden .
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Druckausgleichseinrichtung eine erste und eine zweite Druckausgleichsleitung umfasst , die so angeordnet und ausgebildet sind, dass j eweils ein Ende der Druckausgleichsleitungen, in die j e nach Position der Spurscheibe ausgebildete erste oder zweite Ringkammer mündet , und die j eweiligen andere Enden der Druckausgleichleitungen direkt oder über eine Druckausgleichskammer miteinander in Wirkverbindung stehen .
Mittels der direkt oder innendirekt miteinander kommuni zierenden Leitungen kann wiederum auf einfache Weise ein Druckausgleich zwischen der j eweiligen Ringkammer und dem von der Ringkammer abgetrennten Raum hergestellt werden . Auch diese Lösung kann ggf . noch nachträglich ausgebildet werden . Eine weitere alternative Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus , dass die Druckausgleichseinrichtung eine erste und eine zweite Druckausgleichsleitung umfasst , die so angeordnet und ausgebildet sind, dass j eweils das erste Ende der j eweiligen Druckausgleichsleitungen, in die j e nach Position der Spurscheibe ausgebildete erste bzw . zweite Ringkammer mündet , und das j eweilige andere Ende der Druckausgleichleitung in den von der Ringkammer abgetrennten Raum mündet .
Eine solche Lösung weist im Gegensatz zu der vorherigen Lösung geringere Lagerverluste auf .
Nachfolgend werden weitere Vorteile der Erfindung anhand von Aus führungsbeispielen erläutert .
Es zeigt :
- Fig . 1 : Ein erstes Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, doppelwirkenden hydrodynamischen Axialgleitlagers , mit einem Druckausgleich gegenüber der Umgebung .
- Fig . 2 : Ein zweites Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, mit einem Druckausgleich mittels Druckausgleichskammer .
- Fig . 3 : Ein drittes Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, doppelwirkenden hydrodynamischen Axialgleitlagers , mit einem internen Druckausgleich mittels zweier getrennter Druckausgleichsleitungen .
- Fig . 4 : Ein drittes Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, doppelwirkenden hydrodynamischen Axialgleitlagers , mit zwei Spurscheiben .
Die Abbildungen zeigen j eweils nur schematische und nicht zwangsläufig maßstabsgerechte Darstellungen des erfindungsgemäßen doppelwirkenden hydrodynamischen Axialgleitlagers . Es werden im Wesentlichen nur die für die Erfindung notwendigen Bauteile dargestellt . Gleiche bzw . funktionsgleiche Bauteile sind figurübergrei fend mit den gleichen Bezugs zeichen versehen . Bei dem dargestellten doppelwirkenden hydrodynamischen Axialgleitlagers handelt es sich um Aus führungsbeispiele eines solchen Lagers , es gibt auf dem Markt weitere hiervon abweichende Aus führungsbeispiele , auf die sich die Erfindung übertragen lässt und die vom Schutzumfang der Erfindung umfasst sind .
Fig . 1 zeigt ein erstes Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen doppelwirkenden hydrodynamischen Axialgleitlagers 1 . Das Axialgleitlager 1 umfasst ein Lagergehäuse 2 , welches zur einfacheren Montage auch mehrteilig ausgebildet sein kann . An den axialen Wänden 10 , 13 des Lagergehäuses 2 sind Lagerkörper 3 , 5 mit j eweils axialen Anlagefläche 4 , 7 ausgebildet , an denen sich ein entsprechend ausgebildeter Wellenbund 8 der zu lagernden Welle 7 abstützen kann . Je nach axialer (End- ) Position der Welle 7 bzw . der Spurscheibe 8 wird :
- eine erste , zum übrigen Lagergehäuse 2 abgeschlossene , Ringkammer 9 ausgebildet , welche in radialer Richtung durch den Außendurchmesser DW der Welle 7 und den Innendurchmesser dK des ersten Lagerkörpers 3 , und in axialer Richtung durch die erste axiale Wandung 10 und die der ersten axialen Lagerfläche 4 zugewandte Seite 11 der Spurscheibe 2 , begrenzt ist oder
- eine zweite , zum übrigen Lagergehäuse 2 abgeschlossene Ringkammer 12 ausgebildet , welche in radialer Richtung durch den Außendurchmesser DW der Welle 7 und den Innendurchmesser dK des zweiten Lagerkörpers 5 , und in axialer Richtung durch die zweite axiale Wandung 13 und die der zweiten axialen Lagerfläche 6 zugewandte Seite 14 der Spurscheibe ( 8 ) begrenzt ist .
Fig . 1 zeigt dabei die Position, bei der sich die Spurscheibe in der ersten Endposition befindet und die erste Ringkammer 9 ausgebildet ist . In dieser Position befindet sich in der ersten Ringkammer 9 Lageröl und Luft. Auf Grund des mehrphasigen Füllungszuständen (Luft und Öl) in der Ringkammer 9 ergibt sich durch die Kompressibilität der Luft eine Verzögerung zwischen wirkender Kraft und Gegenkraft auf das Axiallager. Diese Verzögerung kann zu einer Instabilität des Welle- Lagersystems führen, welche durch Druckunterschiede zwischen der Ringkammer 9 und dem übrigen, von der ersten Ringkammer 9 abgetrennten Raum 15 gekennzeichnet ist. Um die Druckunterschiede auszugleichen ist eine Druckausgleichseinrichtung vorgesehen. Die Druckausgleichseinrichtung umfasst eine erste und eine zweite Druckausgleichsleitung 16,17, die so angeordnet und ausgebildet sind, dass jeweils ein erstes Ende der jeweiligen Druckausgleichsleitung 16,17, die je nach Position der Spurscheibe 8 ausgebildete erste bzw. zweite Ringkammer 9,12 mit der Umgebung verbindet, und die jeweilige andere Druckausgleichleitung 9 den übrigen, von der ersten bzw. zweiten Ringkammer 9, 12 abgetrennten Raum 15 mit der Umgebung verbindet. Hierdurch wird ein weitgehender Druckausgleich zwischen den durch die Spurscheibe (weitgehend) abgetrennten Räumen 9 bzw. 12 und 15 ermöglicht, wodurch die Instabilität des Welle-Lagersystems vermieden, zumindest aber deutlich reduziert werden. Die Druckausgleichsleitung 16,17 lassen sich dabei durch einfache Bohrungen ins Lagergehäuse 2 ausbilden .
Fig 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen doppelwirkenden hydrodynamischen Axialgleitlagers 1. Der grundsätzliche Aufbau entspricht dabei dem in Fig. 1 beschriebenen Axialgleitlager auf dessen detailliertere Beschreibung deshalb hier verwiesen wird. Der wesentliche Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die Druckausgleichsleitungen 16, 17 direkt miteinander verbunden sind indem ein Ende der Druckausgleichsleitungen 16,17, in die je nach Position der Spurscheibe 8 ausgebildete erste bzw. zweite Ringkammer 9,12 mündet, und die jeweiligen andere Enden der Druckausgleichsleitungen 16,17 direkt, oder wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, über eine Druckausgleichskammer 18 miteinander in Wirkverbindung stehen. Beide Ausführungsformen, mit oder ohne Ausgleichskammer ermöglichen einen effektiven Druckausgleich zwischen der ersten bzw. zweiten Ringkammer 9 bzw. 12 und dem von der ersten bzw. zweiten Ringkammer 9 bzw. 12 abgetrennten Raum 15 und verhindern dadurch wiederum wirkungsvoll Axialschwingungen der Welle 13. Die Druckausgleichskammer 18 ist dabei optional, wobei die Druckausgleichskammer Druckstöße des mehrphasigen Fluids in den Druckausgleichsleitungen 16,17 dämpfen kann.
