DE69211795T2 - Hydrodynamische lager mit räumlich getrennten lagersegmenten - Google Patents

Hydrodynamische lager mit räumlich getrennten lagersegmenten

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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfinung bezieht sich auf hydrodynamische Lager. Hintergrund der Erfindung
  • In hydrodynamischen Lagern wird ein rotierender Gegenstand, wie beispielsweise eine Welle durch ein stationäres Lagerkissen über ein unter Druck stehendes Fluid, wie beispielsweise Öl, Luft oder Wasser abgestützt Hydrodynamische Lager machen mit Vorteil von der Tatsache Gebrauch, daß, wenn sich das rotierende Objekt bewegt, dieses nicht entlang der Oberseite des Fluides gleitet. Stattdessen haftet das Fluid in Kontakt mit dem rotierenden Objekt dicht an dem rotierenden Objekt und der Bewegung gesellt sich ein Schlupf bzw. eine Scherung zwischen den Fluidpartikeln durch die gesamte Höhe des Fluidfilmes bei. Wenn somit das rotierende Objekt und die Kontaktschicht des Fluids mit einer Geschwindigkeit sich bewegen, die bekannt ist, nimmt die Geschwindigkeit an Zwischenhöhen der Fluiddicke mit einer bekannten Rate ab, bis das Fluid in Kontakt mit dem stationären Lagerkissen an dem Lagerkissen anhaftet und bewegungslos ist. Wenn aufgrund der Last, die sich durch Abstützung des rotierenden Objektes ergibt, das Lagerkissen zu dem rotierenden Element ausgelenkt wird, wird das Fluid in die keilförmige Öffnung gezogen und es wird ein hinreichender Druck in dem Fluidfilm erzeugt, um die Last abzustützen Diese Tatsache wird bei Drucklagern für hydraulische Turbinen und Propellerwellen von Schiffen ebenso verwendet wie in dem herkömmlichen hydrodynamischen Gleitlager.
  • Sowohl Drucklager als auch radiale bzw. Gleidager sind nomalerweise durch Wellen-Abstützkissen charakterisiert, die um eine Achse beabstandet sind. Die Achse, um die die Kissen beabstandet sind, entspricht allgemein der Längsachse der abzustützenden Welle sowohl für Druck- als auch für Gleitlager. Diese Achse kann als die Hauptachse bezeichnet werden.
  • In einem idealen hydrodynamischen Lager erstreckt sich der hydrodynamische Keil über die gesamte Lager-Kissenfläche, der Fluidfilm ist gerade dick genug, um die Last abzustützen, die Hauptachse des Lagers und die Achse der Welle sind aufeinander ausgerichtet, die Fluidleckage von den Enden der Lagerkissen- Oberfläche, die den Vorder- und Hinterkanten benachbart sind, ist minimal, der Fluidfilm wird sobald entwickelt, wie die Welle zu rotieren beginnt und im Falle von Drucklagern sind die Lagerkissen gleich belastet. Während ein ideales hydrodynamisches Lager noch zu schaffen ist, wird ein Lager, das im wesentlichen jede dieser Aufgaben erfüllt, als ein Entwurf mit optimaler hydrodynamischer Keilbildung bezeichnet.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf hydrodynamische Lager, die manchmal als bewegliche Lagerkissen bekannt sind. Allgemein werden diese Lager in einer solchen Weise angeordnet, daß sie sich bewegen können, um die Bildung eines keilförmigen Filmes aus Schmiermittel zwischen den relativ beweglichen Teilen zu gestatten. Da ein Fluid im Übermaß unerwünschte Reibungs- und Leistungsverluste hervorruft, ist die Fluiddicke vorzugsweise gerade dick genug, um die maximale Last abzustützen. Dies gilt, wenn die Bildung des Keiles optimiert ist. Im wesentlichen verschiebt sich das Kissen mit einer schwenk- oder schwingartigen Bewegung um ein Zentrum, das vor der Kissenoberfläche angeordnet ist und die Lagerreibung hat das Bestreben, den Keil zu öffnen. Wenn die Bildung des Keiles optimiert ist, so erstreckt sich der Keil über die gesamte Kissenfläche. Darüber hinaus wird der Keil mit der geringstmöglichen Geschwindigkeit und idealerweise sobald wie die Welle mit der Rotation beginnt gebildet.
  • In bekannten Lagern vom radialen Kissentyp ist es bislang als notwendig angesehen worden, ein genau festgelegtes Spiel zwischen dem Lager und dem rotierenden abzustützenden Objekt vorzusehen, um die geeignetee Auslenkung der Lagerkissen und die Bildung des hydrodynamischen Keils zu gestatten. Das Erfordernis der engen Toleranzen ist besonders mühsam bei der Herstellung von gasgeschmierten Lagern. Ein weiteres Problem bei gasgeschmierten Lagern besteht im Zusammenbruch des Fluidfilmes bei hohen Geschwindigkeiten. Diese Probleme haben die Verwendung von gasgeschmierten hydrodynamischen Lagern eingeschränkt.
  • Die US-PS-3, 107,955 für Trumpler offenbart ein Beispiel eines Lagers, das an einem Träger gelagerte Lagerkissen aufweist, der sich mit einer Schwenk- oder Schwingbewegung um ein Zentrum verschiebt, das vor der Kissenoberfläche angeordnet ist. Dieses Lager basiert wie viele bekannte Lager nur auf einem zweidimensionalen Modell der Kissenauslenkung. Demzufolge wird eine optimale Keilbildung nicht erzielt.
  • In der US-PS-2, 137,487 für Hall ist ein hydrodynamisches, bewegliches Kissenlager gezeigt, das einen hydrodynamischen Keil bildet, indem sein Kissen entlang sphärischer Obertlächen gleitet. In vielen Fällen steckt das Kissen fest und der entsprechende Keil kann nicht gebildet werden. In der US-PS-3,930,691 für Greene wird das Schaukeln durch Elastomere vorgegeben, die Gegenstand der Verschmutzung und Beeinträchtigung sind.
  • Die US-PS-4,099,799 für Etsion offenbart ein nachgiebiges Kissen-Gaslager, das an einem nicht-einstückigen Hebel angeordnet ist. Das offenbarte Lager verwendet ein Kissen, das auf einem rechteckförmigen Hebelträger angeordnet ist, um einen Schmierkeil zwischen der Kissentläche und der rotierenden Welle zu erzeugen. Sowohl Drucklager als auch radiale bzw. Gleitlager werden offenbart.
