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Klotzdrucklager Die Erfindung betrifft Klotzdrucklager, bei denen
die Lagerfläche in einzelne einstellbare Tragklötze zur Erzielung mehrerer keilförmiger
Ölschichten aufgeteilt ist und die -erforderliche Beweglichkeit durch entsprechende
Ausbildung der Rückenfläche dieser Tragklötze erreicht wird. So sah man entweder
eine Bohrung vor, in welche ein gehärteter Bolzen oder eine Kugel eingelegt wurde,
oder man wählte eine walzenförmige Auflagerfläche mit radialen Erzeugenden. Einfacher
in der Herstellung waren Druckklötze mit einer Linienstützung in Form einer radialen
Kippkante. Bei diesen hesonders für Dampfturbinen verwendeten Lagerausbildungen
entstanden durch die -radiale Kippkante von segmentförmigen Blöcken, d. h. bei ebenfalls
radialer Auslaufkante, Schäden durch ungleichmäßige Abnutzung. Die Ursache dieser
Schäden war bis heute noch unbekannt. Nach der Erfindung gelang die Feststellung
dieser Ursachen, und zwar wurde gefunden, daß beim Kippen eines segmentförmigen
Lagerblockes über eine radiale Kippkante zwar ein gleichbleibender Neigungswinkel
entsteht, jedoch die Spalthähen der ebenfalls radialen Auslaufkante verschiedene
Werte erhalten, derart, @daß die Spalthöhe nach außen zu abnimmt.
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Durch diesen an der Auslaufkante nach außen hin abnehmenden Spalt
muß bei Berührung des Blockes mit der Kammscheibe bzw. dem Laufring zuerst
der
äuB,ere Eckpunkt anlaufen und bei trockener Reibung oder Teilschmierung, wie sie
vor allem beim Anlaufen der Welle auftreten können, abgenutzt werden. Durch das
Anschleifen einer zum Laufring parallelen: Fläche entfällt deren Tragfähigkeit,
da die Keilwirkung nicht mehr vorhanden ist. In der Folge muß die übrige Fläche
die; gesamte Druckkraft übernehmen, was mit der fortschreitenden Abnutzung zu einer
entsprechend steigenden Überlastung der restlichen Keilfläche führt. Indem mehr
oder weniger parallelen Längsspalt wird durch Wandreibung, die nicht zur Tragfähigkeit
des Lagers beiträgt, außerdem noch eine Erhöhung der Öltemperatur erzeugt. Die Gefährdung
des Lagers und dessen Zerstörung werden somit unter Umständen zu einer Frage der
Belastung und der Betriebszeit. Es konnte: festgestellt werden; daß bei diesen bekannten
Klotzdrucklageraushildungen der. auftretende Höchstdruck in der äußeren Zone der
Blockfläche Ms auf .das achtfache @ des mittleren Flächendruckes, nach dem das Lager
in üblicher Weise beurteilt wird; .ansteigen kann; in entsprechender Weise ist hierbei
die innere Fläche entlastet.
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Die Erfindung beseitigt ,diese Nachteitle dadurch, daß die Auslaufkante
und die Kippkante parallel oder angenähert parallel zueinander geführtwerden: Eine
von den beiden Kanten wird zweckmäßigerweise raid:ial gerichtet und parallel dazu
die andere Kante gelegt. Diese Ausführungen ergeben bei gleicher Tragfläche eine
über die Länge der AuslaufkantegleichbleibendeSpalthöhe und einen gleichbleibenden
Neigungswinkel. Je nach der Richtung der Kippkante ändert sich die Druckbelastbarkeit
und Druckverteilung.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
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Die Wirkungsweise des Klotzdrucklagers zeigt Abb. i. Hier ist mit
i eine Kammscheibe bzw. ein Laufring und mit 2 ein in Öl schwimmender Lager- il
klotz bezeichnet. Zwischen diesem mit der Geschwindigkeit in Richtung 3 .sich drehenden
Laufring i und dem ruhenden Lagerklotz :2 bildet sich durch Kippen um eine Kante
q. ein Ölkeil 5, der die Fähigkeit hat, in .der Schuhrichtung 6 außerordentlich
hohe Drücke aufzunehmen.
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Den Verlauf der Kippkante q. -und der Auslaufkante 7 für das Öl gemäß
der Erfindung zeigen die beiden Abb. 2 und 3. In Abb. 2 verläuft die Kippkante radial
und parallel dazu die Auslaufkante, während bei. Abb. 3 die Auslaufkante radial
gelegt ist und parallel dazu die Kippkante. Beim. Kippen um die Kante q. ergeben
beide Ausführungen einen parallelen Auslaufspalt bei. 7.
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Die parallele Auslaufkante ist günstiger als die parallele Kippkante,
@da sich für die gleiche Kraft eine dickere Schichtstärke am Auslauf 7 einstellt.
Außerdem wird die Druckverteilung gleichmäßiger als bei dem Block mit paralleler
Kippkante: Der Flächendruck ist bei radialer Kipp- und Auslaufkante -an der Außenseite
des Blockes nahezu zehnmal größer als an der Innenseite, während bei den Ausführungen
nach der Erfindung die Abflachung des Druckberges wesentlich günstiger wird und
somit die nach innen zu gerichteten Flächenteile zum Tragen stärker mit herangezogen
werden. Die Flächendrücke außen sind etwa nur noch doppelt so groß wie innen.
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Eine weitere Verbesserung des Lagerblockes eiltsteht durch das Verschieben
der Kippkante nach der Mitte zu. Die Blockneigung nimmt für gleiche Kraft ab und
die Spalthöhe, die für die Haltbarkeit eines Lagerblockes ausschlaggebend ist, nimmt
zu. Andererseits wird aber auch der Einflüß der veränderlichen Zähigkeit mehr öder
weniger ausgeglichen, indem die mit zunehmender Temperatur entstehende !Wanderung
:der Druckresultierenden nach der Einlaufkante hin das Lager auf eine größere Neigung
und eine geringere Spalthöhe einzustellen sucht; dem die Verkleinerung des Kippmomentes
- im Sinne einer Herstellung der ursprünglichen Lage für gleichbleibende Temperatur
entgegenwirkt: