DE9007262U1 - Axial-radial bearing for one shaft - Google Patents

Description

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Die Neuerung betrifft ein Rxial-Radi*'laaer für eine Welle, insbesondere Schiffsantriebs-Welle mit einem Druckband zum Übertragen der vom Propeller wirkenden axialen Kräfte auf ein Lagergehäuse, in dem die Welle auch über ein Radiallager gelagert ist.The innovation concerns a radial axial bearing for a shaft, in particular a ship's propulsion shaft with a pressure band for transmitting the axial forces acting from the propeller to a bearing housing in which the shaft is also mounted via a radial bearing.

Bei verschiedenen Schiffstypen treten Verformungen des Schiffskörpers, veränderung der Wellenbiegelinie oder auch Schwingungen der Welle zwischen Motor und Propeller auf, die bei der Oimensionierung des Rxial-Radiallagers eines Schiffes berücksichtigt werden müssen. Ein Lager nach der DE-OS 33 26 415 läflt zwar sehr groOe Winkel bzw. Taumelbewegungen der Welle zu, ist aber zu aufwendig. Für normale Schiffs-flxial-Radiallager werden Bewegungen in dieser Größenordnung nicht zugelassen.Different types of ships can experience deformation of the hull, changes in the shaft bending line or vibrations in the shaft between the engine and propeller, which must be taken into account when dimensioning the axial-radial bearing of a ship. A bearing according to DE-OS 33 26 415 allows very large angles or wobbling movements of the shaft, but is too complex. Movements of this magnitude are not permitted for normal ship axial-radial bearings.

·§' Ruf gäbe der Neuerung ist es daher, ein einfaches, aber sehr groGe ■&kgr; winkel und Taumelbewegungen der Welle gegenüber dem ortsfesten f Lagergehäuse zulassendes Lager zu schaffen. Diese Rufgabe wird dadurch·§' The aim of the innovation is therefore to create a simple but very large bearing that allows for angles and wobbling movements of the shaft relative to the stationary bearing housing. This aim is achieved by

h gel'j.t, daO sich der Druckbund der Welle über mindestens drei, durch h gel'j.t, that the thrust collar of the shaft extends over at least three,

eins Drurfeenittelleicufig «iiieinah^sr v<i ■»·.? :?n auf ßsm Umfang etwa gleichmäSig verteilt angeordnete Hydraulik-flusgleichsdosen an einer ,_v jckflache des Laaergehäuses abstützt, und daß das Radiallager ein aus &psgr;, einem zentralen Kugelabschnitt gebildetes Gleitlager mit Lagerschale &ngr; ist. Bei einem, von dem Radiallager nicht behinderten Verforrsn der j,; Welle stellt sich der Drurkbund axial schräg zur $ Lagergehäusefläche. Durch die am Umfang verteilten, über eine Druckmittelleitung miteinander verbundenen Hydraulik-Rusgleichdosen wird der Schub des Propellers vom schrägstehenden Druckbund gleichmäßig auf das Lagergehäuse übertragen, das in der Längsrichtung der Welle an einer Trennfuge unterteilt ist und in das ein Kugelausschnitt für das Radiallager eingearbeitet ist.one centrally arranged pressure vessel supports hydraulic flow equalization boxes distributed approximately evenly around the circumference _on a rear surface of the bearing housing, and that the radial bearing is a plain bearing with a bearing shell formed from a central spherical section. When the shaft is deformed in a way that is not hindered by the radial bearing, the pressure collar is axially inclined to the bearing housing surface. The hydraulic flow equalization boxes distributed around the circumference and connected to one another via a pressure medium line transfer the thrust of the propeller evenly from the inclined pressure collar to the bearing housing, which is divided in the longitudinal direction of the shaft at a parting line and in which a spherical cutout for the radial bearing is machined.