  • In der US-PS-4,496,251 für Ide ist ein Kissen gezeigt, welches mit bahnförmigen Sehnen ausgelenkt wird, so daß ein keilförmiger Schmierfilm zwischen den relativ beweglichen Teilen gebildet wird.
  • Die US-PS-4,5 15,486 offenbart hydrodynamische Druck- und Gleitager, die eine Anzahl von Lagerkissen umfässen, von denen jedes ein Oberflächenelement und ein Stützelement aufweist, die getrennt sind und miteinander durch ein elastomeres Material verbunden sind.
  • Die US-PS-4,526,482 offenbart hydrodynamische Lager, die primär für Prozeß- Schmieranwendungen vorgesehen sind, d.h., das Lager ist ausgelegt, um in einem Fluid zu arbeiten. Die hydrodynamischen Lager werden mit einem zentralen Abschnitt der lasttragenden Oberfläche gebildet, der nachgiebiger als der Rest des Lagers ist, so daß sie unter Laßt ausgelenkt werden und eine Drucktasche des Fluides bildet, um große Lasten zu tragen.
  • Es ist ebenfalls in der US-PS-4,676,668 für Ide verrnerkt worden, daß Lagerkissen von dem Stützelement durch wenigstens ein Bein beabstandet sein können, welches eine Flexibilität in drei Richtungen vorgibt. Um eine Flexibilität in der Ebene der Bewegung vorzugeben, sind die Beine nach innen gewinkelt, um eine konische Form mit dem Scheitelpunkt des Konus bzw. dem Schnittpunkt vor der Kissenoberfläche zu bilden. Jedes Bein hat eine Abschnittssteifigkeit, die relativ gering in der Richtung der gewünschten Bewegung ist, um eine Kompensation von Fehlausrichtungen zu gestatten. Diese Lehren sind sowohl bei Gleit- als auch bei Drucklagern anwendbar. Während die Offenbarung dieses Patentes einen beträchtlichen Fortschritt in der Technik repräsentiert, besitzt dieses einige Nachteile. Ein solcher Nachteil ist die Starrheit der Stützstruktur und des Lagerkissens, welche eine Deformation der Kissenobertläche verhindert. Ferner ist die Lagerkonstruktion nicht genormt.
  • Die letzten zwei Patente sind von speziellem Interesse, da sie demonstrieren, daß trotz der anhaftenden und beträchtlichen Unterschiede zwischen Druck- und Gleitlagern einige konzeptionsmäßige Ähnlichkeiten zwischen hydrodynamischen Gleitlagern und hydrodynamischen Drucklagern bestehen.
  • Diese Anmeldung bezieht sich teilweise auf hydrodynamische Drucklager. Wenn der hydrodynamische Keil in solchen Lagern optimiert ist, so ist die Last auf jedem der auf einem Kreisumfang beabstandeten Lager im wesentlichen gleich.
  • Gegenwärtig ist das am meisten verwendete hydrodynamische Drucklager das sogenannte Kingsbury-Lager vom Schuhtyp. Das Kingsbury-Lager vom Schuhtyp ist gekennzeichnet durch eine komplexe Struktur, welche umfäßt: schwenkbar gelagerte Schuhe, einen Druckkragen, der mit der Welle rotiert und eine Last an die Schuhe anlegt, einen Basisring für die Abstützung der Schuhe, ein Gehäuse bzw. Lager, das die inneren Lagerelemente enthält und abstützt, ein Schmiersystem und ein Kühlsystem Infolge dieser komplexen Struktur ist das Kingsbury-Lager vom Schuhtyp typischerweise außerordentlich teuer.
  • Eine Alternative zu dem komplexen Kingsbury-Lager vom Schuhtyp ist das genormte Sockellager. Dieses Lager ist u.a. bei Tiefbrunnen-Pumpen verwendet worden. Diese relativ einfache Struktur ist typischerweise durch Sandformung oder irgendeine andere rohe Herstelltechnik gebildet worden, da bislang die spezifischen Abmessungen nicht von Bedeutung erschienen sind. Das Lager ist strukturell gekennzeichnet durch eine flache Basis mit einem dicken inneren kreisförmigen Ansatz, mehrere starre Sockel, die sich quer von der Basis erstrecken und ein auf jedem starren Sockel zentriertes Druckkissen.
  • Bekannte hydrodynamische Lager leiden oftmals an einer Fluidleckage, welche einen Zusammenbruch des Fluidfilmes hervorruft. In radialen Lagern tritt die Leckage in erster Linie an den axialen Enden der Lagerkissenoberfläche auf. Bei Drucklagern tritt die Leckage primär an dem äußeren Kreisumfang der Kissenobertläche infolge der Zentrilugalkräfte auf, die auf das Fluid einwirken. Wenn die Keilbildung optimiert ist, ist die Fluidleckage minimal.
  • Ein hydrodynamisches Lager gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 ist z.B. in der britischen Patentbeschreibung 1392245 offenbart. Dieses frühere Dokument offenbart ein axiales Gleitlager, das einen Ringkörper umfäßt, der eine Schicht aus Lagermetall aufweist, die einer Endfläche der Gleitfläche zugefügt wird, die über den Umfäng dieser Endfläche verteilt ist, wobei jede Gleitfläche einen flachen Teil und einen Teil aufweist, dessen Querschnitt abgeschrägt ist, wobei der Ringkörper und die Lagermetallschicht unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Der gesamte Ringkötper ist auf einem Stützring in einer solchen Weise angeordnet, daß die flachen Teile irgendeiner Gleitfläche symmetrisch in Beziehung auf die Ansätze des Stützringes angeordnet sind. Der Stützring als die Stützstruktur umfäßt Ausnehmungen, die daher kein Teil der Kissen sind.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein hydrodynamisches Lager vorzugeben, welches eine Dicke des Fluidfilmes aufbaut, die gerade ausreicht, um die maximale Last abzustützen, aber eine unerwünschte Reibung verhindert. Ferner sollte ein Lager den Fluidkeil über die gesamte Kissenfläche erstrecken und es sollte eine Bildung des Fluidkeiles mit der geringstmöglichen Geschwindigkeit vorgeben. Weitere Aufgaben liegen in der Vorgabe eines Lagers, welches mit minimalen Lagerdimensionen hergestellt werden kann und dabei noch eine vereinfachte Konstruktion vorgibt. Weiterhin sollte ein solches Lager die Fluidleckage auf ein Minimum bringen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung offenbart ein Lager vom Kissentyp gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführunsbeispiele sind in den beigeschlossenen Unteransprüchen definiert.
