DE2709047A1

DE2709047A1 - Drehvorrichtung fuer wellen, insbesondere von turbosaetzen

Info

Publication number: DE2709047A1
Application number: DE19772709047
Authority: DE
Inventors: Rudolf Gemein; Erich Pessel
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1978-09-07
Also published as: DE2709047C2; IN148232B; JPS53107507A; US4184721A

Description

	UNION AKTIE!	JGESELLSCHAPT	Unser	2709047
KBAPTWEEK	d. Ruhr	Z	VPA 77	Zeichen:
Mülheim a.			P 9^53 BRD

Drehvorrichtung für Wellen, insbesondere von Turbosätzen

Die Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung für Wellen, insbesondere von Turbosätzen, die in mehreren, mit einer Druckölentlastung versehenen Badialgleitlagern in Form von Kreislagern oder Kippsegmentlagern gelagert sind.

Derartige druckölentlastete Lager sind beispielsweise aus der DT-PS 1 264 166 bekannt. Dabei weist die untere Lagerschale in der Lagermitte eine Entlastungsnut auf, die bei Beaufschlagung mit Drucköl für ein Ölpolster unter der Welle sorgt und bei genügend hohem Druck die Welle anhebt, so daß diese mittels einer herkömmlichen Drehvorrichtung, beispielsweise in Form einer gesonderten Ölturbine, leicht geturnt werden kann. Zum Losbrechen und Turnen der Welle ist dabei bisher immer ein derartiger gesonderter Drehantrieb erforderlich gewesen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, nach der das Drucköl selbst zum Losbrechen und Turnen der Welle herangezogen werden kann, so daß ein gesonderter Drehantrieb nicht mehr erforderlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, daß die untere Lagerschale im Bereich der Druckölzuführung mindestens eine sich axial erstreckende, bezüglich der Lagermitte unsymmetrische und in Drehrichtung verschobene Entlastungsnut aufweist, die zum Losbrechen und Turnen der Welle mit Drucköl beaufschlagt ist.

Durch diese unsymmetrische Anordnung der Entlastungsnut ergibt

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Mes 2 Pl / 10. Febr. 1977

-jf- VPA 77 P W 3 BED

sich somit auch ein unsymmetrisches Anheben der Welle und damit eine im wesentlichen tangentiale Ölströmunß durch den sich in Drehrichtung vergrößernden Spalt. Dadurch wird zusätzlich zum Anheben der Welle das Drehen der Welle bzw. des Wellenstranges bewirkt.

Zweckmäßig ist es dabei, wenn sich diese Entlastunpsnut angenähert über die gesamte axiale Länge der Lagerschale erstreckt und ihre Exzentrizität zur Lagermitte etwa ein Viertel der Nutbreite in Drehrichtung der Welle beträgt.

Ee ist aber auch möglich, daß in die untere Lagerschale vier gleich große axiale Nuten eingeschnitten sind, von denen je zwei nebeneinander beiderseits der Lagermitte und je zwei in axialer Rich tung hintereinander angeordnet sind derart, daß die Nuten in Dreh- richtung der Welle bezüglich der Lagermitte versetzt sind. Die beiden axial hintereinander liegenden Nuten in Abströmrichtung des Drucköle sollen dabei einen größeren Abstand zur Lagermitte als die Hüten auf der anderen Seite der Lagermitte aufweisen.

Oa bei einer derartigen Anordnung von vier exzentrischen Nuten eine bessere tangentiale Abströmung des Öls und damit bessere Drehwirkung zu erreichen, ist es ferner zweckmäßig, wenn die Nuten beiderseits der Lagermitte mit Drucköl unterschiedlichen Druckes und/oder Menge beaufschlagt sind.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig· 1 einen Querschnitt durch die untere Lagerschale eines Kreis- lagers mit exzentrischer Entlastungsnut im Bereich einer ölzuführung;

Fig. 2 eine Aufsicht auf diese untere Lagerschale;

Pig. 3 ein Kreislager mit mehreren, unsymmetrisch bezüglich der Lagernd tt« angeordneten Entlastungsnuten;

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VPA 77 P 9453 BRD Pig. 4 eine Aufsicht auf die untere Lagerschale dieses Kreislagers ;

Fig. 5 einen Querschnitt durch das untere Segment eines Kippsegmentlagers und

Fig. 6 eine Aufsicht auf dieses Kippsegment.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist die Welle 1 in der unteren Lagerschale 2 eines Kreislagers gehalten, dessen übrige Teile der Einfachheit halber nicht dargestellt sind, da sie zur Erläuterung der Erfindung nicht notwendig sind. Im Bereich der Druckölzuführung 3 ist nunmehr in die untere Lagerschale eine axiale Entlastungsnut 4 eingeschnitten, die - wie insbesondere aus der Aufsicht auf die untere Lagerschale 2 nach Fig. 2 zu ersehen ist - exzentrisch zur Lagermitte M angeordnet und in Drehrichtung der Welle 1 verschoben ist.

