DE732471C - Split plain bearing for centrifugal machines, especially steam or gas turbines - Google Patents

Description

Geteiltes Gleitlager für Kreiselmaschinen, insbesondere Dampf- oder Gasturbinen Die Gleitlager von Kreiselmaschinen müssen ein bestimmtes Spiel aufweisen, .damit sich im Betriebszustande die infolge der Reibun!gswärme sich ausdehnenden Wellen .nicht festklemmen. Dieses Lagerspiel muß reichlich bemessen werden, wem das Treib- bzw. Arbeitsmittel der Kreiselmaschine hohe TemperatuTen besitzt, da .außer der Reibungswärme noch die Leitungswärme die Welle b.eeinflußt. Somit ist für den Anfahrzustand ein verhältnismäßig großes Lagerspiel (Kaltlagerspiel ) nötig, da das kleinstzulässige Lagerspiel mit Rücksicht auf den Betriebszustand festgelegt werden muß (Warinl.a;ge:rspiel), Der Unterschied zwischen KaltlagerspIel und Warmlagerspiel bringt den Nachteil mit sich, daß bei mehreren Lagern unter Umständen ein Kanten der Wellen beim Anfahren der Maschine eintreten kann. Deshalb ist es vielfach nicht möglich, die zwischen den umlaufenden und feststehenden Teilen der .Kreiselmaschine-vorhandenen Spalte auf dem gewünschten kleinsten Maße zu halten, vielmehr muß dem Kanten der Welle beim Kaltlagerspiel durch reichliche Spaltbemessung Rechnung getragen werden, eine Maßnahme, die den Wirkungsgrad der Kreiselmaschine um so mehr herabsetzt, wenn, wie es z. B. bei Dampf- ilnd Gasturbinen der Fall ist, die gasförmigen Treibmittel hohe Dirücke und Temperaturen besitzen. Würde das K.a.ltlagerspiel nicht reichlich bemessen werden, so bestünde aus den genannten Gründen die Gefahr eines Kantens der Laufscheibe oder der Trommel mit ihren Schaufeln bzw. einer unzulässigen Pressung der Bleche an den Kämmen der Labyrintlidichtungen.Split plain bearing for centrifugal machines, especially steam or Gas turbines The plain bearings of centrifugal machines must have a certain clearance, .so that, in the operating state, those which expand as a result of the frictional heat Do not clamp shafts. This bearing clearance must be generously measured to whom the propellant or working fluid of the centrifugal machine has high temperatures because Besides the frictional heat, the conduction heat also influences the shaft. So is a relatively large bearing clearance (cold bearing clearance) is necessary for the start-up condition, since the smallest permissible bearing clearance is determined with regard to the operating condition must be (Warinl.a; ge: rspiel), the difference between cold bearing play and warm bearing play has the disadvantage that if there are several bearings there may be an edge the waves can occur when the machine starts up. Therefore it is often not possible, the existing between the rotating and stationary parts of the .Kreiselmaschine To keep the column to the desired smallest size, rather the edges of the Shaft can be taken into account with sufficient gap dimensioning in the case of cold bearing play, a measure that reduces the efficiency of the centrifugal machine all the more if, how it z. B. is the case with steam and gas turbines, the gaseous propellants have high pressures and temperatures. Wouldn't the K.A. old camp game be plentiful are dimensioned, there would be the risk of creasing for the reasons mentioned the rotor disk or the drum with their blades or an impermissible pressure the metal sheets on the crests of the labyrinth lid seals.

Die Erfindung vermeidet nun diese Nachteile, indem sie das Kaltlager- und Warml.agerspiel gleich ;groß gestaltet, so d:aß jauch beim Anfahren der Maschine ein Mindestmaß von Lagerspiel vorhanden ist. Zu diesem Zwecke sind zwischen Lagerkörper und Lagerdechel in an sich bekannter Weise @ehnkörper aus einem Werkstoff eingesetzt, &ssen Ausdehnungszahl größer ist als die der Lagerteile. Diese Dehnkörper heben, von dem aus dem Lager abfließenden öl. erwärmt, d--ii Lagerdeckel. um den Unterschiedsbetrag zwischen Kaltspiel und Warmspiel im Lager.The invention now avoids these disadvantages by making the cold storage and warming bearing play the same; designed large, so d: ate jauch when starting the machine there is a minimum of bearing play. For this purpose are between the bearing body and Lagerdechel in a manner known per se @ ehnkörper from one Material used, & ssen expansion factor is greater than that of the bearing parts. This expansion body lift from the oil draining from the bearing. heated, d - ii bearing cap. the difference between cold play and warm play in the warehouse.

Dies wird erfindumgs,gemäß dadurch erreicht, daß die Dehnkörper, die zur Aufnahme der die Lagerteile aufeinanderpressend@en, eine axiale Bohrung besitzenden Bolzen dienen, hohl sind und diese Hohlräume in Verbindung mit den ölnuten des Lagers stehen. Auf diese Weise wird ein Fluß des Lageröles vom Innern der Lagerschale durch die Dehnkörper und die mit ihnen verbundenen Bolzen erreicht.This is achieved according to the invention in that the expansion body, the to accommodate the bearing parts pressing against one another and having an axial bore Bolts are used, are hollow and these cavities in connection with the oil grooves of the bearing stand. In this way, a flow of the bearing oil from the interior of the bearing shell is through the expansion body and the bolts connected to them reached.