  • Das Lager vom Kissentyp, welches vorzugsweise genormt ist, kann aus einem einzigen Stück eines starkwandigen Rohres oder eines zylindrischen Zapfens gebildet werden, der mit kleinen Nuten und Schlitzen, Bolrrungen oder Einschnitten versehen ist bzw. eingearbeitet aufweist, die sich durch die Lagerwand erstrecken, um ein flexibles Gleit- oder Drucklager und eine Stützstruktur zu definieren. Die Kissen und die Stützstruktur sind so ausgelegt, daß die Form des konvergierenden Keiles optimiert wird, der zwischen der Kissenoberfläche und der Welle gebildet wird, wenn die Welle rotiert.
  • Speziell ist entdeckt worden, daß ein hydrodynamisches Lager höchstwirksam arbeitet, wenn der hydrodynamische Keil verschiedene Charaltteristiken aufweist. Speziell sollte sich der Keil über die gesamte Kissenoberfläche erstrecken; der Keil sollte zu allen Zeiten eine geeignete Dicke aufweisen; der Keil sollte so geformt sein, daß er die Fluidleckage auf ein Minimum bringt; der Keil sollte an eine Fehlausrichtung angepaßt sein, so daß die Hauptachse des Lagers kolinear oder im wesentlichen parallel zu der Achse der Welle ist; und der Keil sollte bei der geringstmöglichen Geschwindigkeit gebildet werden, um Schaden der keilbildenden Oberfläche zu verhindern, welche im allgemeinen infolge eines Obertlächenkontaktes der Welle mit dem Kissen bei geringen Geschwindigkeiten auftritt. Darüber hinaus sollte bei Drucklagern die Last zwischen den beabstandeten Lagerkissen gleich sein.
  • Bezüglich der Dicke des Fluidfilmes versteht es sich, daß die optimale Dicke mit der Last variiert. Bei hoher oder schwerer Belastung ist ein relativ dicker Fluidfilm erwünscht, um in geeigneter Weise die Last abzustützen Dickere Filme erhöhen jedoch die Reibung und den Leistungsverlust. Die Lager sind daher vorzugsweise so entworfen, daß sie die minimal erforderliche Dicke vorgeben, um die Welle bei maximaler Last abzustützen
  • Die Stützstruktur ist vorzugsweise genormt (einstückig).
  • Der Erfinder hat entdeckt, daß in vielen spezifischen Anwendungsfällen, wie beispielsweise Hochgeschwindigkeitsanwendungen, es erforderlich ist, die dynamische Flexibilität des gesamten Systems zu prüfen und abzuschätzen, das aus der Welle bzw. dem Rotor, dem hydrodynamischen Schmierfilm und dem Lager besteht. Bei einer Computeranalyse dieses Systems unter Verwendung eines Modelles mit finiten Elementen ist festgestellt worden, daß es notwendig ist, das gesamte Lager als ein vollständig flexibles Element zu behandeln, das die Form unter Betriebsiasten verändert. Durch Hinzufügen von mehr oder weniger Flexibilität über die Bearbeitung der Grundstruktur können Lagercharakteristiken erzielt werden, die einen Betrieb mit stabiler geringer Reibung über weite Betriebsbereiche vorgeben. Eine Anzahl von Variablen ist gefünden worden, die wesentlich die Lager-Leistungscharakteristik beeinflussen. Unter den wichtigsten Variablen sind die Form, Größe, der Ort und die Materialcharakteristiken (z.B. der Elastizitätsmodul usw.) des Kissens und der Stützelemente.
  • Spezifische Anwendungsfälle der Lager der vorliegenden Erfindung umfässen elektrische Motoren, Gebläse, Turbolader, Verbrennungskraftmaschinen, Außenbordmotoren und Kompressorenlexpander. Testgeschwindigkeiten haben 300.000 U/min überschritten. Es wird vermerkt, daß die Einschmtte, Nuten und Öffnungen zusätzlich zu der Gestattung einer Bewegung für das Lagerkissen, um einen konvergierenden Teil für die hydrodynamische Schmierung zu bilden, dem Kissen selbst eine Auslehkung und Formänderung, beispielsweise durch Abfiachung, gestatten. Dies verbessert unter anderem die Betriebsleistung durch Veränderung der Exzentrizität des Lagers.
  • Die Lager können aus Metallen, Metallpulver, Plastik, Keramik oder Verbundstoffen gebildet werden. Bei der Herstellung in kleinen Mengen werden die Lager typischerweise durch Abstechen, Abdrehen und Fräsen der Rohlinge hergestellt, um größere Nuten oder Öffnungen zu bilden; kleinere Nuten werden gebildet durch Wasserstrahlschneiden, elektrische Entladung oder Laser- Bearbeitungsverfahren und gestatten eine Entwurfsflexibilität, um das Lager abzustimmen und die gewünschten Charakteristiken vorzugeben. Die Abstimmung wird im wesentlichen die Steifigkeit verändern, die ihrerseits die Vibration eliminiert. Die Herstellung in größeren Mengen eines Lagers eines einzigen Typs wird vorzugsweise verwirklicht durch Spritzgießen, Extrusion, Pulvermetall- Formgießen, Präzisions-Formguß oder einige ähnliche Herstelltechniken. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Zwischenmengen von Lagern gemäß einem neuen Verfahren hergestellt, das die Bearbeitung und die Formgußtechnik kombiniert. Die vorliegende Erfindung hat ebenfalls leicht formbare Lager im Auge, welche keine verdeckten Öffnungen aufweisen, so daß sie in einer einfachen zweistückigen Form gegossen werden können. Allgemein können die Lager der vorliegenden Erfindung mit einem Bruchteil der Kosten hergestellt werden, die für vergleichbare Lager erforderlich sind.
  • Entgegen bekannten Lagern vom Kissentyp gestattet die vorliegende Erfindung dem Kissen selbst eine Formänderung (z.B. Abflachen), um die Leistung zu verbessern; und sie gestattet vergleichbare Auslehkungen innerhalb einer kleineren Umhüllung (d.h. die Differenz zwischen der radialen inneren Gleitoberfläche und der radialen äußeren Gleitoberfläche in Gleitlagern) speziell bei Gleitlagern. Alle diese Charakteristiken tragen zu der Bildung eines optimalen hydrodynamischen Keiles bei.
