DK151979B - Fremgangsmaade til montering af et fleksibelt daempet leje. - Google Patents

Description

DK 151979B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til at montere et fleksibelt dæmpet leje og af den i kravets indledning angivne art.

5 Udtrykket fleksibelt dæmpet leje, som anvendes i det følgende, refererer til en indretning, hvor lejet er monteret i en bevægelig understøtning, der hænger i maskinrammen i en række elastiske, fjederlignende bøjelige elementer. Der findes også en væskefilm mellem den elastisk ophængte lejeunder-10 støtning og maskinens stationære ramme. Den kombinerede virkning af de elastiske fjedre og væskefilmen resulterer i et lejesystem med en afstemt følsomhed, der kan dæmpe af akselen fremkaldte vibrationer og vibrationer med resonansfrekvenser. Eksempler på beskrivelser angående· udformning I5 og anvendelse af fleksibelt dæmpede lejer fremgår af US patentskrift nr. 3.456.992 og NASA Technical Note D-7892 fra februar 1975.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er imidlertid specielt 20 egnet til dæmpede lejer af den i NO patentskrift nr. 142.011 beskrevne art.

Selv om fleksibelt dæmpede lejer generelt er kendt som en ideel indretning til at isolere lejesystemet fra en maskin-25 ramme, har dets brug især i tungt maskineri hidtil været begrænset på grund af de mange vanskeligheder, der fremkommer ved montering og indstilling af de forskellige lejekomponenter. Ukorrekt tilpasning af lejekomponenter resulterer i uensartet forbelastning af de elastisk eftergivelige fjed-30 re og frembringer en uensartet forbelastning i de eftergivelige fjedre,og dette fører til deformation af hulrummet for væskefilmen. Som følge heraf vil lejet ikke opføre sig som forudsat. Indstillings- og monteringsvanskelighederne bliver mere udtalte jo større rotorkonstruktionens masse er.

35

Det er den foreliggende opfindelses formål at forenkle mon- 2

DK 151979 B

teringen, indstillingen og justeringen af et fleksibelt dæmpet leje i en tung rotationsmaskine og herunder at mulig- g$ti niiagtig plaoorlng af Komponenterne 1 et fleJcaibclt dæmpet leje under monteringen, således at lejet kan demon-5 teres og atter monteres uden at dette indvirker på lejekom- ponentemes placering.

Dette formål opnås ved, at den indledningsvist omtalte fremgangsmåde er ejendommelig ved det i den kendetegnende del 10 af kravet anførte. Ved hjælp af de to sæt styrestifter, der benyttes til dels at centrere den bevægelige lejeunderstøtning i lejehuset og dels til at centrere dette i forhold til en åbning i maskinens ramme, sikres ved demonteringer og monteringer, at alle dele altid bliver placeret korrekt 15 i forhold til hinanden, og specielt at det fleksibelt dæmp ede lejes væskefilmhulrum og dermed den fjedrende ophænging hver gang placeres nøjagtigt på samme måde i forhold til akselens centerlinie.

20 I det følgende forklares opfindelsen under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 set fra siden og i snit viser et fleksibelt dæmpet leje monteret i endevæggen af en rotations-25 mahkine i overensstemmelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 2 er et snit efter linien 2-2 i fig. 1 og 30 fig. 3 er et snit efter linien 3-3 i fig. 1.

I fig. 1 ses en fleksibel dænpet lejeenhed 10, son bærer en rotoraksel 11 i en rotationsmaskines endevæg 12, f.eks. af en turbine eller en kompressor. Akslen er indrettet til at bære 35 de roterende maskinkomponenter og er således underkastet nedbøjninger og vibrationer ved resonansbetingelser. Endevæggen er på kendt måde stift forbundet med den stationære maskinramme eller huset og danner således et fundament i forhold til akslen og lejet. Som følge heraf vil lejereaktionen på den fleksible aksel ved resonansbetingelser frembringe 3

DK 151979 B

ikke dæmpes. Dæmpningen opnås her ved at isolere lejet fra den stationære maskinramme ved brug af eftergivende elastiske fjederelementer og væsketrykdæmpning. Endvidere muliggør indretningen ifølge opfindelsen nøjagtig kontrol med væskefilmens 5 tilstand i forhold til akslen, som kan bære en meget tung rotor, hvorved lejet reagerer på akselbøjninger og vibrationer på en forudsigelig måde.

