DK154663B - Vippesegment-radialleje for kraftigt belastede hurtigtloebende aksler - Google Patents

Description

DK 154663 B

i

Opfindelsen angår et vippesegment-radi a 11eje for en kraftigt belastet hurtigtløbende aksel og af den i krav l's indledning angivne art.

5 Vippesegment-radiallejer af den her omtalte art er især beregnet til aksler med en omkredshastighed på 70 m/sek. og mere ved den yderste lejetapdi ameter. Ved segmenternes bredde menes i denne tekst deres udstrækning parallelt med omdrejningsaksen. Akselens diameter inden for lejet betegnes også som leje-10 tapdiameter.

Sådanne lejer kendes f.eks. fra DE-offentiiggørelsesskrift 21 54 217 og fra tidsskriftet "Brown Bover i-Mittei1 ungen" nr.

6-77, side 309-320; de er opstået ved bestræbelser på at ud-15 vikle lejer, der kan holde stand imod store specifikke be lastninger og har en så lille tabsydelse som muligt. Det er kendt, at disse lejetab ved store turbogrupper almindeligvis ligger i en størrelsesorden på 0,5% af maski nydel sen og selv ved en særlig fordelagtig lejekonstruktion næppe kan sænkes 20 under 0,3%, derved kan der ved en 1300-MW-maskine dog optræde tab i en størrelsesorden på 4000-6500 kW. Trods køling af smøremidlet i et uden på lejet anbragt køleaggregat fører lejetabene til en kraftig opvarmning af segmenterne, og derved er der sat snævre grænser for deres specifikke belastningsevne.

25 For kraftigt belastede aksler, f.eks. turbinerotoraksler med en masse på 100 t og mere, har man derfor anset det for påkrævet at benytte 1 ejetapd i ametre på indtil 900 mm. Men jo større 1ejetapdiameteren er, desto større er også omkredshastigheden ved et givet omdrejningstal, og denne hastighed er 30 igen på afgørende måde ansvarlig for smøremidlets opvarmning i 1 ejespalterne.

Det er derfor den foreliggende opfindelses formål at udforme et vippesegment-, radialleje af den indledningsvis omtalte art 35 således, at lejetapdiameteren kan holdes mindre, end dette er muligt ved kendte lejere af denne art, ved samme belastning og omdrejningstal.

DK 154663 B

2

Dette formål løses ifølge den foreliggende opfindelse ved, at det indledningsvist omtalte vippesegment-radial leje ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 anførte.

5

En sådan udformning gjaldt hidtil ved til alle sider vipbare bære- henholdsvis vippesegment1ejer som umulig; man har netop med henblik på den alsidige vipbarhed anset det for at være ubetinget nødvendigt på den ene side at begrænse forholdet for 10 segmenternes bredde til akselens henholdsvis lejetappens diameter til højst 1,0 og på den anden side at undgå enhver afbrydelse i bæresegmentets lejeflade. Når der i modsætning hertil ifølge opfindelsen kan benyttes et forhold mellem bredde og diameter på 1,2-2,2 til 1, så betyder dette, at ved given 15 størst tilladelig værdi for den specifikke lejebelastning aksel-lejetapdiameteren kan afmåles 1,2 til 2,2 gange mindre og dermed kan omkredshastigheden ved et givet omdrejningstal holdes mindre med det samme forhold. Derved får man den yderligere fordel, at friktionstab i lejespalterne kan holdes 20 på et lavere niveau, hvilket igen har til følge, at gildelagene opvarmes mindre og derfor kan holde stand over for en større specifik belastning.

For øvrigt er det fra det indledningsvist omtalte offentliggø-25 relsesskrift også kendt at tilføre segmenterne olie for smøring via tryklommer. Ved segment-radiallejer henholdsvis tryklejer med ikke alsidig vipbarhed, jf. DE-A-2.027.036 og CH-A 423.370, er det endvidere ved sådanne lejesystemer kendt at tilføre olien via frie dyser. Bære- henholdsvis styresegmen-30 ternes alsidige vipbarhed udgjorde imidlertid en hindring til også ved lejesystemer ifølge opfindelsen at tilvejebringe olietiIførseler af denne art.