  • Während es zahlreiche Anordnungen von Bohrungen, Nuten, Einschnitten oder Schlitzen gibt, gibt es primär zwei Arten von Auslehkungen: nämlich eine oder mehrere Sehnen oder Membranen, die sich in der allgemeinen Lastrichtung in einem Biegemodus auslenken und zweitens durch Torsionsauslehkung in einem Träger oder einer Membran in einer Richtung, die sich von dem Kissen hinweg entlang der Längsachse der Welle in Gleitlagern erstreckt. Das Ausmaß der Auslehkung im Biegemodus ist teilweise eine Funktion der Steifigkeit der Stützstruktur in radialer Richtung. Das Kissen selbst kann hergestellt sein, daß es sich unter einer Last auslenkt, um eine unterschiedliche Form zu bilden, indem innere Einschnitte unter dem Kissen vorgesehen sind oder indem die Kanten des Kissens hinterschnitten werden. In jedem Fall werden die Einschnitte speziell gemacht, um zu einer vorbestimmten Form unter Last zu führen. Durch Umgebung oder Abstützung bestimmter Sehnen oder Membranen mit Schmierflüssigkeit kann ein Dämpfungselement dem Entwurf hinzugefügt werden.
  • Die Gleitlager der vorliegenden Erfindung passen ebenalls in eine relativ kleine Umhüllung (d.h. Abstand zwischen dem äußeren Durchmesser des Gehäuses und dem inneren Durchmesser des Kissens).
  • Das Erfordernis nach engen Toleranzen zwischen dem Lagerkissen und dem abzustützenden Wellenteil kann umgangen werden durch solche Dimensionierung des Lagers, daß der Abstand zwischen dem Lagerkissen und dem abzuslutzenden Wellenteil eliminiert wird, während zur gleichen Zeit die Stützstruktur so dimensioniert wird, daß die radiale (im Falle eines Gleitlagers) oder axiale (im Falle eines Drucklagers) Steifigkeit des Lagers geringer ist als die entsprechende Steifigkeit des Fluidfilmes des abstützenden Fluids. Entweder das gesamte Kissen oder nur ein Teil desselben kann in Kontakt mit der Welle vorgespannt werden. Bei extrem flexiblen Lagern kann es beispielsweise erwünscht sein, das gesamte Kissen im Kontakt mit der Welle torsionsmäßig vorzuspannen Andererseits ist es in einigen Fällen vorteilhaft, nur die Vorderkante des Lagerkissens in Kontakt mit der Welle torsionsmäßig vorzuspannen, um einen hydrodynamischen Keil zu definieren. Somit können die Lager der vorliegenden Erfindung mit einer Eingriffsanpassung entworfen werden, wenn sie auf der Welle installiert werden.
  • Natürlich kann die vorliegende Erfindung bei irgendeinem Radiallager, Drucklager oder kombiniertem Radial- und Drucklager angewendet werden. Insbesondere wenn die Lager-Stützstruktur symmetrisch um die Mittellinie des Kreisumfangs des Lagerkissens ist, wird das Lager bidirektional, d.h., es ist in der Lage, eine Welle in zwei Drehrichtungen in identischer Weise abzustützen Wenn jedoch die Lager-Stützstruktur nicht symmetrisch um die Mittellinie des Kreisumfangs des Lagerkissens ist, so wird sich das Lager unterschiedlich auslenken, wenn es eine Welle in einer ersten Drehrichtung im Vergleich zur Drehung in der entgegengesetzten Richtung abstützt Sowohl für die Gleit- oder Radiallager als auch für die Drucklager ist die Hauptachse die zentrale Achse des zylindrischen Rohlings, aus dem das Lager gebildet wird.
  • In einem bevorzugten Ausfülrrungsbeispiel können die Lagerkissen für eine Auslenkung abgestützt werden, so daß sie das hydrodynamische Fluid zurückhalten, wodurch das Problem der Fluidleckage vermieden wird. Bezüglich der Radial- oder Gleitlager wird die Stützstruktur so entworfen, daß unter Last das Lagerkissen ausgelenkt wird, um eine Fluid-Rückhaltetasche zu bilden.
  • Allgemein wird eine solche Abstützung erzielt, wenn der primäre Stützteil mit dein Lagerkissen in der Nähe der axialen Kanten des Lagerkissens verbunden wird und das Zentrum des Lagerkissens nicht direkt abgesuitzt ist, d.h. für eine Auslenkung radial nach außen frei ist. Bezüglich Drucklager ist das Kissen so abgestützt, daß es unter Last zu dem Lager-Innendurchmesser geschwenkt wird, um eine zentrifugale Leckage zu verhindern. Allgemein wird dies erreicht, wenn die Kissen-Stützoberfläche, an der die primäre Stützstruktur das Lagerkissen abstützt, näher an dem Außendurchmesser des Lagers als an dem Innendurchmesser des Lagers angeordnet ist. Wenn die primäre Stützstruktur zwei oder mehr radial beabstandete Träger aufweist, so muß die Gesamt-Stützstruktur ausgelegt werden, um eine Auslenkung des Lagerkissens an dem inneren Ende hervorzurufen. Ferner wird, wenn das Lagerkissen durch mehrere radial beabstandete Träger abgestützt wird und der Bereich zwischen den Trägern nicht direkt abgestützt ist, das Lager das Bestreben haben sich auszulenken, um einen konkaven Fluid-Rückhaltekanal zu bilden.
  • Eine Anzahl von Herstellverfahren für die Lager der vorliegenden Erfindung sind möglich. Die Auswahl eines speziellen Herstellungsverfahrens hängt in großem Umtäng von dem Volumen des speziell herzustellenden Lagers ab und von den verwendeten Materialien. In Anwendungsfällen mit geringem Volumen oder wenn es erwünscht ist, Prototypen zum Test und/oder zur Produktion von Gießformen ohne ähnlichen Einrichtungen herzustellen, werden die Lager vorzugsweise aus metallischen zylindrischen Rohlingen hergestellt, die beispielsweise aus einem dickwandigen Rohr oder anderen Zapfen, die bearbeitet werden, um radiale und/oder Flächenbohrungen oder Nuten vorzugeben, die mit radialen Einschnitten oder Schlitzen entweder durch numerisch gesteuerte elektrische Entlade- Herstelltechniken, numerisch gesteuerte Laser-Schneidtechniken oder numerisch gesteuerte Wasserstrahl-Schneidtechniken gebildet werden. Bei mittleren Volumen werden die Lager der vorliegenden Erfindung vorzugsweise hergestellt unter Verwendung eines Präzisions-Formgußvertahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. In Anwendungsfällen mit großem Volumen können die Lager der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer großen Vielzal von Materialien, wie beispielsweise Plastik, Keramik, Pulvermetallen und Nicht-Pulvermetallen und Verbundmaterialien hergestellt werden. In Anwendungsfällen mit großem Volumen kann eine Anzahl von Hersteilverfahren einschließlich des Spritzgießens, des Formgießens, des Sinterns und der Extrusion ökonomisch verwendet werden. Die Lager der vorliegenden Erfindung können in einer Form gebildet werden, die leicht gießbar ist.