Et ringformet spor 13 er udformet i endevæggens yderflade 14, 10 som normalt er tilgængeligt fra maskinens yderside. Et lejehus 15 er fastgjort til endevæggen i det ringformede spor ved hjælp af bolte 16 og styrestifter 17. Lejehuset har en cirkulær midteråbning, som strækker sig igennem huset og er indrettet til løst at understøtte en bevægelig lejeunder-15 støtning 20. Den bevægelige understøtning er opbygget af tre hovedsektioner, nemlig en indre cylindrisk sektion 21 anbragt i lejehusets åbning, en ydre boltningsring 22 og en række elastisk eftergivende organer eller bøjelige fjedre 23, der forbinder komponenterne. I praksis er bolt-20 ningsringen ved hjælp af styrestifter 27 og bolte 26 centreret, henholdsvis fastgjort, til en boltningsflange 24 på lejehusets yderside. Hoveddelen af lejeunderstøtningen er således ophængt i bøjefjedre i lejehusets åbning. Til-strækkelig frigang bevares mellem den cylindriske sektion 25 21's ydre omkreds og den indre åbning i lejehuset således, at der dannes et hulrum 30 med en forudbestemt bredde. Som vist i fig. 3 er de tre hovedsektioner fortrinsvis fremstillet af et enkelt materialestykke og således, at fjedrene danner en burlignende geometri imellem den cylindriske sek-50 tion og boltningsflangen. Bøjefjedrene, som er anbragt med ensartet afstand om den cylindriske sektion, er beregnet til at give lejet en afstemt mekanisk reaktion over for akselbevægelser.

55 Et vippeskoleje eller en anden passende lejetype er monteret i den bevægelige understøtnings cylindriske sektion og understøtter og lejrer rotorakslen drejeligt i enheden. I denne udførelsesform har lejet et antal vippesko 31, som er anbragt med ens afstand omkring akslen 11. Som vist i fig.

DK 151979 B

4 34, som passer ind i et komplementært spor midt på hver sko. Vippepuderne 33 er aflange dele, der har i det væsentlige samme længde som skoene og som flugter aksialt med akslen, således at skoene kan bevæge sig i forhold til akslens ydre omkreds.

5 Hver vippesko og vippepude holdes i stilling i den bevægelige understøtning ved hjælp af et par endedæksler 40, 41. Som det ses i fig. 1, har vippeskoene T-formet tværsnit og er anbragt således, at T'ets vandrette ben er optaget løst i komplementære spor, der er udformet i endedækslernes in-10 derv^gge. Det i fig. 1 til venstre viste endedæksel 41 har desuden en række aflange aksialt forløbende afstandsfingre 43, som strækker sig over toppen af hver sko. Fingrene er bueformede elementer, som supplerer den bevægelige lejeunderstøtnings indervæg. Tilstrækkelig frigang holdes imellem na-^ bostillede afstandsfingre for at muliggøre, at en vippepude kan indføres derimellem. En let holdekraft resulterer af de buede fingres indgreb med vippepudernes parallelle sider. For at samle skoene fastgøres det i fig. 1 til højre viste bageste endedæksel 40 ved hjælp af skruer 44. Derefter samles 20 det forreste endedæksel, vippepuderne og vippeskoene oitl a^~ selen ved lejets tilgængelige side og indføres samlet i den bevægelige understøtning. Til sidst sættes det forreste endedæksel på plads ved hjælp af skruer 45.

25 Et par hjælpefjedre 46 er anbragt i omløbende spor 47 udformet i det stationære lejehus. Hjælpefjedrene virker til at understøtte rotorkonstruktionens dødvægt og samtidigt opretholde den forudbestemte frigang i væskefilmhulrummet 30. Fjedrene er aksialt flugtende bjælker som ved hver ende 30 har en udragende anlægsdel, der ligger an imod det stationære hus. På topfladen af hver bjælke er der endvidere et midt— placeret realetionsfremspring, son virker imod den ydre omler eds af den bevægelige lejeunderstøtning· Ved samling bliver hver bjælke forudbelastet for at levere et forudbestemt fjeder-35 tryk imod den bevægelige lejeunderstøtning. Bjælkerne samvir- 5

DK 15197 9 B

ker til at udligne rotorens statiske vægt, hvorved man undgår forbelastning af hovedfjedrene.

Et par O-ringpakninger 50, 51 med lav friktion er anbragt i 5 spor i modstående sidevægge 52, 53 af det stationære hus. En radial flange 54, som bæres af den bevægelige understøtnings cylindriske sektion, strækker sig over pakningen 51 og samvirker med denne til at forhindre fluider i at strømme igennem. På samme måde er det bageste endedæksel 40 formet, så det strækker sig op forbi den bevægelige understøtning og omslutter den højre endevæg af det stationære hus og samvirker med pakningen 50 for at lukke væskefilmhulrummet i forhold til lejehuset og den bevægelige understøtning.