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen doppelwirkenden hydrodynamischen Axialgleitlagers 1. Das Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem Aufbau des Axialgleitlagers 1 aus Fig.2, auf dessen ausführliche Beschreibung verwiesen wird. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Figur 2 sind die Druckausgleichsleitungen 16,17 nicht direkt oder über eine Druckausgleichskammer miteinander verbunden. Die Druckausgleichsleitungen 16,17 sind vielmehr so angeordnet, dass jeweils das erste Ende der jeweiligen Druckausgleichsleitungen 16,17, in die je nach Position der Spurscheibe 8 ausgebildete erste bzw. zweite Ringkammer 9,12 mündet, und das jeweilige andere Ende der Druckausgleichleitung 16,17 unabhängig voneinander in den von der ersten bzw. zweiten Ringkammer 9,12 abgetrennten Raum 15 mündet.
Auch die Aus führungs form nach Fig. 3 ermöglicht somit einen wirkungsvollen Druckausgleich zwischen den Ringkammern 6, 8 und verhindert dadurch wiederum Axialschwingungen der Welle 13, welche ansonsten zu Beschädigungen oder sogar zur Zerstörung des Lagers führen könnten.
Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen doppelwirkenden hydrodynamischen Axialgleitlagers 1. In diesem Fall handelt es sich um ein Lager mit zwei Spurscheiben 8 und 8a, die Ringkammern 9 und 12 werden durch den Außendurchmesser der Welle dw, den Innendurchmesser der Axiallager dk, die Innenflächen der Spurscheiben 11 und 14 die Außenflächen 10 und 13 eines dazwischen liegenden Teils des Lagergehäuses 2 gebildet . Dieser dazwischen liegende Teil des Lagergehäuses 2 kann bei einem kombinierten Axial-Radialgleitlager das Radialgleitlager beinhalten und als separates Bauteil ausgebildet sein . Der Druckausgleich kann in diesem Beispiel durch Druckausgleichsleitungen 16 und 17 im Lagergehäuse ausgebildet sein . Die im Rahmen dieser Erfindung beschriebenen Druckausgleichsleitungen beschränken sich definitionsgemäß nicht auf Bohrungen oder anders ausgebildete geschlossen Kanäle , sondern umfassen auch of fene Kanäle wie beispielsweise Kanäle/Nuten, die durch Fräsen in das Lagergehäuse eingebracht sind . Grundsätzlich können alle beschrieben Druckausgleichmaßnahmen auch nachträglich bei bestehenden Lagern nachgerüstet werden . Der hierzu erforderliche Aufwand und die mit einer solchen Umrüstung entstehenden Kosten sind überschaubar, gleichzeitig werden Axialschwingungen der Welle verhindert und damit ein wesentlich sicherer Betrieb des Lagers gewährleistet .

Claims

Patentansprüche
1. Doppelwirkendes hydrodynamisches Axialgleitlager
( 1 ) , umfassend ein Lagergehäuse (2) mit einem im Lagergehäuse (2) angeordneten ersten Lagerkörper (3) mit einer ersten axialen Lagerfläche (4) , und mit einem im Lagergehäuse (2) angeordnetem zweiten Lagerkörper (5) mit einer zweiten axialen Lagerfläche (6) , sowie einer Welle (7) umfassend wenigstens eine Spurscheibe (8) , wobei die wenigstens eine Spurscheibe (8) im Lagergehäuse (2) zwischen der ersten axialen Lagerfläche (4) und der zweiten axialen Lagerfläche (6) angeordnet ist und sich je nach axialer Position der Welle (7) , an der ersten oder zweiten axialen Lagerfläche (4, 6) abstützen kann, und abhängig davon, ob sich die Spurscheibe (8) an der ersten oder zweiten axialen Lagerfläche (4, 6) abstützt,
- eine erste, zum übrigen Lagergehäuse
(2) abgeschlossene, Ringkammer (9) ausgebildet ist, welche in radialer Richtung durch den Außendurchmesser (Dw) der Welle (7) und den Innendurchmesser (dK) des ersten Lagerkörpers
(3) , und in axialer Richtung durch eine erste axiale Wandung (10) und die der ersten axialen Lagerfläche
(4) zugewandte Seite (11) der Spurscheibe (2) , begrenzt ist oder
- eine zweite, zum übrigen Lagergehäuse (2) abgeschlossene Ringkammer (12) ausgebildet ist, welche in radialer Richtung durch den Außendurchmesser (Dw) der Welle (7) und den Innendurchmesser (dK) des zweiten Lagerkörpers
(5) , und in axialer Richtung durch eine zweite axiale Wandung (13) und die der zweiten axialen Lagerfläche
(6) zugewandte Seite (14) der Spurscheibe (8) begrenzt ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckausgleichseinrichtung vorgesehen ist, über welche ein Druckunterschied zwischen der ersten bzw. der zweiten Ringkammer (9,12) und dem übrigen, von der ersten bzw. zweiten Ringkammer (9,12) abgetrennten Raum (15) reduzierbar oder ausgleichbar ist.