  • Kurz gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Radiallager, Drucklager und kombinierte hydrodynamische Padial- und Drucklager, welche beträchtlich besser als bekannte Lager arbeiten und mit einem Bruchteil der Kosten vergleichbarer Lager hergestellt werden können.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Einzelheiten der Erfindung seien im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • Figur 1A eine Ansicht eines Drucklagers gemäß der vorliegenden Erfindung von unten ist.
  • Figur 1B eine teilweise geschnittene Ansicht des Drucklagers von Figur 1A entlang der Linien ist, die in Figur 1A angegeben sind.
  • Figur 1C eine Draufsicht auf das Drucklager von Figur 1A ist.
  • Figur 2A eine Draufsicht auf ein Drucklager bzw. ein kombiniertes Radial/Drucklager ist.
  • Figur 2B eine Ansicht von unten auf das Drucklager bzw. das kombinierte Radial/Drucklager von Figur 2A ist.
  • Figur 2C ein Querschnitt entlang der in Figur 2A angegebenen Linien ist.
  • Figur 3A eine Draufsicht auf ein Drucklagerkissen ist, das mit einer gestrichelt angegebenen Bodenausnehmung versehen ist.
  • Figur 3B eine Seitenansicht des Drucklagerkissens von Figur 3A zeigt.
  • Figur 3C eine Seitenansicht eines Radiallagerkissens zeigt, das mit einer gestrichelt eingezeichn&n Bodenausnehmung versehen ist.
  • Figur 4A eine Draufsicht auf ein Drucklagerkissen ist, das mit einer Bodenausnehmung an jeder Kante versehen ist, die gestrichelt eingezeichnet ist.
  • Figur 4B eine Seitenansicht des Drucklagerkissens von Figur 4A ist, wobei die Bodenausnehmungen gestrichelt angezeigt sind.
  • Figur 4C eine Seitenansicht eines Radial- oder Gleitlagerkissens ist mit Bodenausnehmungen, die in Kantennähe gebildet sind, wie dies gestrichelt eingezeichnet ist.
  • Figur 5A eine Draufsicht auf ein Lagerkissen für ein Radiallager ist.
  • Figur 5B eine Seitenansicht des Lagerkissens von Figur 5A ist.
  • Figur 5C eine Bodenansicht des Lagerkissens von Figur SA ist.
  • Detaillierte Beschreibung der illustrativen Ausführungsbeispiele
  • Bei einer Beschreibung der Lager der vorliegenden Erfindung in einer verständlichen Weise ist es hilfreich, einige gemeinsame Einzelheiten zu beschreiben.
  • Jedes Lagerkissen eines Lagers, das eine Welle abstützt, umläßt eine Vorderkante und eine Hinterkante. Die Vorderkante ist definiert als die Kante, die zuerst durch einen Punkt auf dem Kreisumfang der Welle erreicht wird, wenn sie mit der Rotation fortfährt. In gleicher Weise ist die Hinterkante definiert als die Kante, die auf dem Kreisumfang später durch den gleichen Punkt auf der Welle erreicht wird, wenn sie mit der Rotation fortfährt. Wenn die Welle in der geeigneten Richtung gedreht wird, so bewegt sie sich auf einem Fluidfilm von der Vorderkante über das Lagerkissen und von der Hinterkante hinweg.
  • Obgleich eine spezifische Bezugnahme entweder auf Gleitlager oder Drucklager erfolgt, um das Verständnis dieser Erfindung zu erleichtern, gelten einige der gleichen Prinzipien des Lagerentwurfs unabhängig von der spezifischen Form des entworfenen Lagers. Beispielsweise arbeiten beide Arten von Lagern auf dem Prinzip der Bildung eines hydrodynamischen Keils. Ferner ist die Hauptachse sowohl von Gleitlagern als auch von Drucklagern die zentrale Achse des zylindrischen Rohlings, aus dem das Lager gebildet wird. Die Mittellinie des auf einem Kreisumfang liegenden Kissens ist die sich radial erstreckende Linie, die durch das geometrische Zentrum des Kissens und die Hauptachse des Lagers verläuft. Wenn dementsprechend entweder ein Drucklager oder ein Gleitlager symmetrisch um diese Mittelachse, d.h. die Hauptachse ist, so ist das Lager bidirektional
  • Es gibt bedeutende Unterschiede zwischen Drucklagern und Gleit- oder Radiallagern. Der bedeutendste Unterschied ist natürlich der Teil der abgestützten Welle und demzufolge die Ausrichtung und/oder Lage der Lagerkissenabstützungen. Während Gleidager beispielsweise Kreisumfangsteile von Wellen abstützen, stützen Drucklager Schultern oder axiale Endteile von Wellen ab. Andere Unterschiede ergeben sich aus diesem fündamentalen Unterschied. Beispielsweise stützen in einem Radial- oder Gleitlager die Kissen die Last in Richtung der Last ab; während bei einem Drucklager normalerweise alle Kissen gemeinsam die Last abstützen. Darüber hinaus besitzt ein Gleitlager allgemein einen eingebauten Keil aufgrund von Differenzen in dem Wellen- und Lagerdurchmesser: umgekehrt gibt es keinen solchen eingebauten Keil in Drucklagern. Während ein Gleit- oder Radiallager die Rotationsstabilität ebenso wie die Last kontrolliert, trägt ein Drucklager typischerweise nur die Last. Es versteht sich ebenfalls, daß der Entwurf von Gleitlagern und insbesondere von hydrodynamischen Gleitlagern beträchtlich komplizierter als der Entwurf von Drucklagern ist. Teilweise ist dies auf die Zwänge zurückzuführen, die durch das Erfordernis auferlegt werden, die radiale Umhüllung der Gleitlager zu begrenzen. Für eine Anpassung an diese Unterschiede ist die Konfiguration von Drucklagern natürlich etwas unterschiedlich gegenüber jener von Gleitlagern. Wie aus dieser Offenbarung hervorgeht, sind nicht destoweniger viele hier erläuterten Prinzipien sowohl auf Druck- als auch auf Gleitlager anwendbar.
