CS243031B1

CS243031B1 - Spring-clad thermocouple

Info

Publication number: CS243031B1
Application number: CS844645A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Mokris; Lubomir Kincl
Original assignee: Jaroslav Mokris; Lubomir Kincl
Priority date: 1984-06-18
Filing date: 1984-06-18
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS464584A1

Abstract

Odpružený plástový termočlánek je zasunut do alespoň jednoho segaentuaxiálního ložiska turbokompresoru či trubice těsně pod kluznou plochou. Místo aktivního snímá7 ní leží v průsečíku 1/4 + 5 % výšky segmentu od jeho vnějšího okraje a radiálního vývrtu, který je veden v 1/4 + 5 % úhlové šířky segmentu, blíže k jeho odtokové hraně. Odpružena část termočlánku je uchycena v dr žáku tvaru "S" připevněném na tělese ložiska. V místě nad tělesem ložiska je na pláět termo článku nasazena trubice z měkkého kovového materiálu, např. mědi, jejíž styčná plocha s tělesem ložiska je rozšířena a tvoří tak spodní opěru pro na trubici navlečenou spirálovou pružinu, jejíž druhý konec je opřen o koncovou Část držáku. Odpružený pláštový termočlánek je zafixován v pracovní poloze ohnutím měkké trubice s termočlánkem na ostrý úhel s minimálním ohybem R 5 prů měrů termočlánku.A spring-loaded honeycomb thermocouple is inserted into at least one segmental axial bearing of a turbocompressor or tube just below the sliding surface. The active sensing point is located at the intersection of 1/4 + 5% of the segment height from its outer edge and a radial bore, which is guided in 1/4 + 5% of the segment angular width, closer to its trailing edge. The spring-loaded part of the thermocouple is held in an "S"-shaped holder attached to the bearing body. At a point above the bearing body, a tube made of soft metal material, e.g. copper, is placed on the thermocouple shell, the contact surface of which with the bearing body is widened and thus forms a lower support for a spiral spring threaded onto the tube, the other end of which is supported by the end part of the holder. The spring-loaded sheath thermocouple is fixed in the working position by bending the soft tube with the thermocouple to an acute angle with a minimum bend R of 5 thermocouple diameters.

Description

Vynález ae týká odpruženého plástového termočlánku, uloženého v axiálním segmentovém ložisku velkých rotačních strojů, např. turbokompresorů nebo turbin. Je určen k mšření provozní teploty uvedených ložisek.The invention relates to a resilient honeycomb thermocouple mounted in an axial segment bearing of large rotary machines, e.g., turbochargers or turbines. It is designed to measure the operating temperature of the bearings.

Je vSeobecné známo, že životnost každého kluzného ložiska je rozhodující měrou-závislá na teplotě ložiskové pánve, či ložiskové komposice. Je tedy u velkých strojů naprostou nutnosti, aby se za provozu průběžně co nejpřesněji měřila teplota nejnamáhanějších a proto i nejteplejších částí ložiska.It is generally known that the service life of each plain bearing is to a large extent dependent on the temperature of the bearing shell or the bearing composition. It is therefore absolutely necessary for large machines to measure the temperature of the most stressed and therefore the hottest parts of the bearing continuously during operation.

Proto se postupně upouětí od nepřímých měření teploty oleje odváděného z kluzná plochy ložiska a přechází se na přímé měření pomocí teplotních č^del, zabudovaných pod kluznou plochou ložiska.Therefore, indirect measurements of the temperature of the oil withdrawn from the bearing sliding surface are gradually dispensed with and are transferred to direct measurement by means of temperature sensors built into the bearing sliding surface.

K tomuto účelu se používají čidla termočlánková, odporová, ev. termistorová. NejběžnSjěí řešení je takové, že se pod kluznou plochu zatavuje teplý spoj termočlánku. U termočlánkových čidel j30u používána i čidla odpružená, která pomocí různě zabudovaných pružících prvků přitlačují aktivní koncovou část čidla bezprostředně do místa vzniku snímaných teplot kluzné části ložiska. Technický problém, který při tomt.o druhu měření vzniká, spočívá jednak ve správné volbě místa, ve kterém je třeba teplotu snímat, jednak v optimálních cestách, kudy termočlánek strojem vést a jednak jak a co nejjednodušeji čidlo do pracovní polohy ustavit a v této poloze bezpečně zajistit.For this purpose are used thermocouple, resistive, ev. thermistor. The most common solution is to heat seal the thermocouple under the sliding surface. For thermocouple sensors j30u spring sensors are also used, which by means of various built-in spring elements push the active end part of the sensor immediately to the place of sensing temperatures of the sliding bearing part. The technical problem that arises with this type of measurement lies in the right choice of the place in which the temperature is to be sensed, in the optimum ways to guide the thermocouple through the machine, and how to set the sensor in the working position as easily as possible securely secure.

