DE1291572B

DE1291572B - Axial thrust bearing with overload protection for a rotating body, in particular for rotating tube furnaces

Info

Publication number: DE1291572B
Application number: DE1961K0044871
Authority: DE
Inventors: Sandor Leslie Thomas
Original assignee: Kennedy Van Saun Manufacturing and Engineering Corp
Current assignee: Kennedy Van Saun Manufacturing and Engineering Corp
Priority date: 1961-10-05
Filing date: 1961-10-05
Publication date: 1969-03-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Axialdrucklager mit überlastsicherung für einen Drehkörper, insbesondere für Drebrohröfen, mit folgenden Merkmalen: Der Drehkörper weist einen Laufring mit Axialdruckflächen auf; je eine konisch ausgebildete, unten breiter werdende Druckrolle steht bezüglich ihrer Drehachse senkrecht auf dem Drehkörper und liegt mit ihrer Lauffläche an der zugehörigen Axialdruckfläche an; die Druckrolle ist unterhalb des Drehkörpers auf dem mittleren Teil eines beweglichen Gliedes angeordnet. - : - - - , -, -z Für einen Drehkörpermit-ein6r Anzahl von Laufringen werden eine entsprechende Anzahl Axialdrucklager benötigt, und in einer bekannten Einrichtung werden die Druckrollen zusammen,.mit ihrem Träger parallel zur Achse des Drahrohrofens z verschoben. Die VerscWobung #-erfolgt mittels -eines -I-Iydrauliksystems. Beiin Erreichen gewisser Endlagen des Trägers, was mit gewissen Last- und Spannungszuständen im Drehrohrofen zusammenhängt, werden Schalter ausgelöst, die einem überlastsicherungssystem angehören.The invention relates to an axial thrust bearing with overload protection for a rotating body, in particular for rotating tubular furnaces, with the following features: the rotating body has a raceway with axial pressure surfaces; each a conical, wide down going pressure roller is with respect to its axis of rotation perpendicular to the rotating body and rests with its running surface on the associated thrust surface on; the pressure roller is arranged below the rotating body on the central part of a movable member. -: - - -, -, -z For a rotating body with a number of races, a corresponding number of axial thrust bearings are required, and in a known device the pressure rollers are shifted together, with their carrier, parallel to the axis of the wire tube furnace z. The movement # takes place by means of a -I hydraulic system. When the girder reaches certain end positions, which is related to certain load and voltage states in the rotary kiln, switches belonging to an overload protection system are triggered.

Es sind ferner Einrichtungen zur Längsführung von Drehrohröfen bekanntgeworden, welche aus einem Schwinghebelantrieb bestehen, dessen -eines Ende durch einen Exzenter angetrieben wird und an dessen anderem Ende ein Stoßdämpfer angelenkt ist. An beiden Enden des Schwinghebels können Federn angreifen. Bei diesem bekannten System ist ein Ab- kippen des Schwinghebels und eine Auslösung einer überlastsicherung nicht möglich, weil eine starre Abstützung-vorgesehen--ist - ---- -- ------ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach gestaltetes überlastsicherungssystem zu schaffen. Diese Aufgabe wird für ein Axialdrucklager der eingangs erwähnten Art durch folgende Merkmale gelöst: Das Glied ist ein länglicher Träger, der an einem Ende schwenkbar gelagert und am anderen Ende abgestützt ist, so daß er nur beim überschreiten einer bestinunten, durch die zugehörige Axialdruckfläche vermittelten Kraft kippen kann; ein. Gestänge über-; trägt die Kippbewegung auf ein mit ein-er überlast- . anzeige verbundenes Steuergerät.There are also devices for the longitudinal guidance of rotary kilns are known which consist of a rocker arm drive, one end of which is driven by an eccentric and at the other end of which a shock absorber is articulated. Springs can attack both ends of the rocker arm. In this known system is a waste tipping of the rocker arm and a triggering an overload protection is not possible because a rigid support-provided - is - ---- - ------ The invention has the object of providing a simple to create a designed overload protection system. This object is achieved for a thrust bearing of the type mentioned above by the following features: The member is an elongated carrier which is pivotably mounted at one end and supported at the other end, so that it is only triggered when a certain force imparted by the associated thrust surface is exceeded can tilt; a . Linkage over; carries the tilting movement on with one-he overload . display connected control unit.

