DE1775979C3 - Gleitlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager, insbesondere für Turbinenläufer, bei dem sich der Läufer auf einem Druckölpolster in jeder Richtung mehr als in der Richtung der auf ihn wirkenden Schwerkraft bewegen kann, bei dem die Lagerfläche i.i dem Gleitlager unterhalb des Läufers eine größere Tragbreite als in ihrem übrigen Bereich besitzt, da in jenem Bereich umlaufende Nuten ausgebildet sind, und bei dem sich in dem Bereich kleinerer Tragbreite eine Schmierölzuführung befindet

Bekanntlich besitzen Turbinenläui-χ trotz genauesten Auswuchtens noch eine Unwucht. In der Regel handelt es sich im wesentlichen um eine l'-swucht, die eine Läuferschwingung in zur Läuferlängsachse parallelen Ebenen verursacht Diese Unwucht ist zumeist vor dem Auswuchten verhältnismäßig klein und wird durch das Beseitigen der Unwucht, die eine Läuferschwingung in quer zur Läuferlängsachse verlaufenden Ebenen verursacht, um ein Vielfaches größen Das resultiert aus dem üblicherweise angewendeten Verfahren, Löcher an geeigneter Stelle in den Umfang des Turbinenläufers zu bohren.

Die nach dem Auswuchten verbleibende Unwucht führt zu einem Flattern des Läufers in seinen Lagern. Dem wird bisher durch ein zwangsweise wirkendes Unterbinden begegnet. Dazu gibt es eine Vielzahl von Vorschlägen, von denen die meisten darauf gerichtet sind, durch Veränderung der Lagergeometrie, also beispielsweise durch ellitpische Lager oder durch Teilung der Lager und Versetzen der Lagerhälften, an mehreren Stellen des Lagerumfanges das Lagerspiel so weit zu verringern, daß der Läufer praktisch zwischen diesen Lagerstellen eingespannt ist. Zwar läßt sich damit eine ruhige Läuferlauge in den Lagern erzwingen, jedoch zeigt sich dafür zwischen den Lagern eine verstärkte Läuferschwingung.

Ein aus der CH-PS 2 74 953 bekanntes Gleitlager weist mehrere axial in der Lagerfläche des schwach belasteten Lagerbereichs, beispielsweise einer oberen Lagerhalbschale eines Zweitaktmotors, verlaufende Nuten auf, denen durch die axialen Nuten in ihrer Mitte bzw. an ihren Enden miteinander verbindende und nur in diesem erwähnten Lagerbereich umlaufende Nuten Schmieröl zugeführt bzw. abgenommen wird, so daß die Lagerfläche in dem Gleitlager unterhalb des Läufers eine größere Tragbreite als in ihrem übrigen Bereich besitzt. Diese Maßnahme bewirkt lediglich eine ausreichend konstante Schmierung und gegebenenfalls bessere Kühlung durch eine vom Spiel zwischen Läufer und Lager unabhängige ölmenge bei üblichem Öldruck, jedoch wirkt sich dies nicht auf die Läuferschwingungen aus; denn bei einer nur halbkreisförmigen Anordnung der im Bereich kleiner Tragbreite umlaufenden Nuten ist die erforderliche Verschiebbarkeit des rotierenden Läufers wegen der dann vorliegenden zu festen Einspannung nicht gewährleistet

Des weiteren wird in der DE-PS 9 44 355 ein geteiltes Kurbelwellenlager mit Druckschmierung und Keilnachstellung beschrieben, bei dem die Druckölzuführung im Hauptlastbereich des Lagers, also im Bereich größerer Tragbreite, liegt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Läuferschwingung zu verringern. Die Lösung dieser Aufgabe geht von einem Gleitlager aus, dessen eigentliche Schmierölzuführung im Bereich kleinerer Tragbreite angeordnet ist; sie beruht auf der Oberlegung, daß jeder Läufer eine von seiner Mittelachse abweichende Hauptträgheitsachse besitzt, so daß eine in herkömmlicher Weise erzwungene Laufruhe im Lager zu einer wesentlich größeren Läuferbelastung als eine Läuferdrehung um die Hauptträgheitsachse mit einer Läuferbewegung an den Lagerstellen führt

Im einzelnen bestebtdie Lösung darin, daß bei einem Gleitlager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dem Läufer möglichst viel Bewegungsfreiheit in den Lagern gegeben wird, weil die Lagerfläche größerer Tragbreite sich über etwa ein Viertel des inneren Lagerumfangs erstreckt und mit einer zusätzlichen Schmierölzuführung versehen ist, deren Förderleistung mit abnehmender Drehzahl steigt.

