PL147500B1 - Bearing system for turbocompressor driven with exhaust gases with double rolling bearings - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 89 08 31 147500 rClYTELNlA Unccto Patentowego Int. Cl.4 F01D 25/16 Twórca wynalazku Uprawniony z patentuj BBC Aktiengesellschaft, Brown, Boveri u.Cie, Baden /Szwajcaria/ URZADZENIE LOZYSKOWE DO TURBOSPREZARKI, NAPEDZANEJ GAZAMI SPALINOWYMI, Z PODWÓJNYMI LOZYSKAMI TOCZNYMI Wynalazek dotyczy urzadzenia lozyskowego do turbosprezarki, napedzanej gazami spalinowymi, z podwójnymi lozyskami tocznymi.W turbosprezarkacn, napedzanych gazami spalinowymi, duze sily osiowe dzialaja na wirnik. W duzych turbosprezarkach te sily osiowe sa przyjmowane przez dwa lozyska toczne, umieszczone jeden za drugim. Aby ograniczyc promieniowe sily lozyskowe ta*ze przy duzym niewywazeniu lozyska toczne musza byc podparte w obudowie sprezynujaco i tlumiace Problem polega na tym, ze obydwa lozyska toczne musza byc podparte pojedynczo i niezaleznie od siebie, dzieki temu takze przy skosnym ustawieniu walu turbosprezarki wzgledem obudowy, sila promieniowa mniej wiecej jednomiemie jest rozdzielona na obydwa lozyska toczne, powodem tego skosnego ustawienia moze byc nie tylico bicie wzdluzne i mimosrodowosc czesci obudowy, ale takze wygiecie walu. Pierscienie zewnetrzne lozysk tocznych przesuwaja sie przy tym wzajemnie w kierunku promieniowym, czemu nie mozna przeszkodzic. Poza tym osiowa dlugosc zabudowy urzadzenia lozyskowego w turbosprezarkach powinna byc ze wzgledów konstruk¬ cyjnych utrzymana mozliwie nieznacznie, w wielu maszynach wirnikowych, przykladowo w lotni¬ czych silnikach turbinowych stosuje sie urzadzenie lozyskowe z promieniowym podparciem lozyska za pomoca symetrycznie obrotowych, umieszczonych osiowo drazków skretnych. Jezeli te urzadzenia lozyskowe maja podwójne lozyska toczne, to kazdy pierscien zewnetrzny lozyska jest ustalony we wlasnym pierscieniu mocujacym lozyska. On jest zaopatrzony w wybrania dla drazka skretnego, które rozciagaja sie równolegle do osi turbosprezarki. Jego konce, od¬ wrócone od lozyska, sa ustalone w elementach, mocno polaczonych z obudowa lozyska, a jego konce zwrócone do lozyska sa wsuniete w pierscien mocujacy lozysko z pasowaniem wtlaczanym dokladnym. Tego rodzaju urzadzenia lozyskowe sa wprawdzie funkcjonalne, to jednak wymagaja wzglednie duzej osiowej dlugosci zabudowy, aby zapewnic wystarczajaca dlugosc ugiecia, a przez to wystarczajaca male naprezenie gnace w drazkach skretnych. Zadaniem lezacym u podstaw wynalazku jest stworzenie urzadzenia lozyskowego dla turbosprezarki, napedzanej gazami147 500 2 spalinowymi, z podwójnymi lozyskami tocznymi, w którym przy ustalonej osiowej dlugosci zabudowy dlugosc giecia drazka skretnego bylaby wzglednie mala.Zadanie to, zgodnie z wynalazkiem zostalo rozwiazane w ten sposób, ze pierscienie mocujace majta fli ^wy cii zwróconych do siebie powierzchniach czolowych wystepy, które wchodza w lezace ^naprzeciwko wybrania z luzem osiowym i luzem etycznym, a drazki skretne aa zamocowane «a pomoca kolnierzy w wystepach. Korzystnym jest jesli kolnierz jest umiesz¬ czony w polowicdlugosci