Ein besonders großes Kippmoment erhält man, wenn,die Druckrolle in der Nähe des- von der Feder abgestützten Trägerendes angeordnet ist.A particularly large overturning moment is obtained when the pressure roller in is arranged near the end of the beam supported by the spring.

Das Bedienungspersonal kann sofort erkennen, in welcher Richtung für Abhilfe gesorgt. werden,muß, wenn,der Laufring des Drehkörpers in beideri-Richtun#gen gegen je eine Druckrolle abgestützt ist und die Druckrollen jede für sich an einem eigenen schwenkbaren, eine überlastanzeige betätigenden --- T-räger--angebracht ist, so daß die in entgegengesetzten Rich-. tungen auftretenden Axial#drück-eeihzelti iiii Anzeige gelangen.The operating personnel can immediately see in which direction remedial action has been taken. must, if the race of the rotating body is supported in both directions against a pressure roller each and the pressure rollers are each attached to their own pivoting, overload indicator actuating --- T-carrier - is attached so that the in opposite directions. resulting axial # press-eeihzelti iiii display.

Ia der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht auf ein aus zwei Einheiten bestehendes Axialdrucklager gemäß der Erfmdung, F ig. 2 eine Seitenansicht auf eine Einheit des Axialdrucklagers nach Linie 2-2 der F i g. 1, aus der die Anlenkung des Trägers ersichtlich ist, F i g. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht dieser Einheit nach Linie 3-3 der F i g. 1, F i g. 4 ein Axiald-rucklager in Verbindung mit den Elementen einer Warnanlage. Das auf überlastung ansprechende Axialdrucklager gäinäß der- Erfindung ist- in der -Zeichnung in Verbindung mit eineW#rotierenden, mit 10 bezeichneten Zementbrennofen -gezeigt, der in üblicher Weise schräg angeordnet und mit einem Laufring12 versehen ist. Mit Hilfe des Laufrings ist der Brennofen in bekannter Weise über eine zylindrische Lauffläche 14 auf nicht gezeigten Trägerrollen gelagert. Der Laufring ist mit ringförmigen, kegelstumpfförmig ausgebildeten Axialdruckflächen 16 und 18 versehen, die radial nach außen aufeinander zu laufen.Ia the drawing shows an embodiment of the invention. It shows F i g. 1 is a front view of a thrust bearing consisting of two units according to the invention, FIG. 2 shows a side view of a unit of the axial thrust bearing along line 2-2 in FIG . 1, from which the articulation of the carrier can be seen, F i g. 3 is a partially sectioned view of this unit along line 3-3 of FIG . 1, Fig. 4 an axial thrust bearing in connection with the elements of a warning system. The thrust bearing according to the invention, which responds to overload, is shown in the drawing in connection with a W # rotating cement kiln, designated 10, which is inclined in the usual manner and is provided with a race 12. With the help of the raceway, the kiln is mounted in a known manner via a cylindrical running surface 14 on support rollers (not shown). The raceway is provided with annular, frustoconical axial pressure surfaces 16 and 18 which converge radially outward.

-!-.-Zunr.Aufnelimen des Axialdrucks sind unterhalb des - Brennofens Druckrollen 20 und 22 angeordnet von denen jede mit einer kegelstumpfförmigen Lauffläche an einer der Axialdruckflächen 16,18 des Laufrings 12 anliegt. Die Druckrollen 20 und 22* sind zu beiden Seiten des Laufrings auf starken, lotrecht zur Achse des Brennofens angeordneten Lagerzapfen 24 frei drehbar gelagert.- -.- Zunr.Aufnelimen the axial pressure are below the - 20 and 22 arranged furnace pressure rollers each of which rests with a frustoconical bearing surface on one of the Axialdruckflächen 16,18 of the race 12th The pressure rollers 20 and 22 * are freely rotatably mounted on both sides of the race on strong bearing journals 24 arranged perpendicular to the axis of the kiln.