Es sind Verbindungen von Maschinenelementen durch auf Zu` beanspruchte Bolzen bekannt, die durch Dampf .aufgeheizt werden und sich dadurch radial dehnen, so daß ein sattes Anliegen in den Bohrungen :erzilelt wird. Demge-enüber arbeitet die Erfindung mit einem in einem Hohlraum eingebautc-ii Dehnkörper, der sich vornehmlich in seiner Längsrichtung dehnt und dabei den Lagerdeckel anhebt. Ferner sind Lager bekannt, deren die einzelnen Lagerteile ztis<amm2nhaltende Bolzen während der Beanspruchung des Lagers elektrisch aufgeheizt werden, um die- notwendige Vergrößerung des Lagerspieles zu erreichen. Der Vorschlag der Erfindung arbeitet jedoch ohne irgendwelche fremde Heizung und nutzt die vom Lageröl mitgeführten Wärmemengen aus.There are connections of machine elements by too much stressed Known bolts that are heated by steam and expand radially as a result, so that a full concern in the bores: is achieved. Working against it the invention with a built in a cavity c-ii expansion body, which is primarily stretches in its longitudinal direction and thereby lifts the bearing cap. There are also camps known, which the individual bearing parts ztis <amm2nhaltende bolts during the Stress on the bearing is electrically heated to the necessary enlargement of the bearing clearance. However, the proposal of the invention works without any external heating and uses the amount of heat carried by the bearing oil.

Die Eifindung soll an Hand. des Gleitlagers einer Dampfturbine, die einen fliegenden Trommelläufer besitzt, beschrieben werden. Die Zeichnung stellt beispielsweise und wesenhaft dar in Abb. i die Gesamtanlage einer senkrecht gelagerten Überdruckturbine mit fliegendem Trommelläufer, in Abb. 2 den Querschnitt durch ein Gleitlager gemäß der Erfindtin:g.The discovery should be on hand. of the plain bearing of a steam turbine that has a flying drum runner. The drawing represents for example and essentially shown in Fig. i the entire system of a vertically mounted Overpressure turbine with a flying drum rotor, in Fig. 2 the cross-section through a Plain bearings according to the inventor: g.

In Abb. i ist r die Welle einer senkrecht gelagerten Überdruckturbine, die mit dem fliegenden Trommelläufer 2 fest verbunden und in einem Drucklager 3 und den Gleitlagern 4. und 5 gelagert ist.In Fig. I, r is the shaft of a vertically mounted positive pressure turbine, which are firmly connected to the flying drum rotor 2 and in a thrust bearing 3 and the plain bearings 4. and 5 is mounted.

Abb. 2 zeigt eines dieser beiden Gleitlager ,l oder 5 im Querschnitt.Fig. 2 shows one of these two plain bearings, 1 or 5 in cross section.

Dias Lager ist geteilt und besteht aus dem Lagerkörper 6 und dem Lagerdeckel ; . In dem Lagerkörper 6 ist die Lagerschale S, in dem Lagerdeckel ; die Lagerschale 9 eingebaut Der ölzufluß erfolgt durch die Zuleitung io, der Abfluß an der Stirnseite des Lagers und zum Teil von der La erschale S n is über eine Nut i i in eine Bolirung 12. Diese Bohrung 12 steht mit einem Raum 13 des Lagerkörpers 6 in Verbindung, in denn sich ein Dehnkörper 1.1 befindet, der mit seinem der Lagertrennfuge 15 gegenüberliegenden n Ende 16 fest in dem Lagerkörper 6 j #.-crschrattbt ist. Der Dehnkörper 14 besteht aus einem Werkstoff, dessen Ausdehnungsziffer wesentlich größer ist als die Ausdehnungsziffer der Lagerteile; wie z. ß. aus Leichtmetall. Er füllt den Raum 13 nicht voll aus, sondern bildet lediglich einen Abschluß nach der Trennfuge 15 zu. Der Dehnkörper 14. besitzt einen Hohlraum i,-, der durch eine Bohrung i8 mit dem Hohlraum 13 verbunden ist. Mit dem Dehnkörper 14. ist, z. B. durch Verschraubung, eine Stahlbüchse i9 fest verbunden, in die das Gewinde der zur Befestigung des Lagerdeckels ; auf dem Lagerkörper 6 dienenden Schraube 2o eingeschraubt ist. Die Schraube 20 besitzt eine Bohrung 21.The bearing is divided and consists of the bearing body 6 and the bearing cover ; . In the bearing body 6, the bearing shell S is in the bearing cover; the bearing shell 9 built-in The oil inflow takes place through the supply line io, the outflow on the front side of the bearing and partly from the La shell S n is via a groove i i in a bolting 12. This bore 12 is in communication with a space 13 of the bearing body 6 because there is an expansion body 1.1, the opposite of the bearing separation joint 15 with its n end 16 is firmly in the bearing body 6 j # .- crschrattbt. The expansion body 14 consists made of a material whose expansion factor is significantly greater than the expansion factor the bearing parts; such as ß. made of light metal. He does not completely fill room 13, but merely forms a termination after the parting line 15. The elastic body 14. has a cavity i, -, which is connected to the cavity 13 by a bore i8 is. With the expansion body 14. is, for. B. by screwing, a steel sleeve i9 firmly connected, in which the thread of the fastening of the bearing cover; on the Bearing body 6 serving screw 2o is screwed. The screw 20 has a Hole 21.

