SE526437C2 - Lageranordning, användning av lageranordning för att roterbart uppbära en rotor i en centrifugalseparator och ett sätt att uppbära en centrifugalseparator och ett sätt att uppbära en centrifugalseparators rotor roterbart kring en rotationsaxel - Google Patents

Description

20 25 30 526 f? 4,9? ut i en luftström, vilket orsakar en icke önskad uppvärmning av smörjoljan. Ändamålet med den föreliggande uppfinningen är att åstadkomma en enkel och kompakt lageranordning, i vilken ett slutet smörjoljesystem, som möjliggör en tillförlitlig och underhållsfri smörjning under lageranord- ningens livslängd utan onödig uppvärmning och förorening av smörjoljan, är anordnatl Ett speciellt ändamål med uppfinningen är att uppnå detta i en lageranordning som används för att roterbart uppbära en rotor i en centrifugalseparator och i ett sätt att roterbart uppbära en rotor i en centrifugalseparator, vilket ställer extra höga krav på lageranordningen och smörjningen av densamma.

Enligt den föreliggande uppfinningen åstadkommes detta genom att lageranordningens roterbara innerring är avtätad med hjälp av tätningar mot den icke roterande ytterringen och bildar tillsammans med den icke roterbara ytterringen en sluten lagerenhet. l denna lagerenhet är rullkropparna, den första och den andra rullbanan, behållaren för smörjolja och nämnda medel för att under drift bilda en oljedimma innehållande smörjoljedroppar från denna behållare och medel för att bringa oljedimman att strömma axiellt förbi och i smörjande kontakt med rullkropparna och rullbanoma anordnade. Det utrymme, i vilket rullkropparna är anordnade, bildar en första flödeskanaldel, vilken sträcker sig axiellt från den ena sidan om rullkroppama axiellt förbi rullkroppama till den axiellt motsatta sidan om rullkroppama. Denna flödeskanaldel bildar tillsammans med en andra flödeskanaldel, som är bildad i ytterringen och är ansluten till den första flödeskanaldelen vid båda axiella sidoma om rullkropparna, en cirkulationsflödeskrets för oljedimma under drift, vilken cirkulationsflödeskrets kommunicerar med det inre av behållaren för smörjolja. 10 15 20' 25 30 Företrädesvis är rotationsaxeln väsentligen vertikalt orienterad, varvid behållaren för smörjolja är belägen nedanför rullkropparna.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda medel för att bringa oljedimman att strömma förbi och i smörjande kontakt med rullkroppama och rullbanorna ett i utrymmet anordnat och med innerringen 'medroterande fläkthjul.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är behållaren formad i en roterbar del, vilken är förbunden med innerringen, och vilken del även formar ett oljeledningselement, som utgör nämnda medel för att under drift bilda en oljedimma innehållande smörjoljedroppar. Oljelednings- elementet har en oljeledningsyta, som sträcker sig från en under drift oljefylld del av behållaren till en del av cirkulationskretsen, och en kant, vilken är belägen intill cirkulationskretsen, och till vilken kant oljelednings- ytan sträcker sig och leder smörjolja under centrifugalkraftens inverkan.

Från denna kant avgår smörjoljedroppar, som medbringas i den i cirkulationskretsen strömmande oljedimman.

Enligt ett alternativ till denna utföringsform av en lageranordning enligt uppfinningen är behållaren formad i en icke roterbar del, som är förbunden med ytterringen, varvid nämnda medel för att under drift bilda en oljedimma innehållande smörjoljedroppar innefattar en roterbar dimalstrande del, vilken är förbunden med innerringen och sträcker sig ned i en del av behållaren, som under drift innehåller smörjolja.

Enligt en speciell utföringsform av uppfinningen är den första rullbanan anordnad i en del av innerringen och den andra rullbanan anordnad i en del av ytterringen. Som ett altemativ till denna utföringsform av uppfin- ningen kan dock enligt den föreliggande uppfinningen den första 10 15 20 25 (II l J .fyr Ja. (få -J rullbanan även vara anordnad i en inre lagerring förbunden med innerringen och den andra rullbanan vara anordnad i en yttre lagerring förbunden med ytterringen.

Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen är lageranordningen försedd med kanaler för ett kylmedium. Ändamålet med sättet att roterbart uppbära en rotor i en centrlfugalsepa- rator åstadkommes enligt den föreliggande uppfinningen genom att den roterbara innerringen avtätas mot den icke roterbara ytterringen med hjälp av tätningar och bildar tillsammans med den icke roterbara ytterringen en sluten lagerenhet, i vilken rullkropparna, den första och den andra rullbanan, behållaren för smörjolja anordnas. I lagerenheten bildas en oljedimma under drift innehållande smörjoljedroppar från denna behållare. Denna oljedimma bringas att strömma i en med behållaren för smörjolja kommunicerande cirkulationskrets axiellt förbi rullkroppama och rullbanorna i smörjande kontakt med dem. Denna cirkulationskrets bildas dels av en första flödeskanaldel, vilken utgörs av det utrymme, i vilket rullkroppama är anordnade, och sträcker sig axiellt från den ena sidan om rullkropparna axiellt förbi rullkropparna till den axiellt motsatta sidan om rullkropparna, och dels av en andra flödeskanaldel, som är bildad i ytterringen och är ansluten till den första flödeskanaldelen vid båda axiella sidorna om rullkropparna.

Företrädesvis är härvid rotationsaxeln väsentligen vertikalt orienterad med behållaren för smörjolja belägen nedanför rullkropparna.

I en utföringsform av sättet enligt uppfinningen bringas oljedimman att strömma förbi och i smörjande kontakt med rullkropparna och rullbanorna 10 15 20 25 30 526' 437 med hjälp av ett i utrymmet anordnat och med innerringen medroterande fläkfhjul.

I en speciell utföringsform av sättet enligt uppfinningen kyls lageranordningen med hjälp ett kylmedium, som bringas att strömma i kylkanaler bildade i lageranordningen.

I det följande beskrivs några exempel pà utföringsformer av uppfinningen mer detaljerat med hänvisning till bifogade ritningar, pà vilka Fig. 1 schematiskt visar ett tvärsnitt genom en del av en centrifugalseparator, i vilken en lageranordning enligt uppfinningen är använd för att uppbära en centrifugalseparators rotor, Fig. 2 schematiskt visar ett tvärsnitt genom en lageranordning enligt en utföringsform av uppfinningen, Fig. 3 schematiskt visar ett tvärsnitt genom en* lageranordning enligt en annan utföringsform av uppfinningen, och Fig. 4 schematiskt visar en ytterligare utföringsform av uppfinningen, som är en förstoring av den i figur 1 som den undre lageranordningen 7 visade utföringsformen.

Fig. 5 schematiskt visar ett tvärsnitt genom en lageranordning enligt en fjärde utföringsform av uppfinningen. ' Den i figur 1 visade centrifugalseparatorn har en rotor 1, som är anbringad på en remdriven axel 2. Rotorn 1 och axeln 2 uppbärs roterbart kring en vertikal rotationsaxel x i ett stativ 3 dels med hjälp av en på axeln 10 15 20 25 30 526 437 2 fast förbunden övre lageranordning 4, vilken via fjädrande element 5 och svängningsdämpande element 6 är förbunden med stativet 3 och dels med hjälp av en på axeln 2 fastförbunden undre lageranordning 7, vilken även är fast förbunden med stativet 3. Både den övre lageranordningen 4 och den undre lageranordningen 7 är utformade i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

Den i figur 1 visade övre lageranordningen 4 visas förstorad i figur 2.

Denna lageranordning har en innerring 8, som är inrättad att fast förbindas med en kring en rotationsaxel x roterbar axel 2, och en ytterring 9, som är inrättad att förbindas med ett icke roterbart stativ. lnnerringen 8 är avtätad mot ytterringen 9 med hjälp av tätningar 10 och mellan lnnerringen 8 och ytterringen 9 är ett utrymme 11 format, i vilket två rader av rullkroppar i form av kulor 12 är anordnade. Varje rad av rullkroppar 12 är inrättade att löpa dels i var sin rullbana 13 resp. 14, som är anordnade i lnnerringen 8, dels i var sin rullbana 15 resp. 16, som är anordnade i ytterringen 9. il lageranordningens nedre del är en behållare 17 för smörjolja anordnad i en med den roterbara lnnerringen 8 förbunden del 18. Utrymmet 11 utgör en första flödeskanaldel och i ytterringen 9 bildas en andra flödeskanaldel 19, som ansluter till den första flödeskanaldelen 11 vid båda axiella sidoma om rullkropparna 12. Den första flödeskanaldelen 11 och den andra flödeskanaldelen, 19 bildar tillsammans en cirkulationsflödeskrets för cirkulation av en oljedimma.