I den videre praktiske udførelsesform for vippesegmentradial-35 lejet anvises det i de uselvstændige krav at arrangere dyserne i henholdsvis en første og en anden akseparallel dyserække og til hver dyserække tilknytte en skærm, der leder de fra dysen udstrømmende smøremiddelstråler mod akselen og afskærmer den 3

DK 154663 B

mod smøremiddel, der sprøjter rundt i lejehuset. Herved rammer de fra de enkelte dyser udstrømmende smøremiddelstråler først mod den tilhørende skærm og danner fra denne en skarpt begrænset fladeagtig hinde, der nu som fælles fri smøremiddel-5 stråle styres mod akselen. Fordelen ved dette arrangement ligger i den kendsgerning, at de fra dyserne udstrømmende smøremiddelstråler virker som en skrællekniv, der skræller den opvarmede smøremiddel hinde fra akselen. Ved det oven for nævnte DE-A-2.027.036 og ved en yderligere kendt udførelses-10 form ifølge DE-A-2.354.312 er der derimod anvist en mekanisk afstrygningskant ved hjælp af hvilken smøremidlet delvis skal fjernes fra akselen. En mangel ved et sådant arrangement er, at en mekanisk berøring mellem afstrygerens afstrygningsf lader og akselen under visse omstændigheder ikke kan undgås.

15 På grundlag af den skematiske tegning beskrives neden for et udførelseseksempel for opfindelsens genstand. På tegningen viser 20 fig. 1 et aksiometrisk sprængbillede i delsnit af et vippeseg-mentradialleje ifølge opfindelsen, og fig. 2 et tværsnit igennem det samme leje.

25 i det viste vippesegment-radialleje 10 er der lejret en aksel 12, der roterer i retning af pilen i fig. 1 og 2. Lejet 10 har et lejehus, der i sin udformning og i sit formål at 1ukke lejets indre rum af over for omgivelserne ikke behøver at adskille sig fra kendte vippesegment-radiallejers lejehuse og 30 derfor heller ikke beskrives i enkeltheder her. 1 stedet for hele lejehuset vises en stedfast støttering 14, der er indbygget i dette hus eller er en bestanddel af huset, og som på sin radialt indre side har en flad ringnot 16, der 35 strækker sig over næsten hele dens bredde. Ved ringnotens 16 bund er et i støtteringens 14 nedre område anbragt bæresegment 18 såvel som to i støtteringens øvre område anbragte styresegmenter 20 støtet via hver et rullelegeme 22. Hvert rullelegeme

DK 154663 B

4 22 er ved skruer 24 fastgjort til en affladning 26 på det tilhørende bræesegment 18 henholdsvis styresegment 20. Forbindelsen mellem bæresegmentet 18 og det tilhørende rullelegeme 22 er stiv, og mellem hvert styresegment 20 og det tilhørende 5 rullelegeme 22 er der indspændt mellemlæg 28, der muliggør at ændre det tilhørende lejespillerum og/eller at forskyde lejemidterpunktet i forhold til akselen 22's omdrejningsakse A.

Rullelegemerne 22 har en konveks, f.eks. kugleformet yder-10 flade, og er noget smallere end ringnoten 16, således at de til alle sider kan rulle af på ringnotens bund og derved muliggøre vippebevægelser for det tilhørende bæresegment 18 henholdsvis styresegment 20 såvel om en akse parallelt med aksen A som om en derpå vinkelret stående akse. De på aksen A vin-15 kelret stående frontflader af rullelegemet 2 er plane og virker sammen med ringnotens 16 sidevægge på en sådan måde, at der er sat snævre grænser for rullelegemernes 22 og dermed også de tilhørende bære- henholdsvis styresegmenters bevægelse i retning af aksen A.

20 Bæresegmentet 18's og de to styresegmenter 20’s bevægelsesfrihed i ringnoten 16’s omkredsretning er snævert begrænset ved, at der til støtteringen 14 er fastgjort radialt indadragende knaster 30, der hver har en konveks anslagsflade 32 for det 25 nabostillede bære- henholdsvis styresegment.

Bæresegmentet 18 har en parallelt med aksen A målt bredde B, der er væsentlig større, i det viste eksempel ca. 1,3 gange større end den for lejet 10 målsættende diameter D af akselen 30 12. De to styresegmenter 20 har derimod en væsentlig mindre bredde B1, der i det viste eksempel kun er knap halv så stor som bæresegmentet 18"s bredde B.