Gemäß der Erfindung ist jede der beiden Rollen 20 und 22 auf einem Träger 26 vorgesehen, dessen eines Ende auf einer Lagerachse 28 angelenkt und dessen andeies-- Ende gegen ein- Federglied, beispielsweise gegen eine Reihe von Federn 30, abgestützt ist.According to the invention, each of the two rollers 20 and 22 is provided on a carrier 26 , one end of which is articulated on a bearing axle 28 and the other end of which is supported against a spring member, for example against a row of springs 30.

Die Lagerachse 28 jedes Trägers 26 ist in drei im Abstand voneinander angeordneten Lagerböcken 40 angeordnet, die unter Zwischenschaltung von Platten 44 mit dem Fundament verschraubt -sind. Die Platten 44 dienen zur genauen Einstellung,des Trägers 26 in der Höhe.The bearing axis 28 of each carrier 26 is arranged in three bearing blocks 40 which are arranged at a distance from one another and which are screwed to the foundation with the interposition of plates 44. The plates 44 are used for precise adjustment of the carrier 26 in height.

Jeder Träger 26--besteht -aus zwei parallel, zueinander--und -im- Abstand- vorteinander--ungeordneten U-Schienen 48, die an ihrem einen Ende mit Hilfe von Lagern 50 zwischen d6n Lagerböcken 40-auf der Lagerachse 28 angelenkt sind. Die U-Schienen 48 sind fest miteinander durch quer angeordnete U-förmige Verbindungsschienen 52 und 54 verbunden.Each carrier 26 consists of two parallel, mutually spaced and unordered U-rails 48, which are articulated on the bearing axis 28 at one end with the aid of bearings 50 between the bearing blocks 40 . The U-rails 48 are firmly connected to one another by transversely arranged U-shaped connecting rails 52 and 54.

Als Widerlager 56 für « dib: Federn 30 ist mit dem freien Ende jedes Trägers eine durch Rippen 60 versteifte- Platte 59, -verschweißt. -Sie ist mit,--vier in gleichem Abstand voneinander angeordneten Löchern versehen, die jeweils zwischen zwei Vergtelfungsrippen60 vorgesehen und von kräftigen Bolzen62 durchdrungen sind, auf denen jeweils eine Druckfeder 30 angeordnet ist.- -_J- . II Am unteren Ende sinddie Bolzen mit einer Stahlplatte64 verschweißt, die unter Zwischenschaltung von Platten 66 mit dem Fundament verschraubt ist. -- Die. Bolzen 62 sind mit einem Gewinde versehen, auf dem Stellinuttern 70 und 72 vorgesehen sind. Mit ihrer Hilfe ist die Verspannung der Federn 30 zu verändern -und das freie Ende des Trägers 26 in der Höhe einzustellen-. - -, - -- - ------ - Ist der Träger 26 mit den Druckrollen 20 und 22 ihit'I-Elfe det Plätten'44, 46 und der Stellmuttem 70, 72 so ausgerichtet, daß der Lagerbolzen 24 annähernd senkrecht zur Achse des Zementbrennofens steht, dann liegt die Lauffläche der Druckrollen entlang einer Mantellinie an der betreffenden Axialdruckfläche 16 bzw. 18 des Laufrings 12 an. Die Lagerachse 28 trägt dabei die volle Druckbelastung des Brennofens in der betreffenden Richtung, während das freie Ende des Trägersdurch die Federn 30, oder durch entsprechend wirkende Mittel, im Gleichgewicht gehalten ist. Der Gegenausgleich ist durch die Einstellung der Federspannung so abzustimmen, daß sowohl das Gewicht des Trägers und der Druckrollen als auch der anteilige Betrag der Vertikalkomponente des normalen Ofenaxialdrucks ohne auszuweichen aufgenommen wird.A plate 59, stiffened by ribs 60 , is welded to the free end of each carrier as an abutment 56 for " dib: springs 30". -It is provided with, - four equally spaced holes, each provided between two Vergtelfungsrippen60 and penetrated by strong bolts62, on each of which a compression spring 30 is arranged.- -_J- . II At the lower end, the bolts are welded to a steel plate 64, which is screwed to the foundation with the interposition of plates 66. - The . Bolts 62 are provided with a thread on which adjusting nuts 70 and 72 are provided. With their help, the tension of the springs 30 can be changed - and the height of the free end of the support 26 can be adjusted. - -, - - - ------ - Is the carrier 26 with the pressure rollers 20 and 22 ihit'I-Elfe det Platten'44, 46 and the adjusting nuts 70, 72 aligned so that the bearing pin 24 is approximately vertical stands to the axis of the cement kiln, then the running surface of the pressure rollers rests along a surface line on the relevant axial pressure surface 16 or 18 of the race 12. The bearing axis 28 bears the full pressure load of the kiln in the relevant direction, while the free end of the carrier is kept in equilibrium by the springs 30 or by appropriately acting means. The counterbalancing is to be adjusted by adjusting the spring tension so that both the weight of the carrier and the pressure rollers and the proportional amount of the vertical component of the normal furnace axial pressure are absorbed without deviating.