Behållaren 17 för smörjolja är öppen mot cirkulationsflödeskretsen så att cirkulationskretsen kommunicerar med behållarens inre. För att driva cirkulationen av oljedimman i cirkulationskretsen är ett med den roterbara lnnerringen 8 förbundet fläkthjul 20 anordnat. Den del18, i vilken behållaren 17 är formad, formar även ett oljeledningselement 21 för att under drift bilda en oljedimma innehållande smörjoljedroppar, som har en oljeledningsyta 22, som sträcker sig från en under drift oljefylld del av 10 15 20 25 behållaren 17 axiellt uppåt och radiellt utåt till en del av cirkulations- kretsen. Oljeledningselementet 21 har även en kant 23, vilken är belägen intill cirkulationskretsen, och till vilken kant 23 oljeledningsytan 22 sträcker sig och leder smörjolja under centrifugalkraftens inverkan, och från vilket kant 23 smörjoljedroppar avgår och medbringas i den i cirkulationskretsen strömmande oljedimman. \fid behov kan en lageranordning enligt den föreliggande uppfinningen, såsom visas i denna utföringsform, ett gängat hål 24 för pàfyllnad av smörjolja och ett gängat hål 25 för avtappning av smörjolja. Dessa hål 24 och 25 förses förslagsvis med icke visade gängade pluggar. För att möjliggöra kylning av lageranordningen kan den, såsom också visas i denna utföringsform, vara försedd med kylkanaler 26, som är anordnade i ytterring för ett kylmedium.

Under drift driver fläkthjulet 20 smörjoljebemängda luften, som utgör oljedimman att cirkulera i cirkulationskretsen samtidigt som smörjolja i behållaren 17 av centrifugalkraftens inverkan drivs utmed oljelednings- ytan 22 till kanten 23 där smörjoljedroppar avgår till den i cirkulations- kretsen strömmande oljedimman och vidare in i den andra flödeskanal- delen 19. En del smörjolja kryper i en smörjoljefilm utefter den andra flödeskanaldelens 19 radiellt yttre väggyta och drivs vidare av oljedim- flödet. Även från smörjoljefilmen avgår oljedroppar till oljedimman. Från den andra flödeskanaldelen 19 strömmar oljedimman över i den första flödeskanaldelen 11 och passerar och smörjer rullkroppama 12 och rullbanoma 13, 14, 15 och 16. En del av smörjoljan avsätter sig på den första flödeskanaldelens 11 väggytor och rinner åter ner i behållaren 17 medaan resten av smörjoljan är kvar i den cirkulerande oljedimman. '10 15 20 25 30 526 437 I figur 3 visas en annan utföringsform av en lageranordning enligt uppfinningen, vilken skiljer sig mot den ifigur 2 visade utföringsformen genom att varje rad av rullkroppar 12 är inrättade att löpa dels i var sin rullbana 27 resp. 28, som är anordnade i var sin inre lagerring 29 resp. 30 förbundna med innerringen 8, dels i var sin rullbana 31 resp. 32, som år anordnade i var sin yttre lagerring 33 resp. 34 förbundna med ytterringen 9. i denna utföringsform är fläkthjulet 35 utformat som en separat del, vilken är förbunden med innerringen 8 och samtidigt som ett distans- element mellan de båda inre lagerringarna 29 och 30. De båda yttre lagerringarna 33 och 34 hålls axiellt av en distansring 36. I övrigt överensstämmer utföringsformen enligt figur 3 med utföringsformen enligt figur2.

