DE1915313A1

DE1915313A1 - Selbsteinstellendes hydrostatisches Lager

Info

Publication number: DE1915313A1
Application number: DE19691915313
Authority: DE
Inventors: John Boyd
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1968-03-28
Filing date: 1969-03-21
Publication date: 1969-10-09
Also published as: FR2004970B1; US3476447A; GB1210764A; BE730151A; FR2004970A1; CH489718A

Description

Westinghouse ' 21.3.1969'

Electric Corporation

Pittsburgh

Mein Zeichen: PLA β'9/8005 D/Win

PUr diese Anmeldung wird die iriorität aus der entsprechenden USA-Patentanmel-Iung Ser.ifo. 716 804 vom 28,3.1968 "beansprucht

Bei einem hydrostatischen Lager wird die Welle bekanntlich von einer Druckflüssigkeit getragen, die von einer äußeren Druckquelle her zu Taschen innerhalb der Lagerschale geleitet wird. Bisher wurden derartige hydrostatische Lager nicht als selbsteinstellende Lager ausgebildet, da dies flexible Zuleitungen für die Zuführung der Druckflüssigkeit erfordert hatte,

Selbsteinstellende Lager, haben aber den Vorteil, daß sie gegenüber Lagern, die sich nicht den Winkelabweichungen der Welle anpassen können, eine größere zulässige spezifische Belastung aufnehmen können. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es min, ein sich selbst einstellendes hydrostatisches Lager zu schaffen, das in seiner Konstruktion einfach und wirksam im Betrieb ist und dadurch ermöglicht, die Größe des Lagers und die dadurch erf order·» liehe Menge der Druckflüssigkeit herabzusetzen»

Boi einem hydrostatischen Lager einer rotierenden Welle mit einer zylindrischen Lagerachale, die, vom Lagergehäuse umschlossen, die Welle umgibt und deren innere Oberfläche-eine Mehrzähl von Taschen enthält, denen über einen Sammelkanal im Lagergehäuse eine Druckflüssigkeit zugeführt wird, ist gemäß der Erfindung die innere Bohrung des Lagergehäuses gekrümmt ausgebildet und die Verbindungskanäle zwischen dem Sammelkanal für die Druckflüssigkeit im Lagergehäuse und den Taschen in der Lagersehale .-■■■■-■■■■.■.- ■ ■■'- 2 -"^:

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sind in der Mitte der gekrümmten Oberfläche angeordnet. Die Lagerschale kann also auf der gekrümmten inneren Bbbitungsoberfläche des Lagergehäuses Schwenkbewegungen ausführen und somit Winkelabweichungen der Welle folgen. Da die Zuleitungskanäle für die Druckflüssigkeit in der Mitte der gekrümmten Oberfläche angeordnet sind, wird trotz der Bewegung der beiden Teile gegeneinander erreicht, daß die Leckverluste der Druckflüssigkeit sehr gering sind. Um die Leckverluste auf ein Minimum zu bringen, empfiehlt es sich insbesondere, die Krümmung der inneren Bohrung der Lagerschale hyperbolisch auszubilden und. die Verbindungskanäle in dem Scheitelpunkt der Hyperbel anzuordnen.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele, die jeweils einen Axialschnitt durch ein gemäß der Erfindung ausgebildetes selbsteinstellendes hydrostatisches Lager zeigen, näher erläutert.

Fig. 1zeigt ein hydrostatisches Lager i für eine rotierende Welle 2, in dessen die Welle 2 umgebender zylindrischer Lagerschale 3 auf der der Welle 2 zugewandten Oberfläche mehrere, voneinander.getrennte und längs des Umfanges gleichmäßig angeordnete, zur Welle 2 hin geöffnete laschen 4 eingearbeitet sind. Diesen !Paschen 4 wird von einer außerhalb des Lagers liegenden, nicht dargestellten Quelle unter Druck stehende Flüssigkeit über Zuleitungsrohre 5 zugeführt. Diese Druckflüssigkeit wird zunächsii in einen ringförmigen Sammelkanal 6 in dem Lagergehäuse 7 geleitet, von dem aua jeweils Verbindungskanäle 8, die teilweise im Lagergehäuse 7 und teilweise in der Lagerschale 3 verlaufen, zu den einzelnen Taschen 4 führen. In jedem Verbindungskanal 8 ist eine in der Lagerschale 3 liegende Düse 9 angeordnet, um den Durchfluß der Druckflüssigkeit zu begrenzen, wodurch in bekannter Weise die Ausgleiohs-

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oder Einstellwirkung eines hydrostatischen Lagers erreicht "wird.

Pig. 2 zeigt ein ähnlich aufgebautes hydrostatisches Lager, bei -dem die gleichen Teile mit gleichen Bezugszeichen "bezeichnet sind und das sich von dem in Pig. 1 dargestellten Lager nur dadurch unterscheidet, daß die Düse 9 in dem Verbindurigskanal 8 innerhalb der Lagerschale 7 angeordnet ist.