Um das 5chrägstellen des Druckbundes im Gehäuse zu ermöglichen, ist /wischen dessen Bewegungsbegrenzungsflachen und dem Bund ein axiales Spiel größer als die Schrägstellung des Druckbundes vorhanden. Der Druckbund ist zwischen zwei, in Umfangsrichtung unterteilten Segmenten mit Lagermetall als Gleitlager angeordnet. Ruf der Druckseite sind vorzugsweise sechs bis zwölf Segmente, je eins für eine Husgleichucse &khgr; vorhanden, wobei dip Segmente über einen an den Rusgleichdosen anliegenden Stahlring fixiert sind.In order to enable the thrust collar to be tilted in the housing, there is an axial clearance between its movement limiting surfaces and the collar that is greater than the inclination of the thrust collar. The thrust collar is arranged between two segments divided in the circumferential direction with bearing metal as a plain bearing. On the pressure side there are preferably six to twelve segments, one for each housing equalizer, whereby the segments are fixed by a steel ring that rests on the equalizer boxes.

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Ein Rusführungsbeispiel der Neuerung ist In den Zeichnungen dargestellt und im (olgenden erläutert. Es zeigen:An example of the innovation is shown in the drawings and explained below. They show:

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Lageranordnung,Fig. 1 is a vertical longitudinal section through a bearing arrangement,

Fig. 2 die Pnsicht der auf einem Kreisring angeordneten Hydraulik-flusgleichdosen.Fig. 2 shows the view of the hydraulic flow equalizers arranged on a circular ring.

Vom Motor M eines Schiffes führt pine Welle 1 zum Propeller P, dessen Schub von einem Druckbund 2 der Welle 1 auf ein Lagergehäuse 3 übertragen wird. Dieses hat einen Kugelausschnitt 4 für ein in Längsrichtung der Welle 1 geteiltes kugelbewegliches Radiallager 6. Die &igr; iyerfläche des Radiallagers 6 ist mit Lagermetall 7 versehen. Des kugelbewegliche Radiallager 6 und der Kugelausschnitt 4 ermöglichen ein Schiefstellen der Welle 1 relativ zu dem auf dem Schiffsfunrtament befestigten, mit einer waagerechten Trennfuge 21 versehenen Lagergehäuse 3, ohne daO Verkantungs- und/oder Verzwängungskrafte entstehen.A shaft 1 leads from the engine M of a ship to the propeller P, the thrust of which is transmitted by a thrust collar 2 of the shaft 1 to a bearing housing 3. This has a ball cutout 4 for a ball-moving radial bearing 6 divided in the longitudinal direction of the shaft 1. The inner surface of the radial bearing 6 is provided with bearing metal 7. The ball-moving radial bearing 6 and the ball cutout 4 enable the shaft 1 to be tilted relative to the bearing housing 3, which is attached to the ship's foundation and provided with a horizontal parting line 21, without any tilting and/or constriction forces occurring.

Bei Schiefstellen der Welle 1 verkantet sich der Druckbund 2 der Welle im Lagergehäuse 3, das auf beiden Seiten des Druckbundes 2 eine Druckfläche &bgr; ?um axialen Rbstützen der Welle 1 hat. Damit der Schub der Welle 1 beim schiefqesteltten Druckbund 2 gleichmäßig auf die vordere Druckfläche 8a übertragen wird, bildet diese ein Widerlager für eine Pnzahl hydraulischer Rusgleichdosen 9, die auf dem Umfang verteilt und über eine Druckmittelleitung 10 miteinander verbunden sind. Wie Figur zeigt, sind elf Pusgleichdosen 9 auf dem Kreisring angeordnet und über die Druckmittelleitunq 10 miteinander verbunden und an einen Druckspeicher 11 angeschlossen. Der Druckspeicher 11 hat die Rufgabe,If the shaft 1 is tilted, the thrust collar 2 of the shaft becomes jammed in the bearing housing 3, which has a thrust surface β on both sides of the thrust collar 2 to axially support the shaft 1. In order to ensure that the thrust of the shaft 1 is evenly transferred to the front thrust surface 8a when the thrust collar 2 is tilted, the latter forms a counter-bearing for a number of hydraulic equalizing boxes 9, which are distributed around the circumference and connected to one another via a pressure medium line 10. As the figure shows, eleven pressure equalizing boxes 9 are arranged on the circular ring and connected to one another via the pressure medium line 10 and connected to a pressure accumulator 11. The pressure accumulator 11 has the function of

bei Überlast des Rxiallagers das Drucköl aus den Rusgleichsdosen 9 zu speichern, um damit eine Beschädigung der Druckausgleichsdosen zu verhindern. Die Rusgleichsdosen treten dann auOer Funktion, die axiale Kraftübertragung erfolgt dann direkt über die Gehäusedruckfläche Ba. Nach erreichen des normalen Betriebszustandes erfolgt die Kraftübertragung wieder über die Pusgleichsdosen 9.If the axial bearing is overloaded, the pressure oil from the pressure equalization boxes 9 is stored in order to prevent damage to the pressure equalization boxes. The pressure equalization boxes then stop working and the axial force is transmitted directly via the housing pressure surface Ba. Once the normal operating state has been reached, the force is transmitted again via the pressure equalization boxes 9.