3_5 Højtryksfluidum, fortrinsvis olie, tilføres et i det statio nære hus udformet ringformet reservoir 60 igennem en ikke vist indstrømningsåbning. Fluidet leveres direkte fra reservoiret til væskefilmhulrummet 30, hvor det anvendes til dæmpningsformål. Fluidet føres derefter ind i en rakke 20 målehuller 61 i den bevægelige understøtning, hvilke huller hensigtsmæssigt er anbragt over de spalter 62, der er mellem hver vippesko. En stor åbning 63 er tilvejebragt i hver afstandsfinger umiddelbart under målehullerne for at højtryksfluidet kan passere gennem skoene til kontakt med akslen.

25 Under påvirkning af den bevægelige aksel trækkes fluidum under skoene og danner en hydrostatisk kile til bæring af akslen. Tilstrækkelig frigang er tilvejebragt mellem akslens yderflade og endedækslerne 40 og 41, så at det fluidum, der danner kilen, kan afgives fra kileområdet.

30

Som tidligere bemærket er det for den korrekte virkemåde af det fleksibelt dæmpede leje vigtigt, at ensartetheden af væskefilmhulrummet opretholdes under montering og samling af lejekomponenterne. Som det vil ses, vil lejesystemet, 35 6

DK 151979B

hvis ensartetheden i hulrummet ødelægges under samlingen, ikke karme til at reagere på-den .forusete ‘made, hvilket fører til uønskede vibrationer i rotorkonstruktionen og slutteligt til maskinsvigt. Det beskrevne lejesystem er velegnet til at mu-5 liggøre, at de forskellige lejekomponenter placeres nøjagtigt i forhold til akslen under samlingen, medens det samtidigt er let senere at adskille lejet og samle det igen, f.eks. ved vedligeholdelse og inspektion.

10 Ved samling af lejet indføres den bevægelige lejeunderstøtning 20 først i åbningen, der går gennem lejehuset 15, med flangen 54 tæt op ad husets sidevæg 53, og boltningsringen 22 anbringes imod boltningsflangen 24 for at sikre, at de to samvirkende dele flugter nøjagtigt aksialt. Mellemlæg 15 inføres derefter i væskefilmhulrummet 30 gennem dettes bageste åbning, som ved den endelige samling normalt er lukket ved hjælp af det bageste endedæksel 40, Mellemlæggene er nøjagtigt bearbejdet til en forudbestemt -tykkelse, der er lig med væskefilmhulrummets forudbestemte -tykkelse. Mellemlæg-20 gene placeres omkring hulrummet, så de bevirker dannelsen af et ensartet mellemrum mellem den bevægelige understøtning 20 og huset 15 til derimellem at optage dæmpningsvæsken. Det skal bemærkes, at den bageste hulrumspakning 50 ligger uden for hulrumsregionen for at give fri adgang til hulrum-25 met til en ønsket dybde, der er tilstrækkelig til at sikre, at den forudbestemte hulrumsgeometri bliver etableret under monteringen.

Med hulrumsgeometrien således etableret fæstes boltnings-30 ringen 22, som sammen med de bøjelige fjedre er en del af den bevægelige understøtning 20, på plads på boltningsflangen 24 på lejehuset 15 ved boring af huller og indsætning af styrestifter 27, og boltningsringen bliver derefter fastgjort ved hjælp af boltene 26. Lejeunderenheden monteres derefter 35 i den bevægelige lejeunderstøtning 20 og fastgøres ved at bolte det forreste endedæksel 41 til den bevægelige leje-

Claims (1)

1. 30 Fremgangsmåde til at montere et fleksibelt dæmpet leje til at bære en aksel i en roterende maskine, hvor en bevægelig lejeunderstøtning (20) anbringes i en tilpasset åbning i et lejehus (15), hvor der mellem dette og lejeunderstøtningen fremkommer et væskefilmhulrum, hvor den bevægelige lejeunder-35 støtning (20) ophænges fjedrende i lejehuset (15), hvor akslens (11) lejeorganer anbringes i lejeunderstøtningen, og DK 151979B 8 i i hvor centrering af lejeunderstøtningen under monteringen i lejehusets åbning sker ved hjælp af midlertidige mellemlæg anbragt i væskefilmhulrummet mellem lejeunderstøtningen og j lejehuset, kendetegnet ved, at den således etable-5 rede centrering af lejeunderstøtningen (20) i lejehuset (15) sikres ved boring af passende huller og ved at indsætte styrestifter (27) i disse, at lejehusets (15) centrering i maskinens stationære ramme eller endevæg (12) sikres ved hjælp af styrestifter (17), der indsættes i passende, til formålet borede 10 huller, hvorpå lejehuset (15) og den dermed bevægelige lejeunderstøtning fjernes fra maskinrammen, mellemlægget fjernes fra væskefilmhulrummet, som derefter lukkes, hvorefter lejehuset stiftes på plads på den stationære ramme eller endevæg ved hjælp af styrestifterne (17) og fastgøres ved iskruning 15 af bolte (16).