Damit sich das hydrostatische Lager 1 selbst einstellen kann, hat das Lagergehäuse 7 eine hyperbolisch oder ähnlich gekrümmte innere Bohrung 10. Diese "wirkt mit der zylindrischen äußeren Oberfläche 11 der Lagersehale 3 zusammen und erlaubt, daß die Lagerschale 3 auf der gekrümmten Oberfläche 10 Schwenkbewegungen ausführen kann, um sich ¥inkelabweiehungen der Welle 2 anpassen zu können. In den figuren ist der Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche 10 der Innenbohrung des Lagergehäuses 7 übertrieben dargestellt. Der Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche ist so zu wählen, daß er eine leichte Schwenkbewegung der Lagerschale zuläßt, daß aber andererseits nicht zu große Leckverluste an den iDvtrehtrittssteilen des Verbindungskanals 8 vom Lagergehäuse 7 zur Lagerschale 3 auftreten^ Da die Verbindungskanäle 8 in der Mitte der gekrümmten Oberfläche 10 und insbesondere im Scheitel der Hyperbel angeordnet sind, tritt nur ein geringer Leckverlust an der Übergangesteile auf. Dadurch bleibt der für das Tragen der rotierenden Welle 2 erforderliche flüssigkeitsdruck in den Taschen 4 erhalten.

Um eine Rotation der Lagerschale 3 zu verhindern, ist in dem Lagergehäuse 7 ein Stift 12 angeordnet, der in eine entsprechende Aussparung 13 in der Lagerschale 3 hineinragt. Die Aussparung ist genügend groß gewählt, um die sich selbst ausrichtende Bewegung der Lagerschale 3 in der vorher beschriebenen Weise

nicht zu behindern.

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Die für die Selbsteinstellung des in den figuren 1 und 2 ge zeigten hydrostatischen Lagers erforderlichen Kräfte werden durch eine Berührung der rotierenden Welle 2 Mt den Endflanschen 14 und 15 der Lagerschale 4. hervorgerufen.

3 zeigt dagegen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, die Selbsteinst ellung des Lagers durch rein hydrostatische Kräfte hervorgerufen wird, ohne daß eine Berührung zwischen der Welle und der Lagersehale auftreten muß. Sei diesem Ausführungsbeispiel sind die längs des Umfanges gleichmäßig verteilten Waschen in der der rotierenden Welle 2 zugewandten Oberfläche der Lagerschale 3 jeweils in zwei axial auseinander liegende, paarweise angeordnete Taschen 4* unterteilt» Die faschen 4* sind voneinander durch das Mittelteil 16 der Lagersehale 3 getrennt. Jedes iasehenpaar ist untereinander durch den in der lagerschale 3 verlaufenden Kanal 17 verbunden» In diesen Kanal 17 münden jeweils die von dem ringförmigen Sanusel kanal 6 in dem Lagergehäuse 7 kommenden Yerbindungskanäle 8. Die Drosselstellen 9 sind vor der Einmündung des ITerbindungskanals 17 in die Taschen 4* angeordnet. Durch diese jeweilige paarweise Anordnung der Taschen 4* wird die Einstellung des Lagers entsprechend der Winkelbewegung der rotierenden Welle auf rein hydrostatische Weise hervorgerufen.

Bei dem beschriebenen, gemäß der Erfindung ausgebildeten hydrostatischem Lager wird die freie Einstellbarkeit der Lagerschale nach den Winkelabweichungen der Welle 2 auf einfache Weise, auf einen rollenden Kontakt und nicht auf einen gleitenden Kontakt beruhend, erreicht. Biese Ausbildung der Lager mit einer gekrümmten inneren Bohrung des Lagergehäuses erfordert keinerlei flexible Druekzuführungsleitungen. Dadurch ist die Herstellung und Wartung des Lagers sehr einfach.

5 Ansprüche

3 Figuren - 5 -

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Claims

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Patentansprüche

M Λ Selbsteinstellendes hydrostatisches Lager einer rotierenden Welle mit einer zylindrischen Lagerschale, die, vom Lagergehäuse umschlossen, die Welle umgibt und deren innere Oberfläche eine Mehrzahl von Taschen enthält, denen über einen Sammelkanal im Lagergehäuse eine Druckflüssigkeit zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Bohrung (iÖ) des Lagergehäuses

(7) gekrümrat ausgebildet ist, und daß die Verbinduhgskanaäle

(8) zwischen dem Sammelkanal (6) im Lagergehäuse (7) und den Taschen (4,4') in der Lagerschale (3) in der Mitte der gekrümmten Oberfläche (TQ) angeordnet sind.
2. Selbsteinstellendeg hydrostatisches Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der inneren Bobipung (10) des Lagergehäuses (7) hyperbolisch ausgebildet ist, und daß die Verbindunggkanäle (S) in dem Scheitelpunkt der Hyperbel angeordnet sind.
3. Selbsteinstellendes hydrostatisches Lager nach Anspruch (I V; oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbindungskanälen (8) für den Flüssigkeitszufluß 3>rosselstellen (9) angeordnet sind.
4o Selbsteinstellendes hydrostatisches Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstellen(9) in der Lagern ächale (3) liegen.
5. Selbsteinstellenäes hydrostatisches Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lagerschale (3) jeweils paarweise in axialer Richtung auseinanderliegende Taschen £4') angeordnet sind, die jeweils durch einen axial verlaufenden Kanal (17) verbunden sind, in dem der vom Sammelkanal (6) im Lagergehäuse (7) kommende Verbindungskanal (8) einmündet.

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