Durch die größere Tragbreite entsteht bei entsprechender Schmierölzuführung unter dem Läufer ein ihn in der Horizontalen quer zu seiner Längsachse verschiebbar tragendes Druckölpolster. Zwar bildet sich während der Läuferdrehung auch in dem übrigen Bereich ein Schmierfilm, jedoch kann dieser Schmierfilm den Läufer infolge seiner geringeren Tragbreite nicht an der horizontalen Bewegung hindern.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 einen Lagerring eines erfindungsgemäßen Gleitlagers mit einem Läufer im Querschnitt,

F i g. 2 die Abwicklung des Lagerringes nach F i g. 1.
Ein erfindungsgemäßes Gleitlager 4" mit einem Lagerring besitzt mehrere Druckflächen 7, 8, 9 und 10. Zwei Olkanäle 12 liegen in den Druckflächen 8,9,10 und verlaufen in Umfangsrichtung. Außerdem sind in die Lagerfläche noch zwei sich in axialer Richtung erstreckende olkanäle 13 eingearbeitet. Durch in die Olkanäle 12 und 13 einmündende Öleinlässe U und 11' wird der Lagerfläche Schmieröl zugeführt. Das Schmieröl bildet in einem bestimmten Lager mit einem bestimmten Läufer beispielsweise bei 3000 Upm einen Schmierfilm von 0,03 mm Dicke auf der Druckfläche 7. Die Schmierfilmdicke auf den übrigen Druckflächen 8,9 und 10 beträgt dagegen nur 0,006 mm. Dadurch kann der Läufer 3 in der Horizontalen quer zu seiner Längsrichtung auf dem sich unter ihm befindenden Druckölpolster, abgesehen von einer Dämpfung durch das Schmieröl, frei schwingen. Steigt die Läuferdrehzahl, so erhöht sich die Schmierfilmdicke auf der Druckfläche 7. während der Schmierfilm auf den übrigen Druckflächen kaum dicker wird, weil ihre tragende Fläche durch die Olkanäle 12 auf verhältnismäßig schmale Teile verringert worden ist, an deren

der Ölverlust ansteigt. Auf dem dicker werdenolster erreicht der Läufer eine immer größer nde Bewegungsfreiheit in der Horizontalen. Das ölpolster auf der Druckfläche 7 wird auch durch usätzliche Zuführung von Drucköl durch einen iß 14 erhöht. Bei Läuferdrehzahlen unter 3000 Upm verhindert diese zusätzliche Schmierölzuführung eine Verringerung des eigentlichen DruckölpoV sters dadurch, daß deren Förderleistung mit abnehmender Drehzahl steigt. Im übrigen ist es für die Bewegungsfreiheit des Läufers 3 vorteilhaft, ein möglichst großes Lagerspiel zu wählen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gleitlager, insbesondere für Turbinenläufer, bei dem sich der Läufer auf einem Druckölpolster in jeder Richtung mehr als in der Richtung der auf ihn wirkenden Schwerkraft bewegen kann, bei dem die Lagerfläche in dem Gleitlager unterhalb des Läufers eine größere Tragbreite als in ihrem übrigen Bereich besitzt, da in jenem Bereich umlaufende Nuten ausgebildet sind, und bei dem sich in dem Bereich kleinerer Tragbreite eine Schmierölzuführung befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche (7) größerer Tragbreite sich über etwa ein Viertel des inneren Lagerumfangs erstreckt und mit einer zusätzlichen Schmierölzuführung (14) versehen ist, deren Förderleistung mit abnehmender Drehzahl steigt