  • Der wichtigste Gesichtspunkt bei der Ausführung eines hydrodynamischen Lagers ist die Form des Raumes, typischerweise eines konvergierenden Teiles, zwischen der abzustützenden rotierenden Welle und der Lagerkissenoberfläche. Da die Form der Wellenobertläche, die abzustutzen ist, grundsätzlich unveränderlich ist, folgt daraus, daß der wichtigste Gesichtspunkt beim Entwurf von hydrodynamischen Lagern die Form der Kissenoberfläche unter der Last ist. Die Form der Kissenobertläche unter der Last hängt prinzipiell von zwei Faktoren ab: der Form des Kissens selbst und dem Aufbau und dem Ort der Kissen- Stützstruktur. Für die Zwecke dieser Beschreibung folgt eine Erläuterung verschiedener Kissenentwürfe. Es muß betont werden, daß Kissenformen, wie sie hier verwendet werden, mit verschiedenen Stützstrukturen, wie sie z.B. aus der EP-A-0 343 620 bekannt sind, verwendet werden können. Ein Lager gemäß der vorliegenden Erfindung kann so aufgebaut werden, daß das Lager bidirektional verwendet werden kann, d.h., daß das Lager in der Lage ist, eine Welle entweder bei einer Drehung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn abzustützen Das Lager ist bidirektional aufgrund dessen, daß die Kissen symmetrisch um ihre Mittellinie sind, welche definiert ist als die sich radial erstreckende Linie, die durch die Lager-Hauptachse und das geometrische Zentrum des Kissens verläuft.
  • Ein besonders wichtiger Gesichtspunkt beim Entwurf von Drucklagern der vorliegenden Erfindung ist die Verhinderung einer Fluidleckage. In einem großen Ausmaß kann dieses Ziel erreicht werden durch Entwurf der Stützstrukturen in solcher Weise, daß unter Last die innere Kante der Lagerkissen nach unten ausgelenkt wird. Im Betrieb entspricht die Auslehkung nach unten der inneren Kante des Lagerkissens einer Auslehkung hinweg von der abgestützten Welle. Die abgelenkte Ausrichtung des Lagerkissens verhindert im wesentlichen den Verlust von Fluid, der anderenfalls auftritt infolge der Zentrifugal-Kraftwirkung auf das Fluid.
  • Der Verlust von hydrodynamischem Fluid kann weiter vermindert werden durch Abstützung des Lagerkissens dergestalt, daß unter Last sich das Lagerkissen deformiert, um eine Schmiermittel-Rückhaltetasche zu bilden. Eine solche Abstützung kann erzielt werden, wenn das Lagerkissen durch mehrere radiale oder auf einem Kreisumfang beabstandete Träger abgestützt wird und der Bereich zwischen den Trägern nicht direkt abgestützt wird, so daß der ungestützte zentrale Bereich des Kissens das Bestreben hat sich nach außen von der Welle hinweg zu deformieren, um eine Fluid-Rückhaltetasche zu bilden. Eine größere Tasche wird erhalten, wenn die Träger weiter voneinander beabstandet sind.
  • Bezüglich der Verhinderung der Fluidleckage und der Bildung eines hydrodynamischen Keiles und gemäß der Erfindung ist ein wichtiger Gesichtspunkt beim Entwurf von spezifischen Kissenformen das Vorsehen von Bodenausnehmungen auf den Kissen.
  • Ein Lagerentwurf gemäß der Erfindung ist in den Figuren 1A-1C dargestellt. Diese Zeichnungen stellen ein scheibenartiges Drucklager dar, in welchem die beschriebene Kissenform in einem extrem dünnen scheibenähnlichen zylindrischen Element erhalten wird. Figur 1A ist eine Bodenansicht des scheibenartigen Lagers und zeigt auf einem Kreis beabstandete Bodenausnehmungen 132b und Nuten 132p (gestrichelt), welche mehrere auf einem Kreisumfang beabstandete Druckkissen 132 definieren. Der Querschnitt der Nuten 132p und der Bodenausnehmungen 132b ist am besten in der Querschnittsansicht von Figur 1B veranschaulicht. Wie in dieser Figur gezeigt, sind die Nuten 132p und 132b sehr flach. Schließlich zeigt Figur 1C eine Draufsicht auf das scheibenartige Drucklager, in welcher die auf einem Kreis beabstandeten, das Kissen definierenden Nuten 132p dargestellt sind und die Bodenausnehmungen 132b gestrichelt gezeigt sind.
  • Wie zuvor erläutert, definieren die das Kissen bildenden Nuten 132p eine auf einem Kreis beabstandete Reihe von Lagerkissen 132. Die Bodenausnehmungen 132b hinterschneiden die Kissenoberfläche in einem hinreichenden Ausmaß, so daß der Teil der Druck-Kissenoberfläche, der hinterschnitten ist, sich leicht nach unten auslenken kann, um einen konvergierenden Keil und eine Schmiermittel- Rückhaltetasche zu bilden. Zusammen führen diese Auslehkungen zu der Bildung einer Reihe von konvergierenden Keilen, so daß der Wellenlauf auf einer Schicht eines unter Druck stehenden Fluidfilmes abgestützt ist. Ferner wird aufgrund der Natur der Bodenausnehmungen 132b das Schmiermittel auf der Kissenoberfläche zurückgehalten und entweicht nicht an den radialen inneren und äußeren Kanten des Kissens. Eine finite Elementanalyse hat gezeigt, daß bei einer ausreichenden Last diese einfache Scheibe ausgelenkt wird, um als ein hydrodynamisches Mehrkissen-Lager auch ohne eine Auslenkung der Stützstruktur zu arbeiten. Somit kann eine einfache scheibenähnliche Lagerkissenkonfiguration der in den Figuren 1A-1C gezeigten Art auf einer starren Stützstruktur angeordnet werden und immer noch befriedigende Ergebnisse erzielen. Natürlich kann eine sich auslenkende Stützstruktur gewünschtenfalls verwendet werden.
  • Wie zuvor erwähnt, hängt der Entwurf einer Kissenform für irgendeine spezielle Anwendung von den Anforderungen dieser Anwendung ab. Die vorstehende und die folgenden strukturellen Modifikationen und Betrachtungen können alleine oder in Kombination verwendet werden. Die Figuren 2A-2C und 5A-5C zeigen, wie alle diese Merkmale in einem einzigen Lager kombiniert werden können. Dies bedeutet keinen Vorschlag, alle diese Merkmale notwendigerweise in jedem Entwurf einzuschließen. Tatsächlich ist dies selten erforderlich. Es ist jedoch möglich, alle diese Merkmale in einem einzigen Lager zu kombinieren, falls dies erwünscht ist.