drazka skretnego. Dalsze korzysci wedlug wynalazku uzyskuje sie jezeli drazki skretne sa zamocowane w obudowie z pasowaniem wtlaczanym dokladnym, przy czym ilosc drazków skretnych jest parzysta, ponadto w urzadzeniu lozyskowym wedlug wynalazku wystepy i wybrania w pierscieniu mocujacym sa umieszczone w kierunku obwodowym kolejno* Zalety wynalazku sa zasadniczo widoczne w tym, ze korzystnie wykorzystuje sie pozostajaca do dyspozycji osiowa dlugosc zabudowy do umieszczania urzadzenia lozyskowego z podwójnymi lozyskami tocznymi, wzglednie w tym, ze efektywna dlugosc giecia drazków skret¬ nych, przy ustalonej dlugosci zabudowy jest wzglednie duza. Dzieki temu naprezenia gnace w drazkach skretnych, przy stalych innych wielkosciach wplywów, sa nieznaczne.Przyklad wykonania wynalazku jest pokazany na rysunku, na którym fig.1 przedstawia czesciowo urzadzenie lozyskowe turbosprezarki, napedzanej gazami spalinowymi, z podwójnymi lozyskami tocznymi, w przekroju wzdluznym, a fig.2 - rozwiniety przekrój obwodowy wedlug linii x - x na fig.1.Na fig.1 jest pokazana górna polowa urzadzenia lozyskowego, w którym na wal 1 turbosprezarki, napedzanej gazami spalinowymi, sa nasuniete lozyskowe pierscienie wewnetrzne 3* i 4* i zamocowane pomiedzy oporem 19 a przekladka 1 • Lozyskowe pierscienie zewnetrzne 3" i 4" sa ustalone w osiowym kierunku, pomiedzy kolnierzem 8 a pierscieniem tlumiacym 10.Kolnierz 8 jest przykrecony do obudowy 2 turbosprezarki. Na pierscienie zewnetrzne 3 14 lozysk tocznych 3 i 4 sa nasuniete bez luzu pierscienie mocujace 5 i 6. Przez pierscienie mocujace 5» 6 przechodzi parzysta ilosc, symetrycznie umieszczonych drazków skretnych 7.Drazki skratne 7 rozciagaja sie równolegle do osi turbosprezarki. Ich konce, odwrócone od lozysk tocznych 3, 4 sa wcisniete z jednej strony w kolnierz 8 a z drugiej strony w pierscien podpierajacy 9* Ten pierscien podpierajacy 9 jest umieszczony jedynie w oelu ulatwienia montazu. Zamiast niego, drazki skretne 7 moga byc umieszczone bezposrednio w odpowiednio dopasowanej obudowie.PoiPietUy pierscieniami mocujacymi 5,t a obudowa 2 jest przewidziana szczelina pierscieniowa 15. W przyblizeniu w srodku osiowej dlugosci kazdego pierscienia mocujacego 5,o, w obudowie 2 jest umieszczony kanal 12 doprowadzajacy olej.Z boku kanalów 12 doprowadzajacych olej sa w ten sposób umieszczone w rowkach pierscienio¬ wych obudowy 2, pierscienie uszczelniajace 13, ze kazdorazowo, pomiedzy pierscieniem mocuja¬ cym 5 lub b, obudowa 2 i dwoma pierscieniami uszczelniajacymi 13, powstaje pierscieniowa przestrzen, wypelniona olejem i polaczona z kanalem 12 doprowadzajacym olej. To urzadzenie rozprowadzajace olej tworzy uklad tlumiacy, którego charakterystyka tlumienia jest zalezna od oporu przeplywu w kanalach 12 doprowadzajacych olej.Dodatkowo do pierwszego ukladu tlumiacego jest przewidziane drugie oierne urzadze¬ nie tlumiace. Ono sklada sie z pierscienia tlumiacego 10 i sprezyny talerzowej 11, przy czym pierscien tltu iacy 10 jest umieszczony pod naprezeniem wstepnym, pomiedzy lezaca na zewnatrz powierzchnie czolowa pierscienia zewnetrznego 4 lozyska tocznego 4 a sprezyna