Diese exzentrische Anordnung der Entlastungsnut 4 hat folgende

O Wirkung: Nach Zuführung des Drucköles über die Ölleitungen 5 und Aufbau eines entsprechenden Öldruckes in der Entlastungsnut 4 wird die Welle 1 nicht nur senkrecht nach oben, sondern auch geringfügig seitlich entsprechend der Exzentrizität der Entlastungsnut 4 angehoben, so daß sich auf der gegenüberliegenden Seite ein geringfügiger Spalt 6 zwischen der Welle 1 und der Lagerschale 2 ergibt. In diesem Spalt 6 bildet sich eine tangentiale ölströmung entsprechend dem Pfeil 7 aus, durch den die Welle 1 nicht nur angehoben, sondern auch infolge der Reibung des unter hohem Druck fließenden Öles gedreht wird. Somit ist es also möglich, allein durch Anordnung der Entlastungsnut und dem Aufbau eines entsprechenden Öldruckes beispielsweise den gesamten Wellenstrang eines Turbosatzes allein mit Hilfe dieses Drucköls zu drehen, ohne daß gesonderte Drehvorrichtungen erforderlich sind.

Eine weitere Möglichkeit, die eine noch bessere Einstellbarkeit gewährleistet, ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Dabei sind in die untere Lagerschale 2 insgesamt 4 Entlastungsnuten 10,

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VPA 77 P 9453 BED 12 und 13 eingeschnitten, wobei jeweils zwei Nuten 10 und 11 bzw. 12 und 13 axial hintereinander liegen. Diese Nuten sind dabei ebenfalls exzentrisch zur Lagermitte M in Drehrichtung der Welle verschoben, und zwar derart, daß die beiden Entlastungsnuten und 11 einen größeren Abstand zur Lagermitte M aufweisen als die beiden Entlastungsnuten 12 und I3. Jede dieser Nuten 10 bis weist dabei eine eigene ölzuführung 14, 15, 16 und 17 auf, wodurch es möglich ist, beispielsweise in den Nuten 10 und 11 einen höheren Öldruck aufzubauen als in den Nuten 12 und I3. Dadurch wird dann die Welle ebenfalls schrägseitig nach oben angehoben, so daß sich in dem entstehenden Spalt 18 ebenfalls eine tangentiale ölströmung 19 ausbilden kann, so daß die Welle 1 gleichzeitig gedreht wird.

In den Fig. 5 und 6 ist die gleiche Maßnahme bei einem Kippsegmentlager gezeigt, wobei der Einfachheit halber lediglich das untere Kippsegment 20 dargestellt ist. Auch hierbei sind vier exzentrisch liegende Entlastungsnuten 21, 22, 23 und 24 in das untere Kippsegment 20 eingeschnitten, die über entsprechende An-Schlüsse 25» 26, 27 und 28 mit Drucköl versorgt werden. Durch die kugelige Abstützung 30 des unteren Kippsegmentes 20 kann dieses Kippsegment nach Aufbau des entsprechenden Öldruckes geringfügig kippen, so daß sich auch hierbei eine tangentiale ölströmung 3I einstellt, die ein Drehen der Welle 1 bewirkt.

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Claims

Patentansprüche VPA 77 P 9453 BBD

1. Drehvorrichtung für Wellen, insbesondere von Turbosätzen, die in mehreren, mit einer Druckölentlastung versehenen Radialgleitlagern in Form von Kreislagern oder Kippsegmentlagern gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Lagerschale (2; 20) im Bereich der Druckölzuführung mindestens eine, sich radial erstreckende und bezüglich der Lagermitte unsymme-, trische, in Drehrichtung verschobene Entlastungsnut (4; 10 bis 13» 21 bis 24) aufweist, die zum Losbrechen und Turnen der Welle mit Drucköl beaufschlagt ist.
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2. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nut (4) angenähert über die gesamte axiale Länge der Lagerschale erstreckt und ihre Exzentrizität zur Lagennitte M etwa ein Viertel der Nutbreite in Drehrichtung der Welle (1) "beträgt.

3. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die untere Lagerschale (9, 20) vier gleich große axiale Nuten (10 bis 13; 21 bis 24) eingeschnitten sind, von denen je zwei nebeneinander beiderseits der Lagermitte M und je zwei in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind derart, daß die Nuten (10 bis 13; 21 bis 24) in Drehrichtung der Welle (1) bezüglich der Lagermitte (M) versetzt sind.

4· Drehvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden axial hintereinander liegenden Nuten (10, 11; 21, 22) in Abströmrichtung (19» 31) des Drucköls einen größeren Abstand zur Lagermitte (M) als die Nuten (12, 13; 23, 24) auf der anderen Seite der Lagermitte (M) aufweisen.

5. Drehvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten beiderseits der Lagermitte mit Drucköl unterschiedlichen Druckes und/ oder Menge beaufschlagt sind.

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