  • Figur 2A zeigt eine Draufsicht auf ein Drucklager oder ein kombiniertes Radial/Drucklager, in welchem die Lagerkissen 132 mit Radiusausschnitten 132C versehen sind, um die Länge der Vorderkante zu erhöhen. Die Radiusausschnitte 132C sind an jeder Kante vorgesehen, um natürlich einen bidirektionalen Betrieb zu ermöglichen, wobei erwünschtenfalls die Radiusausschnitte 132C nur an einer Kante vorgesehen sein können, um optimale Ergebnisse bei einem Betrieb in einer Richtung vorzugeben. In Figur 2A werden die individuellen Kissen 132 durch Kissen definierende Nuten 132p vorgegeben.
  • Figur 2B zeigt eine Bodenansicht des Drucklagers von Figur 2A. In dieser Ansicht ist erkennbar, daß das Lager umfäßt Bodenschienen 132r, Nuten 1329, um die Einlaß-Aufbiegung zu erhöhen, eine Abschrägung 132T, um die Einlaß- Aufbiegung weiter zu erhöhen und eine Bodenausnehmung 132b, um die Flüssigkeit weiter zu kanalisieren und die Einlaß-Aufbiegung zu erhöhen. In diesem Fall geben die Nuten, die Abschrägung und die Ausnehmungen gemeinsam die gewünschte Auslehkung vor.
  • Figur 2C ist ein Querschnitt des Lagers von Figur 2A entlang der in Figur 2A eingezeichneten Linien. Figur 2C zeigt ebenfalls das auf einer Stützstruktur 137 angeordnete Lager. Die Stützstruktur ist schematisch als ein Kasten gezeigt, um anzuzeigen, daß gemäß der vorliegenden Erfindung verschiedene Stützstrukturen verwendet werden können. Wie zuvor vermerkt, ist es durch einen geeigneten Kissenentwurf möglich, das Erfordernis für eine Auslenkung der Stützstruktur zu vermeiden. In einem solchen Fall kann die Stützstruktur starr sein, z.B. das Gehäuse. Alternativ kann jedoch die Stützstruktur eine auslenkbare Stützstruktur irgendeiner Art sein, wie sie hier offenbart wird und primäre, sekundäre und tertiäre Stützteile für die Abstützung der Lagerkissen für eine Bewegung in sechs Freiheitsgraden aufweisen. In gleicher Weise sind die Kissenmodifikationen, die hier erläutert werden, allgemein individuell oder in Kombination auf Lagerkissen für irgendeines der hier offenbarten Lager anwendbar.
  • Weitere Beispiele von Bodenausnehmungen, die in Kissen gebildet werden, welche für den Betrieb in einer Richtung entworfen sind, sind in den Figuren 3A-3C gezeigt. Die Figuren 3A-3C zeigen Draußichten und Seitenansichten eines Druck-Lagerkissens 132, das mit einer Bodenausnehmung 132 gebildet ist, um eine Kanalbildung hervorzurufen. Die verminderte Kissenfiäche gestattet ebentalis Auslenkungen unter Druck auf die Bodenoberfläche, wodurch ein konvergierender Keil gebildet wird. Daßiese Modifikation nur an einer Kante des Kissens 132 vorgesehen ist, ist das Kissen zur Verwendung in einem Lager mit einer Drehrichtung beabsichtigt. Die in den Figuren 3A und 3B gezeigte Kissenkonstruktion ist im wesentlichen die gleiche, wie sie bei einem kombinierten Radial/Drucklager verwendet wird. Der einzige Unterschied ist der, daß das Kissen mit einem konischen Abschnitt gebildet wird.
  • Figur 3C zeigt ein Radial-Lagerkissen 32, das mit einer Bodenausnehmung 32b an einer Kante desselben versehen ist. Erneut ist dies ein Lager für eine Drehung in einer Richtung.
  • Die Figuren 4A-4C veranschaulichen Lagerkissen-Konfigurationen ähnlich jenen in den Figuren 3A-3C mit der Ausnahme, daß die Bodenausnehmungen 132b an beiden Kanten des Lagerkissens vorgesehen sind, um einen bidirektionalen Betrieb zu gestatten. Speziell umfäßt das Druck- oder kombinierte Radial- und Drucklagerkissen 132 in den Figuren 3A und 4B Bodenausnehmungen 132b an jeder Kante desselben. Wie durch einen Vergleich der Figuren 4A-4B mit den Figuren 3A-3B hervorgeht, sind die Bodenausnehmungen etwas kleiner, um solche Ausnehmungen an jeder Kante vorsehen zu können.
  • In gleicher Weise umfäßt in Figur 4C das Radiallagerkissen 32 Bodenausnehmungen 32b an jeder Kante desselben. Erneut sind die Ausnehmungen etwas kürzer als die Ausnehmungen, die in dem unidirektionalen Lager gemäß Figur 3C vorgesehen sind. Figur 5A zeigt eine Draufsicht auf ein Gleit- oder Radiallagerkissen 32 mit einem Radiusausschnitt 32C, der in jeder Kante desselben gebildet wird, um die Länge der Vorderkanten zu erhöhen. Dies erhöht den Betrag an Schmiermittel, das auf die Lagerkissenoberfläche gebracht wird.
  • Figur 5B zeigt eine Seitenansicht des Lagerkissens 32 von Figur 5A. Aus dieser Ansicht ist es möglich, den Radiusausschnitt 32C zu erkennen, der in der Oberfläche des Kissens gebildet ist, die Abschrägung 32t, die an den Bodenkanten des Kissens gebildet ist, die Bodenausnehmung 32b, die auf der Unterseite des Kissens gebildet ist, die Nuten 32g, die auf der Bodenseite des Kissens gebildet sind und die Schienen 32r, die sich radial nach außen von der Bodenoberfläche des Kissens erstrecken.
  • Figur 5C zeigt die Bodenansicht des Lagerkissens von Figur 5C und Figur 5B, aus denen die Bodenschienen 32r, die Nuten 329 und die Bodenausnehmungen 32p erkennbar sind.