I figur 4 visas en tredje utföringsform av en lageranordning, vilken skiljer sig mot den i figur 3 visade utföringsformen genom att rullkroppama de inre och yttre lagerringama ersatts av ett konventionellt sfäriskt rullager “ 37 med rullkroppar i form av två rader av rullar 38, vilka löper dels i rullbanor 39 och 40 i en inre lagerring 41, som är förbunden med innerringen 8, dels i en sfärisk rullbana 42 i en yttre lagerring 43, som är fast förbunden med en ytterring 9.

I samtliga utföringsformer av uppfinningen, som visasfi figurerna 1, 2, 3 och 4 är behàllarna 17 formad i en med den roterbara innerringen 8 förbunden del 18. En altemativ utföringsform visas i figur 5, i vilken behållaren 44 är formad i en icke roterbar del 45, som är förbunden med ytterringen 9 och att nämnda medel för att under drift bilda en oljedimma innehållande smörjoljedroppar innefattar en roterbar dimalstrande del 46, vilken är förbunden med innerringen 8 och sträcker sig ned i en del av behållaren 44, som under drift innehåller smörjolja. 10 15 20 25 30 526 4-717 Under drifi av denna lageranordning rör den roterande dimalstrande delen 46 upp smörjoljedroppar ur den icke roterande behållaren 44, vilka medbringas i flödet av oljedimman i cirkulationskretsen. I övrigt fungerar lageranordningen enligt denna utföringsform på samma sätt som den i figur 2 visade utföringsformen av uppfinningen.

Mängden olja i oljedimman skall vara väl avpassad till smörjbehovet. Den skall inte vara för stor då detta kan förorsaka skadlig uppvärmning av lageranordningen. Även flödet av oljedimman, som fläkthjulet åstadkommer i kontakt med smörjoljan i behållaren 17 eller 44, kan i vissa fall vara tillräckligt för att bilda en oljedimma, som innehåller tillräckligt mycket olja.

För att säkerställa att olja snabbt vid start når rullkropparna kan innerringen 8 vara försedd med en mindre extra behållare belägen i cirkulationskretsen uppströms om rullkropparna (ovanför i de visade I utföringsformema). Denna extra behållare ansamlar en mindre mängd smörjolja när axeln stannar och tömmer vid start med hjälp av centrifugalkraften ut smörjoljan i cirkulationskretsen.

Genom att på detta sätt använda en lageranordning enligt den föreliggan- de uppfinningen för att roterbart uppbära en rotor i en centrifugalsepara- tor elimineras behovet av något smörjsystem utanför lageranordningama.

Smörjningen av lageranordningen ombesörjs tillförlitligt istället internt i den enkla och kompakta lageranordningens slutna lagerenhet, som är avtätad mot omgivningen, utan onödig uppvärmning och förorening av smörjoljan.

I det visade utföringsexemplet har centrifugalseparatorn en remdrivenw rotor, men den kan naturligtvis även vara motordriven via skruwäxel eller (fl I J C;\ -Cä CN *J 10 vara direktdriven. Rotor behöver inte vara roterbar kring en vertikal axel utan kan även vara roterbar kring en horisontell axel, såsom i en dekanter.

Claims (14)