Důležité hledisko, které je navíc třeba respektovat,je možnost snadné výměny čidla, bez nutnosti demontáže velkých celků stroje. K uvedená problematice ještě přistupuje okolnost, že různé typy a druhy ložisek-jsou maximálně namáhány v poněkud odlišných místech.An important aspect that must also be respected is the ability to easily replace the sensor without having to dismantle large machine units. In addition to this, the fact that different types and types of bearings are most stressed in somewhat different locations.

Oílem vynálezu je takové vytvoření odpruženého plášťového termočlánku, aby bylo vhodné pro uložení v axiálním segmentovém ložisku, bylo co nejjednodušší, přesné a spolehlivé, montážně snadné a především lehko vyměnitelné.It is an object of the invention to provide a spring-clad thermocouple to be suitable for mounting in an axial segment bearing, to be as simple, accurate and reliable as possible, to be easy to install and, above all, easily replaceable.

Známá řešení odpružených plášťových termočlánků a jejich uložení do axiálních ložisek rotačních strojů nejsou vhodná, mnohdy jich nelze vůbec použít. Pro jejich vedení jsou často použity složité vývrty a fixaae čidla v pracovní poloze je zajišťována buá velmi složitým způsobem, nebo je nespolehlivá.The known solutions of spring-clad thermocouples and their placement in axial bearings of rotating machines are not suitable, often they cannot be used at all. Complex boreholes are often used to guide them and the sensor fixation in the working position is either ensured in a very complicated manner or is unreliable.

Vytvoření vlastních pružících prvků, zajišťujících dosednutí aktivního konce termočlánku pod kluznou plochu ložiska, je obvykle též složitá a proto i nákladné.Creating proper spring elements to ensure that the active end of the thermocouple abuts under the sliding surface of the bearing is usually also complex and therefore expensive.

Uvedené nedostatky odstraňuje odpružený plášťový termočlánek a. jeho uložení podle vynálezu. Jeho podstatou je, že vlastní termočlánek je zasunut do radiálního vývrtu segmentu axiléního ložiska v hloubce, které je rovna 1/4 + 5 % výšky, segmentu od jeho vnějšího okraje. Radiální vývrt je veden v 1/4 úhlové šířky + 5 % segmentu, blíže k odtokové hraně.The above-mentioned drawbacks are overcome by the spring-clad thermocouple and its mounting according to the invention. Its essence is that the thermocouple itself is inserted into the radial bore of the axillary bearing segment at a depth equal to 1/4 + 5% of the segment from its outer edge. The radial bore is guided in 1/4 of the angular width + 5% of the segment, closer to the trailing edge.

Odpružená část termočlánku je uchycena v držáku tvaru S, připevněném na tělese ložiska. V místě nad tělesem ložiska je na plášť termočlánku nasazena trubice z měkkého kovového materiálu, např..'mědi.The spring-loaded part of the thermocouple is mounted in an S-shaped bracket mounted on the bearing housing. At a point above the bearing housing, a tube of soft metal material, e.g. copper, is mounted on the thermocouple housing.

Styčná plocha trubice s tělesem ložiska je rozšířena a tvoří tak spodní opšru pro spirálovou pružinu navlečenou na trubici^ Druhý konec pružiny je opřen o horní koncovou část držáku. Odpružený plášťový termočlánek je zafixován v pracovní poloze s ohybem, který je roven minimálně pěti průměrům termočlánku.The contact surface of the tube with the bearing body is widened to form a lower support for the coil spring threaded onto the tube. The other end of the spring is supported on the upper end portion of the holder. The spring-clad thermocouple is fixed in a working position with a bend equal to at least five thermocouple diameters.

Výhodou odpruženého plášťového termočlánku podle vynálezu je především jednoduchost výroby i montáže a demontáže a vysoká spolehlivost a přesnost mšření. Odpružená část termočlánku má malé rozměry, je možnost ohýbání, tvarování a polohování termočlánku podle indi3 viduální potřeby měřeného stroje. Důležitými výhodami jsou malá časová konstanta měření a odolnost termočlánku proti vibracím. Tato vlastnost je zvláět vhodná při měření teplot u segmentů axiálních ložisek, nebol se v provozu naklápějí.The advantage of the spring-clad thermocouple according to the invention is, above all, the ease of manufacture and assembly and disassembly, and the high reliability and accuracy of the measurement. The spring-loaded part of the thermocouple has small dimensions, it is possible to bend, shape and position the thermocouple according to the individual needs of the measured machine. Important advantages are the small measurement time constant and the thermocouple's vibration resistance. This feature is particularly suitable for temperature measurements on thrust bearing segments as they tilt in use.