Wird dagegendie zulässige Belastungsgrenze überschritten, so wird die aus der Vertikalkomponente des Axialdrucks resultierende Last den Widerstand der Federn überwinden und dadurch den Träger züm Kippen bringen.If, on the other hand, the permissible load limit is exceeded, then the load resulting from the vertical component of the axial pressure is the resistance overcome the springs and thereby bring the carrier to tilt.

Die Kippbewegung der Brücke wird dazu ausgenutzt, eine Sigaalvorrichtung oder ein Warnsystem zu betätigen, so daß die Ursache dieser Überlastung festgestellt und augenblicklich behoben werden kann. Dies ist in F i g. 4 in Verbindung mit dem die Druckrolle 22 tragenden Träger gezeigt, nach der an einem festen Halter 76 ein Betätigungshebel 74 angelenkt ist der mit seinem einen oberen Hebelarm. an der Unterseite der Querschiene 54 am freien Trägerende anliegt. Der andere untere Arm des Hebels 74 ist durch eine Verbindungsstange 78 mit einem federbetätigten Schaltarm 80 verbunden, der in einem Steuergerät 82 angeordnet ist.The tilting movement of the bridge is used to actuate a signal device or a warning system, so that the cause of this overload can be determined and rectified immediately. This is in FIG. 4 is shown in connection with the carrier carrying the pressure roller 22, according to which an actuating lever 74 is articulated to a fixed holder 76 with its one upper lever arm. on the underside of the cross rail 54 rests on the free end of the beam. The other lower arm of the lever 74 is connected by a connecting rod 78 to a spring-actuated switching arm 80 which is arranged in a control device 82.

In diesem Steuergerät ist ein Schalter vorgesehen, der elektrische Leitungen 84 mit einem ebenfalls im, Gerät 82 angeordneten Transformator verbindet. Beim Auftreten einer Drucküberlastung der Rolle 22, durch die der festgelegte Druckwiderstand der Federn 30 überwunden wird, kippt der Träger ab und betätigt dabei den Hebelarm 74, wodurch der Schaltarm 80 betätigt wird, so daß durch den Schalter Strom zum Transformator und zu anderen Kontroll-und Signalelementen gelangt. Der vom Transformator kommende Strom ist dazu bestimmt, einen Kraftmesser 86 und des weiteren eine Alarmanlage 88, beispielsweise in Form einer Glocke oder einer anderen geeigneten Vorrichtung, zu betätigen. Dabei kann auch Strom einer entfernt vom Brennofen vorgesehenen Signaleinrichtung zugeleitet werden, wie dies in Fi g. 4 angedeutet ist und des weiteren auch zu einem Servomechanismus 90, der ein Ausgangsrohr 92 zur Behebung der Drucküberlastung des Ofens aufweist.A switch is provided in this control device, which connects electrical lines 84 to a transformer likewise arranged in device 82. When a pressure overload occurs on the roller 22, through which the specified pressure resistance of the springs 30 is overcome, the carrier tilts and thereby actuates the lever arm 74, whereby the switching arm 80 is actuated, so that the switch supplies power to the transformer and to other control systems. and signal elements arrives. The current coming from the transformer is intended to activate a dynamometer 86 and also an alarm system 88, for example in the form of a bell or other suitable device. In this case, current can also be fed to a signaling device provided remotely from the kiln, as shown in FIG . 4 and also to a servomechanism 90 which has an outlet pipe 92 for eliminating the pressure overload of the furnace.