Die Wirkungsweise der neuen Vo:rri.clitti.ng ist folgende Wenn die Turbine anläuft, ist auch im Anfahrzustande das geringstmögliche Lagerspiel vorhanden, d.h. dasselbe Spiel, tvie es im betriebstvarm@en Zustande gegeben ist. Damit nun bei dem klein bemessenen Kaltlagerspiel kein Klemmen zwischen der wachsenden Welle und dem Lager eintritt, muß das Lagerspiel je nach dem Grade der Erwärmung der Welle i derart gerebelt werden, daß es konstant bleibt. Zti diesem Zwecke wird das abfließende warme öl über die Nut i i durch die Bohrung 12 in den Raum 13- geführt. wo es den Dehnkörper 14. umspült. Aus dem Raum 13 tritt das warme öl über die Bohrung i S, den Raum 17 und die Bohrung 2 i ins Freie. Der Dehnkörper 14 wird - sannt allseitig von dem erwärmten Lageröl umflossen und, da seine Aujüdebnungszilfer größer ist als die der Lagerteile, schneller als diese wachsen und somit, da er mit seinem der Trennfuge 15 gegenüberliegenden End-, 16 fest im Lagerkörper 6 aufsitzt, den Lagerdeckel ; anheben. Dadurch wird erreicht, daß die Welle i nicht klemmen kann. Die filmenge und der Dehnkörper 14. müssen so bcmessen sein, daß der Lagerdeckel nm den L'iiterschiedsb-etrag zwischen Kaltspiel. und Warmspiel im Lager ,gehoben wird.The mode of action of the new Vo: rri.clitti.ng is as follows. When the turbine starts up, the smallest possible bearing play is also present in the start-up state, ie the same play as it is in the operationally warm state. So that there is no jamming between the growing shaft and the bearing with the small cold bearing play, the bearing play must be controlled depending on the degree of heating of the shaft i in such a way that it remains constant. For this purpose, the outflowing warm oil is guided via the groove ii through the bore 12 into the space 13-. where it washes around the expansion body 14.. From the space 13 , the warm oil passes through the borehole i S, the space 17 and the borehole 2 i into the open. The expansion body 14 is - sannt on all sides by the heated bearing oil and, since its Aujüdebnungszilfer is larger than that of the bearing parts, grow faster than these and thus, since it is firmly seated in the bearing body 6 with its end 16 opposite the parting line 15 Bearing cap; raise. This ensures that the shaft i cannot jam. The amount of filing and the expansion body 14. must be measured in such a way that the bearing cover allows the difference between the cold play. and warm play in the camp, is lifted.

Die Ausdehnung des Dehnkörpers 1.1 kann auch durch die Regelung des (-lstromes beeinflußt werden. Diese Regelung des (-lstromes kann in an sich bekannter Weise von Hand oder aber selbsttätig in Abhängigkeit von der Lagertemperatur finit Hilfe eines Thermostaten durchgeführt werden.The expansion of the expansion body 1.1 can also be controlled by the (-lstromes can be influenced. This regulation of the (-lstromes can be known per se By hand or automatically depending on the storage temperature finite With the help of a thermostat.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Geteiltes Gleitlager für Kreiselmaschinen, insbesondere Dampf- oder Gasturbinen, mit zwischen Lagerkörper und Lagerdeckel eingesetzten D.ehukörpern,, deren Wärmedehnzahl größer ist als d:ie der übrigen Lagerteile, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnkörper (1.l), die zu:--Aufnahme der die Lagerteile ,aufeinand ä.-pressenden, eine axiale Bohrung besitzenden Bolzen dienen, hohl sind und diese Hohlräume in Verbindung mit den ölnuten des Lagers stehen. z. Geteiltes Gleitlager nach Ansprztch r, dadurch gekennzeichnet, d:aß, die de!n Dehnkörper (r4) umspülende ölmen@be in an sich bekannter Weise van Hand oder selbsttätig geregelt wird.PATENT CLAIMS: i. Split plain bearing for gyroscopic machines, in particular Steam or gas turbines, with between the bearing body and Bearing cap Dehu bodies used, whose thermal expansion coefficient is greater than that of the others Bearing parts, characterized in that the expansion body (1.l) leading to: - Recording the bearing parts pressing one on top of the other and having an axial bore serve, are hollow and these cavities are in connection with the oil grooves of the bearing. z. Split plain bearing according to claim r, characterized in that d: aß, the de! N Stretch body (r4) flushing oil men @ be in a known manner by hand or automatically is regulated.