DE3243459A1 - Lagertragvorrichtung - Google Patents

Description

Lagertragvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte öldämpfungs- und mechanische Zentriervorrichtung für ein Wellenlager, insbesondere auf dem Gebiet von Hochleistungsgasturbinentriebwerken.

Bei herkömmlichen öldämpfungsvorrichtungen für eine umlaufende Welle wird die Schwingungsamplitude durch den Dämpfer verringert, diesem ist aber keine mechanische Vorrichtung zum Zentrieren des Rotors in seiner eigenen Achse zugeordnet. Das Zentrieren ist ein erwünschtes Merkmal, damit ein Minimum an Rotorauslenkung aufgrund der unwucht erfolgt. Um das zu erreichen, muß eine mechanische Vorrichtung vorgesehen werden, die dazu dient, die Welle in ihrer Achse zu zentrieren, ohne die Dämpfungswirkung der (^dämpfungsvorrichtung nachteilig zu beeinflussen.

Ein Merkmal der Erfindung ist eine mechanische Trag- und Zentriervorrichtung, die eine derartige Federkonstante hat, daß sie die zugeordnete öldämpfungsvorrichtung nicht nachteilig beeinflußt und die Welle zentriert.

Ein weiteres Merkmal ist eine Zentriervorrichtung, die in Reihe mit dem öldämpfer zwischen der Welle und der umgebenden feststehenden Tragvorrichtung wirksam ist.

Gemäß der Erfindung ist der öldämpfer zwischen dem Wellenlager und der Tragvorrichtung angeordnet, und zwischen dem Dämpfer und dem Lager ist eine mechanische Tragvorrichtung angeordnet, die eine Reihe von Stangen enthält, welche das Lager umgeben, an einem Ende an einem festen Teil der Vorrichtung und an dem anderen Ende an einem das Lager umgebenden Ring befestigt und zwischen dem Lager und der öldämpfungsvorrichtung angeordnet sind, wobei dieser Ring eine Querschnittsform wie ein I-Träger hat und an seinem äußeren Flansch erwünschtermaßen das innere Element der öldämpfungsvorrichtung trägt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Die einzige Figur der Zeichnung ist eine Schnittansicht einer Lagertragvorrichtung nach der Erfindung.

Die Welle 2 ist durch ein Kugellager 4 abgestützt, das einen inneren Laufring 6 auf der Welle und einen äußeren Laufring 8 hat, der in einem das Lager umgebenden Ring 10 befestigt ist. Der äußere Laufring 8 wird an einem Flansch 12 des Ringes 10 durch eine Kiemmutter 14 festgehalten. Der Ring 10 hat eine Querschnittsform wie ein I-Träger, einen zentralen, sich radial erstreckenden Scheibenteil 16 und an dieser in gegenseitigem radialen

Abstand angeformte zylindrische Flansche 18 und 20. Der Laufring 8 ist auf der Innenoberfläche des Flansches 18 angeordnet. ...

Die äußere Oberfläche des äußeren Flansches 20 hat in gegenseitigem Abstand angeordnete Ringdichtungen 22, die eine zylindrische Oberfläche 24 an einem ringförmigen Halter 26 berühren. Der Zwischenraum zwischen den Oberflächen an dem Flansch 20 und der Oberfläche 24 bildet einen öldämpfer, und diesem Zwischenraum wird unter Druck stehendes öl zugeführt. Radial außerhalb der Oberfläche 24 hat der Halter 26 eine äußere zylindrische Oberfläche 28, die mit einer Paßfläche 30 an einer feststehenden, festen Tragvorrichtung 32 zusammengepaßt ist. Der Halter 26 hat einen sich axial erstreckenden kegel-, stumpfförmigen Abschnitt 34, der an seinem Ende einen sich nach innen erstreckenden Flansch 36 aufweist, in welchem ein Kranz von sich axial erstreckenden Löchern 38 gebildet ist.