Die flusgleiciidosen 9 sind zwischen der Druckfläche Ba und einpm zweiteiligen Zwischenring 12 angeordnet, der über Stifte 13 die Segmente 14a mit Lagermetall 15 als Gleitlager für den Druckbund 2 trägt, Ruf der Propellerseite des Druckbundes 2 sind, ebenfalls mit Lagermetall 15 ^- versehene Segmente 14 mit Stiften 13 an der Druckfläche &bgr; des Lagergehäuses 3 gehalten. Ein axiales Spiel zwischen den rückwärtigen Segmenten 14 und den Rusgleichdosen 9 ermöglicht ein Schiefstellen der Vplle 1 ohne Verkant-Spannungen des Druckbundes 2 im Lagergehäuse 3, wobei die Rusgleichdr.'sen 9 in einen Bereich zusammengedrückt werden und das Druckmedium durch die Druckmittelleitung 10 zu den anderen Rusgleichdosen geleitet wird und diese ausdehnt, so daO der Schub des Propellers auch von einem schiefgestellten Druckbund 2 gleichmäßig auf das Lagergehäuse 3 übertragen wird.The flow guide bushes 9 are arranged between the pressure surface Ba and a two-part intermediate ring 12, which carries the segments 14a with bearing metal 15 as a sliding bearing for the pressure collar 2 via pins 13. On the propeller side of the pressure collar 2, segments 14, also provided with bearing metal 15, are held with pins 13 on the pressure surface β of the bearing housing 3. An axial play between the rear segments 14 and the soot equalization boxes 9 enables the slanting of the velocities 1 without tilting the pressure collar 2 in the bearing housing 3, whereby the soot equalization boxes 9 are compressed in one area and the pressure medium is led through the pressure medium line 10 to the other soot equalization boxes and expands them, so that the thrust of the propeller is evenly transmitted to the bearing housing 3 from a slanted pressure collar 2.

Das Lagergehäuse 3 hat einen von einem Schaulochdeckel 17 abgeschlossenen ölraum 18, von dem aus eine nichtgezeichnete ölpumpe ( Lageröl durch ölkanäle 19 zu einer ölringnut 20 des Radiallagers 6 leitet. Die Schmierung der kugelbeweglichen Ruf lage zwischen Lagegehäuse 3 und dem Radiallager 6 ist somit sichergestellt. Der Druckbund 2 gelangt beim Drehen der Welle 1 in den unteren Bereich des ölraums 18 (ölsumpf) und schmiert die axialen Gleitflächen.The bearing housing 3 has an oil chamber 18 closed off by an inspection cover 17, from which an oil pump ( not shown) directs bearing oil through oil channels 19 to an oil ring groove 20 of the radial bearing 6. The lubrication of the ball-moving bearing between the bearing housing 3 and the radial bearing 6 is thus ensured. When the shaft 1 rotates, the pressure collar 2 reaches the lower area of the oil chamber 18 (oil sump) and lubricates the axial sliding surfaces.