talerzowa 11. Za pomoca tej sprezyny talerzowej 11 osiaga sie tlumienie cierne wychylen promieniowych, poniewaz przy ruchach promieniowych pierscieni zewnetrznych 3 14 wzgled¬ na praca tarcia musi byc kierowana do obudowy 2, Która w dalekim stopniu oddzialywuje na charakterystyke tlumienia ukladu tlumiacego.Podczas pracy lozyska toczne 3 i 4, umieszczone w ukladzie podwójnym sa obciazone sila osiowa A i sila promieniowa R. Obydwie sily A i R sa rozdzielone równomiernie na lozys¬ ka toczne 3 i 4 i przenoszone na obudowe 2 turbosprezarki. Przy tym sila osiowa A jest przejmowana bezposrednio przez kolnierz 8, podczas gdy sila promieniowa R jest kierowana przez drazki skretne 7 na czesci 8 i 9, polaczone na stale z obudowa 2 turbosprezarki.147 500 3 Aby sily promieniowe, dzialajace na lozyska toczne 3,4 mogly byc przejmowane, to drazki skretne 7, przechodzace przez pierscienie mocujace 5.6 musza byc w odpowiedni sposcb polaczone z nimi zamknieciem ksztaltowym. Do tego celu pierscienie mocujace 5 i 6 sa na swoich Koncach zwróconych do siebie, zaopatrzone w wystepy 16, ktcre bezstykowo, to znaczy z luzem osiowym 18 i luzem stycznym 19, wchodza w lezace na przeciwko wybrania 17 drugiego pierscienia mocujacego. Ilosc wystepów 16, wzglednie wybran 17, odpowiada przy tym ilosci drazków skretnych 7, która w tym przypadku jest liczba parzysta, dzieki czemu kazde lozysko toczne ma do dyspozycji jednakowa ilosc drazków skretnych 7* Podzial jest tak dokonany, ze kazdy drugi drazek skretny 7 umieszczony w kierunku pbwodowym przyjmuje sily promieniowe z jednego lozyska 3 lub 4.Miejsce mocowania drazka skretnego 7 jest tak dobrane, ze skuteczna dlugosc giecia L po kazdej stronie jest jednakowej wielkosci* Zamocowanie drazka skretnego 7 nastepuje przez kolnierz 14, który jest umieszczony w polowie jego dlugosci i swoim pasowa¬ niem wtlaczanym dokladnym jest osadzony w odpowiednim otworze w pierscieniu mocujacym 5 albo 6 w czesciach pierscienia zawierajacego wystepy 16. Kolnierz 14 jest utrzymywany w swojej osiowej dlugosci na wzglednie malym odcinku, poniewaz w tym miejscu nie jest przeno¬ szony przez drazek skretny 7 zaden moment* Na podstawie tego uksztaltowania rozumie sie, ze drazek skretny 7 musi przechodzic bezstykowo przez pierscien mocujacy 6 albo 5 zaopa¬ trzony w wybrania 17.Poniewaz przy jednakowej dlugosci giecia, po obydwu stronach wszystkie plaszczyzny mocowania znajduja sie w jednakowej plaszczysnie promieniowej to, przy danej osiowej dlugosci kolnierza 14 jest takze okreslona potrzebna wysokosc wystepów 16, wzglednie glebo¬ kosc wybran 17. wynika z tego, ze w porównaniu do rozwiazania znanego ze stanu techniki, w którym kazdy pierscien lozyskowy jest polaczony za pomoca wlasnych drazków skretnych, z obudowa, w rozwiazaniu wedlug wynalazku z jednakowa iloscia drazków skretnych, na podstawie wiekszej dlugosci giecia L jest obnizone o 1/3 naprezenie gnace lub przy jednakowym naprezeniu gnacym moze byc zmniejszone o 1/6 szerokosc calkowita B obudowy 2. przy wiekszym niewywazeniu walu 1 bicie promieniowe jego ograniczone przez luz promieniowy 15, istniejacy pomiedzy pierscieniami mocujacymi 