DE2022180A1 - Lagerung fuer schnellaufende Wellen,insbesondere von Abgasturboladern - Google Patents

Description

• B e S c h r -e 1 b u n ii Lagerung für schnellaufende Wellen insbes. von Abgasturboladern Die Erfindung betrifft die Lagerung von schnellaufenden Wellen insbesondere von Abgasturboladern, und zwar solcher Wellen, die in Gleitlagern mit schwimmender Büchse gelagert sind.
• Der Zweck der Erfindung ist eine Er-höhung der Betriebssicherheit und der Lebensdauer einer solchen Lagerung.
• Gleitlager mit schwimmender Büchse sind bekannt. Sie werden vorzugsweise bei Atgas-turboladern verwendet, bei denen sehr hohe Drehzahlen auftreten. Sie haben den Vorteil, daß die schwimmende Büchse mit etwas weniger als der halben Wellendrehzahl umläuft, so daß sich an den einzelnen Gleitstellen kleinere Umfangsgeschwindigkeiten ergeben, alsWsie bei einer in einer festen Schale gelagerten Welle vorhanden wären, rund daß eine Dämpfung angeregter Schwingungen erfolgt, so daß kritische Drehzahlen gefahrlos durchfahren werden können. Ein Nachteil der Gleitlagerung in schwimmender Büchse ist, daß Verunreinigungen des Schmieröls, elcne spezifisch schwerer sind als das Schmieröl selbst, durch die Fliehkraftwirkung am Außendurchmesser der schwimmenden Büchse angesammelt werden und nur über den äußeren Lagerspalt der schwimmenden Büchse abgeführt werden können. Dies verringert erheblich die Betri-ebsi--cherheit und Leb-en-s-daue r --der Lagerung. Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe ge.stellt 7 zur Vermeidung solcher Schäden das Ansammeln der Schmutzteilchen im äußeren Lagerspalt zu verhindern.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß im Lagergehäuse am Ölzulauf etwa in der Mitte der Lagerbreite ein Ringraum angebracht ist, der im Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser der schwimmenden Büchse-, und daß vom Äußenumfang dieses Ringraumes Bohrungen eine vorbestimmte Menge von Schmieröl abführen.
• Weiterhin ist es vorteilhaft, die Bohrungen zur Abführung des Schmieröls so zu legen, daß das abgeführte Öl besonders heiße Gehäuseteile durch Anspritzen kühlt.
• In der Abbildung ist eine beispielhafte Ausführung eines Gleitlagers mit schwimmender Büchse nach der Erfindung dargestellt.
• 1 ist die Turbinenwelle, die in der schwimmenden Büchse 2 beispielsweise mit der Drehzahl von n = 100 000/min rotiert. Die schwimmende Büchse 2 nimmt dabei je nach Ausführung eine Drehzahl zwischen 50 000 bis 40 000/min an. Die Lagerbohrung der schwimmenden Büchse besitzt etwa in der Mitte eine breite Ringnut 4, in die das Schmieröl durch die Bohrungen 3 aus der Zuführbohrung 10 eingeführt wird. Die Zufünrbohrung endet in eine Ringnut 11, die etwa in entsprechend-er Breite wie die innere Ringnut 4 am Außenumfang der schwimmenden Büchse 2 eingedreht ist. Durch die Ringnuten 4 und 11 wird die lange Lagerbüchse aufgeteilt, so daß gewissermaßen zwei Lagerstellen 5 und 6 rechts und links für die Welle geschaffen sind. Ferner wird an der festehenden Axiallagerscheibe 17 mit den Lagerstellen 7- und 8 sowie an der Stelle 9 der Axialschub aufgenommen. - Auch zu--diesen Lagerstellen strömt das Schmieröl über die Lagerspalte.
• Die spezifisch schwereren Schmutzteile, die mit dem Ö durch die Bohrung 10 zugeführt werden, können über die Bohrung 3 nicht: in die innere Ringnut 4 gelangen, sondern werden durch die Zentrifugalwirkung der ro-tierenden schwimmenden Büchse in den Ringraum 12 außerhalb des Raumes 11 geschleudert. Dieser Ringraum ist erfindungsgemäß so angebracht, daß er im Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser der schwimmenden Büchse 2. Die Schmutzteilchen gelangen daher nicht erst in die Lagerspalte am Innen- und Außendurchmesser'der schwimmenden Büchse. Aus dem Ringraum 12 führen Bohrungen, beispielsweise 13 und 14, direkt in den Ölabflußraum 15 des Laders. Aus diesem Raum fließt daher immer eine gewisse Ölmenge ab, die den auszentrifugierten Schmutz entfernt, ohne daß er eine verschleißende Wirkung an den Lagerflächen ausüben kann.
• Die Bohrung 13 ist außerdem beispielsweise so angeordnet, daß das abströmende Schmieröl die Gehäusepartie um den abdichtenden Ring 16 an der heißen Turbinenseite kühlt, so daß dieser nicht ausglühen kann. Da an dieser Stelle vorzugsweise ein unter der Eigenspannung stehender Kolbenring verwendet wird, ist seine Betriebssicherheit auf längere Zeit nur gewährleistet, we'nn er keine zu hohen Temperaturen erhält.
• Pür die Fertigung der Lagerung wurde es als vorteilhaft gefunden, daß die Ablaufbohrung 14 so angeordnet ist, daß sie in Verlängerung der Ölzuführungsbohrung 10 liegt. Der kleine Durchmesser der Bohrung 14 muß daher nur über eine sehr geringe Länge gebohrt werden, wenn man von oben durch die Bohrung 10 arbeitet, außerdem kann das Bohrwerkzeug in dieser geführt werden.
• Durch die erfindungsgemäße Lagerung werden die heute bekannten Schwierigkeiten und Störungen durch den Verschleiß der schwimmenden Büchse am Außendurchmesser vermieden. Außerdem wird der Turbolader weitgehend unabhängig von der Pilterungsqualität des-Motorschmieröls, ohne daß diese Schwierigkeiten auftreten.

Claims (2)

1. Patentansprüche

   Lagerung für schnellaufende Wellen insbes. von Abgasturboladern -1. Lagerung schnellaufender Wellen insbes. von.Abgasturboladern in schwimmenden Büchsen, dadurch gekennzeichnet, daß im Lagergehäuse am Ölzulauf etwa in der Mitte der Lagerbreite ein Ringraum (12) angebracht ist, der im Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser der schwimmenden Büchse (2), und daß vom Außenumfang -dieses Ringraums Bohrungen (13, 14) eine vorbestimmte Menge von Schmieröl öl abführen.
2. 2. lagerung schnellaufender Wellen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (13) so gelegt werden, daß das abgeführte Öl besonders heiße Gehäuseteile durch Anspritzen kühlt.

   S. Lagerung schnellaufender Wellen- nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (14) so angeordnet ist, daß sie in Verlängerung der Ölzuführungsbohrung (10) liegt und das Bohrwerkzeug für die Bohrung (14) in der Bohrung (10) geführt werden kann.

   L e e r s e i t e