På den ene, i fig. 1 den højre, side af støtteringen 14 er der 35 ved rørbærere 34 fastgjort en første ringformet ti 1 løbsledning 36, der fødes med kølet smøremiddel fra et udenfor lejehuset anbragt pumpe- og køleaggregat. Pumpe- og køleaggregatet kan være af kendt konstruktion, og det er derfor ikke vist, det

DK 154663 B

5 samme gælder for de gennem lejehuset førende tilslutninger, der forbinder tilløbsledningen 36 med dette aggregat såvel som for de tilslutninger, hvorigennem smøremidlet strømmer tilbage til aggregatet fra lejehusets indre rum. Til den ringformede 5 tilløbsledning 36 er der sluttet tre dyserør 38, der hver strækker sig i mellemrummet mellem bæresegmentet 18 og hvert af de to styresegmenter 20 henholdsvis i mellemrummet mellem de to styresegmeneter 20 og i afstand fra disse segmenter og parallelt med aksen A. Hvert dyserør 38 har en række dyser 40, 10 der er anbragt således, at derfra udstrømmende smøremiddel stråler 42 rammer ned på akselen kort bag ved udtrædningskan-ten 44 for det nabosti Ilede segment 18 henholdsvis 20, og som vist i fig. 2 rammer strålerne skråt imod akselens omdrej- ni ngsretni ng.

15 På tilsvarende måde er der ved den anden side, i fig. 1 den venstre side af støtteringen 40, fastgjort en anden ringformet tilløbsledning 46 med tre med aksen A parallelle dyserør 48, hvis dyser 50 er anbragt således, at fra disse udstrålende 20 smøremiddelstråler 52 rammer ned på akselen 12 kort foran de nabostillede segmenter 18's henholdsvis 20's indtrædningskant 54 og rammer akselen skråt i akselens omdrejningsretning.

På hvert dyserør 38 er der fastgjort en skærm 56, der strækker 25 sig parallelt med aksen A og med symmetriplanet for de af det pågældende dyserør 38 udstrømmende smøremiddelstråler 42, altså ligeledes er skråtstillet imod akselens omdrejningsretning og når hen til tæt ved akselen. På tilsvarende måde er der til dyserørene 48 fastgjort en skærm 58, der er skråt-30 stillet i akselens 12 omdrejningsretning.

Ved den viste, i forhold til diameteren D store bredde B for bæresegmentet 18 og i betragtning af den intensive smøring kræves det, at bæresegmentet 18 i sin midte er opdelt ved en i 35 omkredsretningen forløbende smøremiddelafstrømningsnot 60, således at bæresegmentet optræder på lignende måde som to i ak-sial retning ved siden af hinanden anbragte stift indbyrdes forbundne bæresegmenter, hvis bredde er mindre end diameteren Π

Claims (4)

1. Vippesegment-radiaHeje (10) for en kraftigt belastet, hur-5 tigt løbende aksel (12), specielt til en turbinegruppe og turbi nedrivenheder med mindst ét i et lejehus' belastningsretning anbragt, til alle sider vipbart bæresegment (18) og mindst to i modlastretning for lejehuset anbragte, til alle sider vipbare styresegmenter (20), hvis bredde (B1) er 0,8-1,0 gange så 10 stor som akselens (12) diameter (D), og hvor der i mellemrummene mellem hver to segmenter er smøremiddelti 1 førse1 er (38, 48), kendetegnet ved, at bæresegmentets (18) bredde (B) er 1,2-2,2 gange så stor som akselens (12) diameter (D), og at bæresegmentet (18) i sin midte har en i omkredsretningen 15 forløbende smøremiddelafstrømningsnot (60), og at smøremiddeltilførselen sker via mod akselen (12) rettede dyser (40, 50), der frembringer mod akselen (12) rettede, frie smøremiddelstråler (42, 52).

2. Vippesegment-radiaHeje ifølge krav 1, kendeteg net ved, at dyserne (40, 50) er anbragt i en første og en anden akseparallel dyserække (38, 48), at den første akseparallelle dyserække (38) af dyser (40) kort bagved det foran beliggende segments udløbskant (44) er rettet mod omdrejnings-25 retningen og skråt mod akselen (12), og at den anden aksepa- rallelle dyserække (48) af dyser (50) kort foran indtrædnings-kanten (54) af det efterfølgende segment er rettet i omdrejningsretning skråt mod akselen (12).

3. Vippesegment-radiaHeje ifølge krav 2, kendeteg net ved, at de akseparallelle dyserækker (38, 48) er udformet i form af dyserør, at der til hver af dyserækkerne (38, 48) er tilknyttet en skærm (56) henholdsvis (58), der styrer de fra dyserne (40) henholdsvis (50) udstrømmende smøremiddel-35 stråler mpd akselen (12) og afskærmer den mod smøremiddel, der sprøjter rundt i lejehuset.

4. Vippesegment-radiaHeje ifølge kravene 2 eller 3, kendetegnet ved, at den første dyserækkes (38) dyser er DK 154663B tilsluttet til en første tilførselsledning (36), og at den anden dyserækkes (48) dyser (50) er tilsluttet til en derfra adskilt anden tilførselsledning (46)· 5 10 15 20 25 30 35