5, b a obudowa 2, dzieki czemu drazki skretne 7 nie sa przeciazone* Przy ukosnym polozeniu wali 1 wobec obudowy 2 oboiaze- nie promieniowe obydwu lozysk tocznych 3 14 jest asymetryczne, to znaczy przenoszona sila promieniowa lozyska tocznego powieksza sie proporcjonalnie do wymiaru lokalnego przegiecia drazka skretnego 7.Zastrzezenia patentów e 1* urzadzenie lozyskowe do turbosprezarki, napedzanej gazami spalinowymi, z pod¬ wójnymi lozyskami tocznymi, przy czym kazdy pierscien zewnetrzny lozysk tocznych jest osadzony na stale we wlasnym pierscieniu mocujacym, a przez pierscienie mocujace przecho¬ dzi wiele drazków skretnych, umieszczonych symetrycznie obrotowo, które rozciagaja sie równolegle do osi turbosprezarki, przy czym ich konce, odwrócone od lozysk, sa ustalone w czesciach, mocno polaczonyoh z obudowa, znamienne tym, ze pierscienie mocu¬ jace /596/ maja na swoich zwróconych do siebie powierzchniach czolowych wystepy /16/, które wchodza w lezace naprzeciwko wybrania /17/ z luzem osiowym /18/ i luzem stycznym /19/, a drazki skretne /7/ sa zamocowane za pomoca kolnierzy /H/ w wystepach /16/. 2. Urzadzenie lozyskowe wedlug zaetrz.1, znamienne tym, ze kolnierz /14/ jest umieszczony w polowie dlugosci drazka skretnego /7/« 3. Urzadzenie lozyskowe wedlug zastrz.1, znamienne tym, ze drazki skretne /7/ sa zamocowane w obudowie /2/ z pasowaniem wtlaczanym dokladnym. 4* Urzadzenie lozyskowe wedlug zastrz.1, znamienne tym, ze wystepy /16/ 1 wybrania /17/ w pierscieniu mocujacym /5r-6/ *4 umieszczone w kierunku obwodowym kolejno. 5. Urzadzenie lozyskowe wedlug zastrz.1, znamienne tym, ze ilosc drazków skretnych /7/ jest parzysta.147 500 FIG.1147 500 17 16 8- FIG.2 PL PL PL PL PL PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentów e 1. * urzadzenie lozyskowe do turbosprezarki, napedzanej gazami spalinowymi, z pod¬ wójnymi lozyskami tocznymi, przy czym kazdy pierscien zewnetrzny lozysk tocznych jest osadzony na stale we wlasnym pierscieniu mocujacym, a przez pierscienie mocujace przecho¬ dzi wiele drazków skretnych, umieszczonych symetrycznie obrotowo, które rozciagaja sie równolegle do osi turbosprezarki, przy czym ich konce, odwrócone od lozysk, sa ustalone w czesciach, mocno polaczonyoh z obudowa, znamienne tym, ze pierscienie mocu¬ jace /596/ maja na swoich zwróconych do siebie powierzchniach czolowych wystepy /16/, które wchodza w lezace naprzeciwko wybrania /17/ z luzem osiowym /18/ i luzem stycznym /19/, a drazki skretne /7/ sa zamocowane za pomoca kolnierzy /H/ w wystepach /16/.

2. Urzadzenie lozyskowe wedlug zaetrz.1, znamienne tym, ze kolnierz /14/ jest umieszczony w polowie dlugosci drazka skretnego /7/«

3. Urzadzenie lozyskowe wedlug zastrz.1, znamienne tym, ze drazki skretne /7/ sa zamocowane w obudowie /2/ z pasowaniem wtlaczanym dokladnym.

4. * Urzadzenie lozyskowe wedlug zastrz.1, znamienne tym, ze wystepy /16/ 1 wybrania /17/ w pierscieniu mocujacym /5r-6/ *4 umieszczone w kierunku obwodowym kolejno.

5. Urzadzenie lozyskowe wedlug zastrz.1, znamienne tym, ze ilosc drazków skretnych /7/ jest parzysta.147 500 FIG.1147 500 17 16 8- FIG.2 PL PL PL PL PL PL PL