2. Doppelwirkendes hydrodynamisches Axialgleitlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichseinrichtung eine erste und eine zweite Druckausgleichsleitung (16,17) umfasst, die so angeordnet und ausgebildet sind, dass jeweils ein Ende der jeweiligen Druckausgleichsleitung (16,17) , die je nach Position der Spurscheibe (8) ausgebildete erste bzw. zweite Ringkammer (9,12) mit der Umgebung verbindet, und die jeweilige andere Druckausgleichleitung (9, ) den übrigen, von der ersten bzw. zweiten Ringkammer (9,12) abgetrennten Raum (15) mit der Umgebung verbindet.
3. Doppelwirkendes hydrodynamisches Axialgleitlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichseinrichtung eine erste und eine zweite Druckausgleichsleitung (16,17) umfasst, die so angeordnet und ausgebildet sind, dass jeweils ein Ende der Druckausgleichsleitungen (16,17) , in die je nach Position der Spurscheibe (8) ausgebildete erste bzw. zweite Ringkammer (9,12) mündet, und die jeweiligen andere Enden der Druckausgleichleitungen (16,17) direkt oder über eine Druckausgleichskammer (18) miteinander in Wirkverbindung stehen.
4. Doppelwirkendes hydrodynamisches Axialgleitlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichseinrichtung eine erste und eine zweite Druckausgleichsleitung (16,17) umfasst, die so angeordnet und ausgebildet sind, dass jeweils das erste Ende der jeweiligen Druckausgleichsleitungen (16,17) , in die je nach Position der Spurscheibe (8) ausgebildete erste bzw. zweite Ringkammer (9,12) mündet, und das jeweilige andere Ende der
Druckausgleichleitung (16,17) in den von der ersten bzw. zweiten Ringkammer (9,12) abgetrennten Raum (15) mündet .
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4915510A (en) * 1986-11-12 1990-04-10 Cellwood Machinery Ab Hydrostatic thrust bearing system
US6036435A (en) * 1997-03-27 2000-03-14 Pump Engineering, Inc. Thrust bearing
US6082901A (en) * 1995-02-07 2000-07-04 Andritz Inc. Hydraulic axial bearing
EP1131537B1 (de) * 1998-11-11 2004-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betrieb einer strömungsmaschine
US20070025839A1 (en) * 2003-05-23 2007-02-01 Hajrudin Ceric Bearing for axially mounting a rotor of a gas turbine, and gas turbine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1033475A1 (de) 1999-03-02 2000-09-06 Asea Brown Boveri AG Regelung des axialen Schubausgleichs bei Wellen von Turbomaschinen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4915510A (en) * 1986-11-12 1990-04-10 Cellwood Machinery Ab Hydrostatic thrust bearing system
US6082901A (en) * 1995-02-07 2000-07-04 Andritz Inc. Hydraulic axial bearing
US6036435A (en) * 1997-03-27 2000-03-14 Pump Engineering, Inc. Thrust bearing
EP1131537B1 (de) * 1998-11-11 2004-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betrieb einer strömungsmaschine
US20070025839A1 (en) * 2003-05-23 2007-02-01 Hajrudin Ceric Bearing for axially mounting a rotor of a gas turbine, and gas turbine

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