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněn odpružený pláštový termočlánek a jeho uložení v axiálním segmentovém ložisku. Obr. 1 představuje čelní pohled na horní část ložiska a zabudovaný termočlánek. Obr. 2 zobrazuje řez rovinou A-A z obr. 1.The attached drawing shows schematically a spring jacket thermocouple and its mounting in an axial segment bearing. Giant. 1 is a front view of the upper bearing portion and a built-in thermocouple. Giant. 2 shows a section along line A-A in FIG. 1.

Z obr. 1 je patrné, že odpružený pláštový termočlánek 1 vnějšího průměru 2 mm je zasunut svou aktivní koncovou částí 2 do radiálního vývrtu J v segmentu £, který je pokračováním souosého vývrtu 2 v tělese 2 ložiska.It can be seen from FIG. 1 that the spring-loaded sheathed thermocouple 1 of external diameter 2 mm is inserted by its active end portion 2 into a radial bore J in a segment 6 which is a continuation of a coaxial bore 2 in the bearing body 2.

Zasunutí je provedeno do hloubky & radiálního vývrtu J segmentu £, která je rovna 1/4 + 5 % výšky Z segmentu £ do jeho vnějšího Okraje. Radiální vývrt J je veden V 1/4 + 5 % úhlové šířky ω segmentu £ blíže k jeho odtokové hraně.The insertion is carried out to a depth < RTI ID = 0.0 > radial < / RTI > The radial bore J is guided in 1/4 + 5% of the angular width ω of the segment θ closer to its trailing edge.

Z obrázku 2 je zřejmé, že aktivní koncová část 2 3® uložena těsně pod ložiskovou výstelkou 2· Odpružená část termočlánku £ je uchycena v držáku 2 tvaru rovného S, připevněném na tělese 2 ložiska. Na plášt termočlánku £ v místě nad tělesem 2 ložiska je navlečena trubice 2 z mědi.It can be seen from Figure 2 that the active end portion 23 is positioned just below the bearing liner 2. The spring-loaded portion of the thermocouple 6 is mounted in a S-shaped holder 2 attached to the bearing body 2. A copper tube 2 is threaded onto the thermocouple casing 6 above the bearing housing 2.

Styčná plocha trubice 2 s tělesem £ ložiska je rozšířena v lem, který tvoří spodní opšru pro navlečenou spirálovou pružinu ££, jejíž druhý konec je opřen o horní koncovou část držáku £.The contact surface of the tube 2 with the bearing body 4 is widened in a rim which forms the lower support for the coil spring 60, the other end of which is supported on the upper end portion of the holder 6.

Odpružený pláštový termočlánek £ je zafixován v pracovní poloze ohnutím navlečené trubice i ⁸ termočlánkem £ na ostrý úhel % s radiem £ 10. Uložení pokračující části plástového termočlánku £ a jeho uchycení ve stojanu není znázorněno, právě tak jako zapojení na převodník s unifikovaným vstupním signálem, protože ten je známého provedení.The resilient sheath thermocouple 4 is fixed in the working position by bending the threaded tube ⁸ to the acute angle 10 with radius £ 10. because it is a known embodiment.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A resilient sheath thermocouple housed in an axial segment bearing of large rotary machines, such as turbocompressors or turbines, designed to measure the operating temperature of a bearing in which the active end of the thermocouple is inserted just below the bearing lining of at least one segment. 1) is slid into the radial bore (3) of the segment (43 with a depth (h) equal to 1/4 / 5Ϊ of the height (v) of the segment (4) from its outer edge, the radial bore (3) being guided in 1/4 + 5% of the angular width (Cd) of the segment (4) closer to its trailing edge, while the spring-loaded part of the thermocouple (1) is mounted in the S-shaped holder (8) attached to the bearing housing (6) and a tube (9) of soft material, for example copper, is mounted on the thermocouple housing (6) on the bearing housing (6), whose contact surface with the bearing housing (6) is widened and thus forms the lower support of the o a coil spring (10) threaded on the tube (9), the other end of which is supported on the upper end part of the holder (8), the spring-clad thermocouple (1) being fixed in working position by bending the soft tube (9) with the thermocouple (i) to an acute angle (06) with a minimum bend R = 5 of the thermocouple diameters (d) (1).