Es ist verständlich, daß das Signalsystem entsprechend dem überlastungsdruck und der Bewegung eines der Träger 26 verändert und durch eine besondere Installation erheblich erweitert werden kann. Beispielsweise kann der Hebelarm 74 oder ein anderer Hebel, der durch die Schrägstellung eines Trägers 26 betätigt wird, direkt einen elektrischen Schalter zur Betätigung eines Signals schließen, wie dies beim Signal 88 der Fall ist. Während die Signal-und Warnanlage in Verbindung mit nur einem der Träger gezeigt ist, sei darauf hingewiesen, daß beide Träger mit entsprechenden Überlastungswaraanlagen ausgertistet sind, die mit der Kontrollschalttafel für den Brennofen über Fernsignalleitungen verbunden sind. Eine oder mehrere Alarmglocken 88 können an einem geeigneten Platz angeordnet sein, an dem die betreffende Bedienungsperson sofort weiß, daß eine überhöhung des Drucks eintritt und gleichzeitig in welcher Richtung dieser Druck wirkt.It will be understood that the signaling system can be varied in accordance with the congestion pressure and movement of one of the beams 26 and can be significantly expanded by a particular installation. For example, the lever arm 74 or another lever which is actuated by the inclined position of a carrier 26 can directly close an electrical switch for actuating a signal, as is the case with the signal 88 . While the signaling and warning system is shown in connection with only one of the carriers, it should be pointed out that both carriers are equipped with corresponding overload warning systems which are connected to the control panel for the kiln via remote signal lines. One or more alarm bells 88 can be arranged in a suitable place at which the operator concerned knows immediately that the pressure is increasing and at the same time in which direction this pressure is acting.

Claims

Claims: 1. Axial thrust bearing with overload protection for a rotating body, in particular for rotary kilns, with the featuresa) The rotating body has a raceway with axial pressure surfaces; b) in each case a conical pressure roller, which becomes wider at the bottom, is perpendicular to the rotating body with respect to its axis of rotation and its running surface rests against the associated axial pressure surface; c) the pressure roller is arranged below the rotating body on the central part of a movable member; characterized by the following features. d) the member is an elongated carrier (26), mounted pivotably at one end (28) and supported at the other end (58) so that it can only tilt when a certain force imparted by the associated axial pressure surface is exceeded; e) a linkage (74, 78, 80) transmits the tilting movement to a control unit (82) connected to an overload indicator (86, 88). 2. Axial thrust bearing according to claim 1, characterized in that the elongated carrier (26) extends in the longitudinal direction of the rotating body (10) and that its pivotably mounted end (28) of the axial pressure surface (16, 28) is turned away, while that of the axial pressure surface ( 16, 18) adjacent end is supported by a resilient member (30) . 3 thrust bearing as claimed in claim 1 or 2, characterized in 'that the pressure roller (20) is disposed in the vicinity of the supported by the spring member (30) end of the carrier. 4. thrust bearing according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the thrust ring is supported in both directions against a respective pressure roller (20, 22) (12) and the pressure rollers each on its own on its own pivotable, an overload indicator actuating support ( 26) are attached so that the axial pressures occurring in opposite directions can be displayed individually. 5. Axial thrust bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control device is fed via electrical leads (84) and actuates an electrical display instrument (86) and an alarm system (88). 6. Axial thrust bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that the preload of the spring member (30) can be adjusted to the normal load occurring in each case with the aid of adjusting nuts (70, 72). 7. Axial thrust bearing according to one of the preceding claims, characterized in that for precise adjustment of the pressure rollers (20, 22) to the axial pressure surfaces (16, 18) of the race (12) of the carrier (26) in height by adjusting means (64, 66 ) is adjustable.