10 15 20 25 30 526 437 11 Patentkrav

1. En Iageranordning för lagring av en axel (2), som är roterbar kring en rotationsaxel (x) i ett stativ (3), varvid lageranordningen (4, 7) innefattar en med axeln (2) förbunden roterbar innerring (8) och en med stativet (3) förbunden icke roterbar ytterring (9) och minst en rad av rullkroppar (12, 38), vilka är anordnade i ett utrymme (11) bildat i lageranordningen (4, 7) mellan den roterbara innerringen (8) och den icke roterbara ytterringen (9), och varvid under drift raden av rullkroppar (12, 38) är anordnad att löpadels i en första rullbana (13, 14, 27, 28, 39, 40), som är anordnadi en med den med axeln roterbara innerringen (8) förbunden del (8, 29, 30, 41) av lageranordningen (4, 7), och dels i en andra rullbana (15, 16, 31, 32, 42), som är anordnad i en med den icke roterbara ytterringen (9) förbunden del (9, 33, 34, 43) av lageranordningen (4, 7), vilken Iageranordning (4, 7) även innefattar en behållare (17, 44) för smörjolja och medel (21, 46) för att bilda en oljedimma av smörjolja från denna behållare (17, 44) och medel (20, 35) för att bringa oljedimman strömma förbi och i smörjande kontakt med rullkropparna (12, 38) och rullbanorna (13, 14, 15, 16, 27, 28, 31, 32, 39,40, 42), kännetecknad av - att den roterbara innerringen (8) med hjälp av tätningar (10) är avtätad mot den icke roterbara ytterringen (9) och bildar tillsammans med den icke roterbara ytterringen (9) en sluten lagerenhet, i vilken rullkropparna (12, 38), den första och den andra rullbanan (13, 14, 27, 28, 39,40 resp. 15, 16, 31, 32,42), bellallaren (11, 44) fbr emdrlelja, namnda medel (21, 46) fdr all under drift bilda en oljedimma innehållande smörjoljedroppar fran denna behållare, medel (20, 35) fdr all bringa eljedlmman 10 15 20 25 30, 526 457 12 att strömma axiellt förbi och i smörjande kontakt med rullkropparna (12, 38) och rullbanoma (13, 14, 15, 16, 27, 28, 31, 32, 39, 40, 42) är anordnade, och - att det utrymme (11), i vilket rullkropparna (12, 38) är anordnade, bildar en första flödeskanaldei (11), vilken sträcker sig axiellt från den ena sidan om rullkroppama (12, 38) axiellt förbi rullkroppama (12, 38) till den axiellt motsatta sidan om i rullkropparna (12, 38), och vilken tillsammans med en andra flödeskanaldei (19), som är bildad i ytterringen (9) och är ansluten till den första flödeskanaldelen (11) vid båda axiella sidorna om rullkropparna (12, 38), bildar en ' cirkulationsflödeskrets oljedimma under drift, vilken cirkulationsflödeskrets kommunicerar med det inre av behållaren (17, 44) för smörjolja.

2. En lageranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att rotationsaxeln (x) är väsentligen vertikalt orienterad.

3. En lageranordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att behållaren (17, 44) för smörjolja är belägen nedanför rullkroppama (12, 38).

4. En lageranordning enligt något av föregående krav, k ä n n e- te c k n a d a v att nämnda medel för att bringa oljedimman att strömma förbi och i smörjande kontakt med rullkroppama (12, 38) och rullbanorna (13, 14, 15, 16, 27,28, 31, 32, 39, 40, 42) innefattar ett i utrymmet (11) anordnat ochmed innerringen medroterande fläkthjul (20, 35),

5. En lageranordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att behållaren (17) är formad i en roterbar del (18), som är förbunden med 10 15 20 25 0"! FJ O\ 4> f »l "<3 13 innerringen (8), och vilken del även formar ett oljeledningselement (21), som utgör nämnda medel för att under drift bilda en oljedimma innehållande smörjoljedroppar, och som har en oljeledningsyta (22), som sträcker sig från en under drift oljefylld del av behållaren (17) -till en del av cirkulationskretsen, varvid oljeledningselementet har en kant (23), vilken »är belägen intill cirkulationskretsen, och till vilken kant (23) oljeledningsytan (22) sträcker sig och leder smörjolja under centrifugalkraftens inverkan, och från vilket kant (23) smörjoljedroppar avgår och medbringas i den i cirkulationskretsen strömmande oljedimman.

6. En lageranordning enligt krav 4, kä n n e t e c k n a d a v att behållaren (44) är formad i en icke roterbar del (45), som är förbunden med ytterringen (9) och att nämnda medel för att under drift bilda en oljedimma innehållande smörjoljedroppar innefattar en roterbar dimalstrande del (46), vilken är förbunden med innerringen (8) och sträcker sig ned i en del av behållaren (44), som under drift innehåller smörjolja.

7. En lageranordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k- n a d a v att den första rullbanan (13, 14) är anordnad i en del av innerringen (8) och den andra rullbanan (15, 16) är anordnad i en del av ytterringen (9).