  • Wie zuvor erläutert, definieren die Kissen bildenden Nuten 132p eine auf einem Kreis beabstandete Reihe von Lagerkissen von 132. Die Bodenausnehmungen 132b hinterschneiden die Kissenoberfläche in einem hinreichenden Ausmaß, so daß der Teil der Lagerkissenoberfläche, die hinterschnitten ist, sich leicht nach unten auslenken kann, um einen konvergierenden Teil und eine Schmiermittel- Rückhaltetasche zu bilden. Gemeinsam führen diese Auslenkungen zu der Bildung einer Reihe von konvergierenden Keilen, so daß der Wellenlauf auf einer Schicht eines unter Druck stehenden Fluidfilmes abgestützt ist. Ferner wird aufgrund der Natur der Bodenausnehmungen 132b das Schmiermittel auf der Kissenoberfläche zurückgehalten und entweicht nicht von den radialen inneren und äußeren Kanten des Kissens. Eine finite Elementanalyse hat gezeigt, daß bei einer hinreichenden Last sich diese einfache Scheibe auslenkt, so daß sie als ein hydrodynamisches Mehrfachkissen-Lager auch ohne eine Auslenkung der Stützstruktur arbeitet. Eine einfache scheibenartige Lagerkissen-Konfiguration der in den Figuren 1A-1C gezeigten Art kann daher aus einer starren Stützstruktur angeordnet werden und immer noch befriedigende Ergebnisse erzielen. Natürlich kann eine sich auslenkende Stützstruktur verwendet werden, falls dies gewünscht ist.
  • Ein wichtiger Gesichtspunkt im Hinblick auf die Herstellung der hydrodynamischen Lager der vorliegenden Erfindung ist die Vorgabe von bearbeitbaren Lagerformen, d.h. Lagerformen, die hergestellt werden können durch Bearbeitung eines Stückes von dickwandigem Rohr oder eines ähnlichen zylindrischen Zapfens unter Verwendung von standardmäßig verfügbaren Bearbeitungstechniken. Derartige Lager sind charakterisiert durch die Tatsache, daß sie aus einem Stück eines dickwandigen Rohres oder eines ähnlichen zylindrischen Zapfens durch das Vorsehen von Bohrungen, Schlitzen und Nuten gebildet werden können. Der Vorteil solcher Lager liegt darin, daß es leicht ist, Prototypen herzustellen und diese Prototypen nach dem Test zu modifizieren. Wenn natürlich die Lager in einer Massenproduktion hergestellt werden sollen unter Verwendung von beispielsweise Form- und Gießtechniken, so können unterschiedliche Herstelungsverfahren unterschiedliche Formen bedingen. Es ist wichtig zu erkennen, daß Änderungen in der Form die Lagerleistung beeinflussen.
  • Eine weitere Betrachtung bei der Herstellung ist das einfache Gießen. Natürlich können die meisten Lagerkonstruktionen der vorliegenden Erfindung durch irgendwelche Gießtechniken gegossen werden. Jedoch können nur bestimmte Formen in einer einfachen zweiteiligen Form, d.h. in einer Form, die keine Nocken umtäßt, durch Spritzguß hergestellt werden. Ein weiterer Vorteil der Lager der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Lager mit leicht formbaren Formen aufgebaut werden können, welche als Formen definiert sind, die unter Verwendung einer einfachen zweiteiligen Form durch Spritzguß hergestellt werden können. Eine leicht gießbare Form ist allgemein gekennzeichnet durch die Abwesenheit von "verborgenen" Ausnehmungen, welche Kerne für das Gießen erfordern.

Claims (4)

1. Hydrodynamisches Lager zur Aufaahtue einer rotierenden Welle, in welchem das Lager eine Anzahl von voneinander beabstandeten Lagersegmenten (32; 132) und ein Auflageelement (137) zur Auflage der Lagersegmente (32; 132) umfäßt, wobei jedes der Lagersegmente (32; 132) eine der rotierenden Welle zugewandte Segmentfläche aufweist und diese Fläche aus einer ersten Seite besteht, sowie eine dem Auflageelement zugewandte Auflagefläche und diese Fläche aus einer zweiten Seite, einer Vorderkante, einer Hinterkante und zwei Seitenkanten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß in die zweite Seite eines jeden Lagersegments (32; 132) eine Auskehlung (32b; 132b) geformt ist, welche von den Seitenkanten beabstandet ist und sich von der Vorderkante des jeweiligen Lagersegmentes (32, 132) ausgeht zur Bildung eines unterschnittenen Bereichs des Lagersegments (32; 132) und wobei ein nicht mit der Auskehlung versehener Teil des Lagersegments in Kontakt mit dem Auflageelement (137) kommt, so daß der unterschnittene Bereich des Lagersegments (32; 132) unter Druck von der aufzunehmenden Welle weg hin zum Auflageelement (137) gelenkt wird, um eine das Schmiermittel zurückhaltende Tasche zu bilden und dem Schmiermittel den Zugang zur Vorderkante zu ermöglichen.
2. Hydrodynamisches Lager zur Aufnahme einer rotierenden Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Segmente (132) über in die Fläche eines einzelnen Segmentglieds eingeformte segmentbestimmende und sich zwischen den Seitenkanten der Lagersegmente (132) erstreckenden Kerben (132p) gebildet werden.
3. Hydrodynamisches Lager nach den Ansprüchen 1 oder 2, welche ein Axiallager bilden, mit einer radial angeordneten inneren zylindrischen Fläche; einer radial angeordneten äußeren zylindrischen Fläche; einer sich zwischen den radial angeordneten inneren und äußeren Kanten erstreckenden zweite Planfläche; einer Anzahl von in die erste Planfläche emgeforrnten, über den Umfang betrachtet voneinander beabstandeten sich radial erstreckenden segmentbestimmenden Kerben (132p) zur Ausbildung einer Anzahl von Lagersegmenten (132), wobei jedes der Lagersegmente (132) eine über die radial angeordneten Innen- und Außenkanten definierte Vorderkante, eine Hinterkante und Seitenkanten aufweist; einer Anzahl von in den Boden der zweiten Planfläche des zylindrischen Körpers eingeformten Einkerbungen (132b), die von den radial angeordneten Innen- und Außenkanten beabstandet sind und sich in Richtung der ersten Planfläche erstrecken, um so die erste Planfläche und die über den Umfäng voneinander beabstandeten Einkerbungen (132b) zu unterschneiden, so daß der Vorderkantenbereich eines jeden, über die segmentbestimmenden Einkerbungen (132p) definierten Segments unterschnitten wird.
4. Hydrodynamisches Lager nach jedem der Ansprüche 1 bis 3, in welchem die in die zweite Fläche eingeformten Einkerbungen (132b) im allgemeinen hufeisenförmig ausgebildet sind, so daß sie über den Umfäng betrachtet Schienensegmente und eine ringförmige unterschnittene Kante bilden.
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