Die Löcher 38 sind axial fluchtend mit Paßlöchern 40 in dem Scheibenteil 16 des Ringes 10 angeordnet, und.es ist ein Kranz von Stangen 42 vorgesehen, die sich durch diese Löcher parallel zueinander und parallel zu der Wellenachse C- erstrecken. Die Stangen 42 haben jeweils einen Flansch 44, der an der Innenoberfläche des Flansches 36 abliegt, und werden jeweils in dem zugeordneten Loch 38 durch eine Klemmutter 46 festgehalten. Am anderen Ende liegt ein Flansch 50 an dem Scheibenteil 16 an und wird an diesem Teil durch eine Kiemmutter 52 festgehalten. Zur Erzielung bester Ergebnisse hat jeder Bolzen 42 zwei in gegenseitigem Abstand angeordnete Lagerflächen 54 und 56, die in das zugeordnete Loch einfassen. Die Lagerfläche 54 befindet sich an dem Flansch und hat in dem Loch, in dem sie aufgenommen ist, einen Preßsitz. Die Lagerfläche 56

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befindet sich an dem anderen Ende des Loches und hat in diesem einen Lossitz. Diese Anordnung verhindert einen Verschleiß zwischen den Flanschen an den Stangen 42 und dem zugeordneten Teil, durch das sich die Stangen erstrecken.

Die Verwendung dieses Kranzes von Stangen in Verbindung mit dem öldämpfer dient zum Minimieren der Auslenkung des Rotors aufgrund vorübergehender Ungleichgewichte des Rotors, um eine Berührung der Laufschaufelspitzen des Triebwerks mit dem umgebenden Gehäuse zu vermeiden. Die Stangen halten außerdem den Rotor konzentrisch zu der umgebenden Tragvorrichtung, wenn die Turbine nicht in Betrieb ist und während des Anlaufens, bevor der öldämpfer wirksam wird. Der öldämpfer verringert die Amplitude der Schwingung, die durch eine Unwuchtkraft hervorgerufen wird, und die parallelen Stangen 42 zentrieren den Rotor. Die Stangenfederkonstante ist erwünschtermaßen niedrig, so daß das Dämpfen der dynamischen Belastung hauptsächlich durch den öldämpfer erfolgt, wodurch sich eine maximale Wirksamkeit des Dämpfers ergibt. Offenbar kann die mechanische Federkonstante
über einem großen Bereich verändert werden, indem die Länge, der Durchmesser und die Anzahl der Stangen 42 sowie die Werkstoffe dieser Stangen geändert werden.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   Π.» Lager trag vor richtung, gekennzeichnet durch: eine feststehende Tragvorrichtung (32); eine Welle (2), die in der Tragvorrichtung (32) angeordnet ist;

   ein Lager (4) für die Welle mit einem äußeren Laufring (8);

   einen Tragring (10) für den äußeren Laufring (8); eine öldämpfungsvorrichtung, die den Tragring (10) umgibt und ein ringförmiges Teil (26) aufweist, das eine innere zylindrische Fläche (24) und einen Befestigungsflansch hat; wobei der Tragring (10) eine äußere zylindrische Fläche hat, die benachbart zu und mit Abstand radial einwärts von der inneren zylindrischen Fläche (24) angeordnet ist und mit dieser einen öldämpfungszwischenraum begrenzt; wobei das ringförmige Teil (26) einen sich nach innen erstreckenden Flansch (36) an dem von der zylindrischen Fläche (24) abgewandten Ende hat; und

   mehrere Stangen (42), die sich von dem nach innen erstrekkenden Flansch (36) zu dem Tragring (10) erstrecken und in

   beiden befestigt sind.
2. 2. Lagertragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (42) kranzförmig um die Welle (2) und parallel zu dieser angeordnet sind.
3. 3. Lagertragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sich nach innen erstreckende Flansch (36) und dessen Tragring (10) axial fluchtende Löcher (38, 40) zur Aufnahme der Stangen (42) haben.
4. 4. Lagertragvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (42) in den Löchern (38, 40), in denen sie aufgenommen sind, einen Preßsitz haben.
5. 5. Lagertragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere zylindrische Fläche des Tragringes (10) mit in gegenseitigem Abstand angeordneten Dichtringen (22) zum Begrenzen des öldämpfungszwischenrauras versehen ist.
6. 6. Lager tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (10) eine Querschnittsform wie ein I-Träger mit einem Scheibenteil (16) zum Aufnehmen der Stangen (42) und Integrale"zylindrische Flansche (18, 20) hat, von denen einer den äußeren Laufring- (8) trägt und von denen der andere die äußore zylindrische Fläche (24) für den öldämpfer aufweist.

   BAD ORfGiNAL