8. En lageranordning enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k n a d a v att den första rullbanan (27, 28) är anordnad i en inre lagerring (29, 30) förbunden med innerringen (8) och den andra* rullbanan (31, 32) är anordnad i en yttre lagerring (33, 34) förbunden med ytterringen (9). 10 15 20 25 30 526 437 14

9. En lageranordning enligt något av föregående krav, k ä n n e- te c k n a d a v att lageranordningen är försedd med kanaler (26) för ett i kylmedium.

10. En användning av en lageranordning enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a d a v att lageranordningen (4, 7) är inrättad att roterbart uppbära en rotor (1) i en centrifugalseparator.

11. Ett sätt att uppbära en centrifugalseparators rotor (1) roterbart kring en rotationsaxel (x) på en axel (2), som lagras i ett stativ (3) via en lageranordning (4, 7) innefattande en innerring (8), som förbinds med axeln (2) och en ytterring (9), som förbinds med stativet (3) och minst en rad av rullkroppar (12, 38), vilka anordnas i ett i lageranordningen (4, 7) bildat utrymme (11) mellan den roterbara innerringen (8) och den icke roterbara ytterringen (9) och under drift löper dels i en första rullbana (13, 14, 27, 28, 39, 40), som anordnas i en med den innerringen (8) förbunden med axeln roterbar del (8, 29, 30, 41) av lageranordningen (4, 7), och dels i en andra rullbana (15, 16, 31, 32, 42), som anordnas i en med den ytterringen (9) förbunden icke roterbar del (9, 33, 34, 43) av lageranordningen (4, 7), varvid smörjolja från en behållare (17, 44) i lageranordning (4, 7) bringas att bilda en oljedimma, som bringas att strömma axiellt förbi och i smörja rullkropparna (12, 38) och rullbanoma (13, 14, 15, 16, 27, 28, 31, 32, 39,40, 42), kännetecknat av att den roterande innerringen (8) avtätas mot den icke roterande ytterringen (9) med hjälp av tätningar (1 1) och bildar tillsammans med den icke roterande ytterringen (9) en sluten lagerenhet, i vilken rullkropparna '(12, 38), den första och den andra rullbanan (13, 14, 27, 28, 10 15 20 25 15 39, 40 resp. 15, 16, 31, 32, 42), behållaren (17, 44) för smörjolja anordnas och i vilken en oljedimma under drift bildas innehållande _ smörjoljedroppar från denna behållare (17, 44) och den bildade oljedimman bringas att strömma axiellt förbi och i smörja rullkroppama (12, 38) och rullbanorna (13, 14, 15, 16, 27, 28, 31, 32, 39,40, 42), varvid oljedimman under drift bringas att strömma i en cirkulationskrets, som kommunicerar med behållaren (17, 44) för smörjolja, och som bildas dels av en en första flödeskanaldel (11), vilken utgörs av det utrymme (11), i vilket rullkropparna (12, 38) är anordnade, och sträcker sig axiellt från den ena sidan om rullkropparna (12, 38) axiellt förbi rullkropparna (12, 38) till den axiellt motsatta sidan om rullkroppama (12, 38), och dels av en andra flödeskanaldel (19), som är bildad i ytterringen (9) och är ansluten till den första flödeskanaldelen (11) vid båda axiella sidorna om rullkropparna (12, 38).

12. Ett sätt enligt krav 11, k ä n n e te c k n at a v att rotationsaxeln (x) orienteras väsentligen vertikalt med behållaren (17, 44) för smörjolja belägen nedanför rullkropparna (12, 38).

13. Ett sätt enligt något av kraven 11 eller12, k ä n n e t e c k n at a v att oljedimman bringas att strömma förbi och i smörjande kontakt med rullkropparna (12, 38) och rullbanorna (13, 14, 15, 16, 27,28, 31, 32, 39, 40, 42) med hjälp av ett i utrymmet (11) anordnat och med innerringen (8) medroterande fläkthjul (20, 35).

14. Ett sätt enligt något av kraven 11 - 13, k ä n n ete ck n at a v att lageranordningen kyls med hjälp ett kylmedium, som bringas att strömma i kylkanaler (26) bildade i lageranordningen.