Claims (1)

Mannegmann AktiengesellschaftMannegmann Aktiengesellschaft Mannesmannufer 2 26Mannesmannufer 2 26 DüsseldorfDusseldorf Rxial-Radiallagpr für eine WelleRxial-radial bearing for one shaft Schu t &zgr; ansp rücheProtection requirements 1. flxial-Radiallager für eine Welle, insbesondere Schiffsantriebs-Welle, mit einem Druckbund zum übertragen der vom Propeller wirkenden Kräfte in axialer Richtung auf ein Lagergehäuse, in dem die Welle auch über ein Radiallager gelagert ist,1. flexible radial bearing for a shaft, in particular a ship’s propulsion shaft, with a thrust collar for transmitting the forces acting from the propeller in the axial direction to a bearing housing in which the shaft is also supported by a radial bearing, dadurch gekennzeichnet, daß sich oer Druckbund (2) der Welle (1) über mindestens drei, durch eine Druckmittelleitung (10) miteinander verbundene, auf dem Umfang etwa gleichmäßig verteilt angeordnete Hydraulik-Rusgleichdosen O) an einer Druckfläche (fla) des Lagergehäuses (3) abstützt, und daO das Radiallager (6) ein aus einem zentralen Kugelabschnitt gebildetes Gleitlager mit kuqelbeweglicher Lagerschale ist. ,characterized in that the pressure collar (2) of the shaft (1) is supported on a pressure surface (fla) of the bearing housing (3) via at least three hydraulic equalizing boxes (O) connected to one another by a pressure medium line (10) and arranged approximately evenly distributed around the circumference, and in that the radial bearing (6) is a plain bearing formed from a central spherical section with a ball-movable bearing shell. 2. RKial-Radiallager nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dan in das an seiner Trennfuge (21) in Längsrichtung der Welle (1) unterteilte Lagergehäuse (3) ein Kugelausschnitt (4) für das kuqelbewpqliche Radiallager (B) eingearbeitet ist.2. Radial bearing according to claim 1, characterized in that a ball cutout (4) for the ball-bearing radial bearing (B) is incorporated into the bearing housing (3) which is divided at its parting line (21) in the longitudinal direction of the shaft (1). 3. Pxial-Radiallagpr nach Rnspruch 1, dadurch qekennzeichi ', dad zwischen dem Druckbund (?) und seinen axialen BewpgunqsbegrenzungsfIächen (hinteres Segment (14) und Rnlage dpr Rusgleichdosen (9) .&tgr;&eegr; Gehäuse O)) ein axiales Spiel, gröOer als die 7\\ prwartende Schiefstellung des Druckbündes (Z), ist.3. Axial-radial bearing according to claim 1, characterized in that between the pressure collar ( ?) and its axial displacement limiting surfaces (rear segment (14) and bearing of the equalizing boxes (9) (housing O)) there is an axial play which is greater than the expected misalignment of the pressure collar (Z). 4. flxial-Radial Iager nach Rnspruch 1, dadurch gekenr.zeichnet ,4. axial-radial bearing according to claim 1, characterized by, dafl der Bund (2) zwischen zwei, in Umfangsrichtung unterteilten, inthat the collar (2) is between two circumferentially divided, in das Lagergehäuse (3) gelagerten Segmenten (14, 14a) angeordnet ist,the bearing housing (3) is arranged on segments (14, 14a), und dan zwischen diesen Segmentpn (14, 14a) und dem Druckbund (2)and then between these segments (14, 14a) and the pressure collar (2) Lagermetall (15) vorhanden sind.Bearing metal (15) is present. Rxial-Radial lager nach Rnspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei flusgleichsdosen (9) bei mindestens bechs Segmenten (14a) vorhanden sind.Axial-radial bearing according to claim 4, characterized in that at least three flow equalization boxes (9) are present in at least six segments (14a). B. Rxial-Radiallager nach flnspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Rusgleichdose (9) ein Segment (14a) vorhanden ist.B. Axial-radial bearing according to claim 4, characterized in that there is a segment (14a) for each compensation box (9). 7. Pxiat-Radiallager nach Rnspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (14) über einen an den Rusgleichdosen (9) anliegenden Zwischenring (12) miteinander verbunden sind.7. Pxiat radial bearing according to claim 5 and 6, characterized in that the segments (14) are connected to one another via an intermediate ring (12) resting on the compensation boxes (9). 6. Rxial-Radiallager nach Rnspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überlast das Druckmedium aus den Druckdosen (9) in einen Druckspeicher (11) gelangt und nach Pbbau der Überlast wieder in die Ringleitung zurückgespeist wird.6. Axial-radial bearing according to claim 5 and 6, characterized in that in the event of an overload, the pressure medium passes from the pressure cells (9) into a pressure accumulator (11) and is fed back into the ring line after the overload has been relieved.