DE1158324B

DE1158324B - Selbstansaugendes gasgeschmiertes Gleitlager

Info

Publication number: DE1158324B
Application number: DEA36716A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hanns Ott
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1961-01-11
Filing date: 1961-02-13
Publication date: 1963-11-28
Also published as: GB961700A; US3129037A; CH381925A

Description

Selbstansaugendes gasgeschmiertes Gleitlager Die Erfindung betrifft ein selbstansaugendes gasgeschmiertes Gleitlager, das für den Betrieb in staubhaltiger Umgebung besonders vorteilhaft ist.
Es sind druckgeschmierte Gaslager bekannt, bei denen das Schmiermittel mehreren Axialnuten in der Lauffläche der Lagerschale zugeführt, in Ringnuten gesammelt und von dort abgeleitet wird. Bei radialer Belastung der Welle von einer Seite verschiebt sich diese im Rahmen des Lagerspiels und der Austritt des Schmiermittels an den gegenüberliegenden Ausflußstellen in der Lagerschale wird behindert, wodurch im Umgebungsgebiet dieser Stellen der Druck stark ansteigt. Auf diese Weise wird im Schmiermittel eine Gegenkraft zur seitlichen Belastung der Welle aufgebaut und der Gleichgewichtszustand wiederhergestellt.
Bei selbstansaugenden Gleitlagem wird das das Lager umgebende Gas, z. B. Luft, Helium oder Kohlendioxyd, zur Schmierung verwendet. Durch entsprechende Foringebung der Lauffläche entsteht auch hier ein tragfähiger Gasfilm, indem sich Druckgebiete aufbauen, im Gegensatz zu vorher jedoch nicht durch äußere Hilfsmittel, sondern durch die Drehung der Welle. Diese Gaslager verlangen ein sehr kleines Lagerspiel und eine äußerst fein bearbeitete Lauffläche. Sie sind deshalb gefährdet, wenn mit dem Schmiergas feste Verunreinigungen in den Spalt zwischen Lagerschale und Welle eindringen.
Aus Gründen der Laufruhe wird die Lagerbohrung von selbstansaugenden gasgeschmierten Gleitlagern vielfach nicht rein zylindrisch ausgeführt, sondern mit sehr flachen Vertiefungen in der Lauffläche versehen. Das Schmiergas wird durch öffnungen in der Lagerschale in das Lager eingesaugt und durch axiale Nuten in der Lagerschale der Lauffläche zugeführt. Die Nuten erstrecken sich nicht bis zu den seitlichen Enden der Lagerschale, so daß an diesen Enden auch im Bereich der Nuten zwischen Welle und Lagerschale ein in radialer Richtung sehr enger Spalt offen bleibt. Die im Betrieb pro Zeiteinheit durch die erwähnten öffnungen in das Lager einströmende Gasmenge ist gleich groß wie die Gasmenge, die bei den erwähnten Spalten beiderseits der Lagerschale aus dem Lager austritt.
Befindet sich ein Lager der beschriebenen bekannten Art in einer staubhaltigen Umgebung, so wird durch die Gaseintrittsöffnungen fortwährend Staub in das Lager eingeführt, und dessen Betriebssicherheit ist gefährdet. Dies ließe sich verhindern durch Filter, die den Gasöffnungen vorgeschaltet würden, doch ist diese Maßnahme umständlich, weil die Filter überwacht und periodisch gereinigt werden müßten.
Die Erfindung hat den Zweck, diesen Nachteil zu beheben. Sie betrifft ein selbstansaugendes gasgeschmiertes Gleitlager, das keine Filter erfordert und bei einfachem Aufbau auch in einer staubhaltigen Umgebung einen Dauerbetrieb ohne überwachung gewährleistet. Dies wird durch einen in sich geschlossenen Schmierkreislauf dadurch erreicht, daß axiale Nuten in der Lauffläche der Lagerschale außerhalb der Lauffläche durch Leitungen mit Ringnuten an beiden Laufflächenenden verbunden sind.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gleitlagers, wobei in Fig. 1 ein Längsschnitt durch das Lager nach der Linie 1-1 der Fig. 2 dargestellt ist, in Fig. 2 ein Querschnitt durch das Lager nach der Linie 11-II der Fig. 1 gezeigt ist, in Fig. 3 und 4 verschiedene Anordnungen der Gasleitungen veranschaulicht sind.
In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Ziffern bezeichnet.
In den Fig. 1 und 2 ist 1 die Lagerschale eines selbstansaugenden gasgeschmierten Gleitlagers, dessen Lauffläche mit sehr flachen Vertiefungen 2 versehen ist. Diese Vertiefungen sind, wie auch das Lagerspiel und die nachstehend zu beschreibende Ringspalte, im Interesse der Deutlichkeit der Zeichnung übermäßig groß gezeichnet; in Wirklichkeit handelt es sich um Vertiefungen und Spalte von wenigen hundertstel Millimetern Tiefe bzw. Weite. Bei 3 sind axiale Nuten und bei 4 Öffnungen in der Lagerschale gezeigt, die der Zuführung des Schmiergases zu der Lauffläche dienen. Bei 5 ist die Welle angedeutet.
Die Lagerschale ist an beiden Enden mit je einer Ringnut 6 versehen. Diese Ringnuten stehen bei eingebauter Welle 5 nach außen hin durch je einen Ringspalt 7 mit der Umgebung und durch je einen Ringspalt 8 mit dem Ringspalt im Bereich des die Vertiefungen aufweisenden Teils der Lagerschale in Verbindung. Die lichte Weite der Ringspalte 7 ist gleich groß oder größer als diejenigen der Ringspalte 8.
Die Ringnuten 6 sind durch Auslaßöffnungen 4' und durch Leitungen 9 mit den Einlaßöffnungen 4 und den axialen Nuten 3 verbunden, wobei von jeder axialen Nut 3 mindestens je eine Leitung 9 zu jeder der beiden Ringnuten 6 führt. Die Einlaßöffnungen 4 können nach Fig. 1 in der Nähe der seitlichen Enden der axialen Nuten 3 liegen, oder sie können nach Fig. 3, gegen die Mitte des tragenden Teiles der Lagerschale 1 gerückt sein; es können aber auch nach Fig. 4 die Leitungen 9 in einem gemeinsamen Leitungsstück 9' zusammengeführt sein und das Schmiergas somit durch eine gemeinsame Öffnung 4" den axialen Nuten 3 zugeführt werden. Ferner können die Gasleitungen, die in allen Figuren als Rohrleitungen gezeigt sind, als Hohlräume ins Innere der Lagerschalenwand verlegt sein.
Die beschriebene Anordnung ermöglicht einen in sich geschlossenen Kreislauf des Schmiergases und macht damit die Gasschmierung des Lagers praktisch von der Umgebung unabhängig. Das Eindringen von Verunreinigungen in das Lager wird damit nahezu vermieden, da kein Gas von außen angesaugt oder zugeführt wird.
Das axial aus dem Schmierspalt in die Ringnuten 6 gelangende Gas enthält einen Teil der Reibungsarbeit des Lagers in Form von Wärine. Obwohl die Reibung in einem Gaslager verhältnismäßig gering ist, kann eine Kühlung des aus den Ringnuten 6 in die axialen Nuten 3 zurückzuführenden Gases nötig werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Leitungen 9 in irgendeiner Weise mit einer Kühleinrichtung versehen werden, sei es, daß diese Leitungen - wenn es sich dabei um Rohre handelt - z. B. mit Kühlrippen versehen werden, wie dies in Fig. 1 bei 10 angedeutet ist, oder sei es, daß das Gas über einen besonderen Kühler wieder in das Lager zurückgeführt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Selbstansaugendes gasgeschmiertes Gleitlager, gekennzeichnet durch einen in sich geschlossenen Schmierkreislauf dadurch, daß axiale Nuten (3) in der Lauffläche der Lagerschale (1) außerhalb der Lauffläche durch Leitungen (9) mit Ringnuten (6) an beiden Laufflächenenden verbunden sind.
2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (9) zu den Enden der axialen Nuten (3) führen. 3. Gleitlager nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (9) zur Mitte des tragenden Teils der Lagerschale (1) führen. 4. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (9) in eine gemeinsame Leitung (9') einmünden, welche das Schmiergas in die Mitte des tragenden Teils der Lagerschale (1) zurückführt. 5. Gleitlager nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (9) mit einer Einrichtung (10) zur Kühlung des Schmiergases versehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 844 383, 842 877; französische Patentschrift Nr. 1088 917.