[發明專利]用于單軸流體機械的傾斜段徑向軸承

有效

• 申請號: 201280036000.6
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN103717923A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 貝納德特·布拉姆;弗蘭克·伯克爾;迪特黑爾姆·德特馬爾;安娜·克里斯蒂娜·德羅申斯基;貝恩德·呂內堡;烏埃米特·梅爾梅爾塔什;揚·索格貝格;馬塞爾·施特雷格爾;安德烈亞斯·溫克勒
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F16C17/03
• 分類號: F16C17/03
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;田軍鋒

技術領域

本發明涉及一種用于單軸流體機械的傾斜段徑向軸承。

背景技術

流體機械，例如單軸流體機械，具有轉子，所述轉子具有軸。對于軸的軸承尤其可以考慮傾斜段徑向軸承，在所述傾斜段徑向軸承中，軸能夠圍繞其軸線轉動。傾斜段徑向軸承通常具有三個或四個傾斜段，其中在下部和上部的傾斜段之間是不同的。下部的傾斜段承載軸的重力，所述重力經由下部的傾斜段、支撐環和軸承殼體被導入到基座中。上部的傾斜段防止在故障情況中軸從下部的傾斜段抬起并且對軸起減振的作用。上部的傾斜段或者松動地位于軸上或者借助于彈簧被壓到軸上。

為了潤滑并且為了冷卻，油穿過傾斜段流入到軸和傾斜段的滑動面之間的密封間隙中。在軸轉動時，形成流體動力油膜，軸在所述流體動力的油膜上“浮動”。如果在轉動時出現不平衡，那么會出現浮動。如果上部的傾斜段松動地位于軸上，那么通過它們僅能夠產生較小的減振。通常為了減振，上部的傾斜段借助于彈簧被壓到軸上。如果機器關斷，那么軸必須在所謂的轉動模式中緩慢地旋轉，以至于它在冷卻時沒有被壓彎。但是在這個轉動模式中以及在機器起動時，不利的是，上部的傾斜段壓到軸上，因為由此會在傾斜段的滑動面上和軸的表面上導致損傷。此外，僅少量的油能夠流到密封間隙中，以至于僅產生較小的冷卻。此外，由于在轉動模式中的差的滑動特性，需要高的驅動力，由此降低了機器的效率。

在FR2574503A1中描述了一種流體動力的軸承，其中在軸和傾斜段之間的間隙中存在流體，所述流體與壓力室連接，其中所述壓力室對傾斜段施加壓力。其它的軸承在US3497276A和DE1425111A1中描述。

發明內容

本發明的目的是，完成一種用于單軸流體機械的傾斜段徑向軸承，其中所述傾斜段徑向軸承實現了良好的減振并且在運行中可良好地冷卻。

根據本發明的用于單軸流體機械的傾斜段徑向軸承具有支撐環、傾斜段固定裝置和傾斜段，所述傾斜段在傾斜段徑向軸承的安裝狀態中位于上部地并且在徑向上可移動地由傾斜段固定裝置支撐在支撐環上，所述傾斜段固定裝置具有預緊裝置，當單軸流體機械的運行轉速高于預先確定的傾斜段預緊轉速時，傾斜段借助所述預緊裝置在朝向單軸流體機械的軸的方向上預緊，以至于，當單軸流動機械的運行轉速低于傾斜段預緊轉速時，所述傾斜段能夠無預緊力地在徑向上運動。

在單軸流體機械轉速低時，所述軸距下部的傾斜段的距離小，因為流體動力的油膜不會構成，軸在所述流體動力油膜上“浮動”。根據本發明的傾斜段徑向軸承的傾斜段在這種情況下僅借助其重力位于軸上。如果軸的轉速提高，那么構成流體動力油膜，所述流體動力油膜使軸抬起。如果預先確定的傾斜段預緊轉速被超過，那么軸具有距下部的傾斜段這樣大的距離，使得根據本發明的傾斜段徑向軸承的預緊裝置有利地經由傾斜段對軸施加壓力。

預緊裝置優選設計為，使得傾斜段的預緊在單軸流體機械以高于傾斜段預緊轉速的運行轉速運行時隨著所述單軸流體機械的轉速而增加。預緊裝置優選具有盤形彈簧，所述盤形彈簧徑向地支撐在支撐環上和傾斜段上。此外，預緊裝置根據本發明設計為，使得傾斜段的預緊在單軸流體機械在預緊轉速中運行時具有預先確定的極限預緊力。根據本發明，傾斜段固定裝置具有保持部分，所述保持部分具有鎖定機構、可在徑向上移動地安裝在支撐環上的桿和盤，傾斜段徑向地支撐在所述盤的內側上并且預緊裝置徑向地支撐在所述盤的外側上，其中借助鎖定機構，所述桿受限地固定在支撐環上，使得，當單軸流體機械的運行轉速與傾斜段預緊轉速相同時，傾斜段支撐在盤上并且被預緊裝置以極限預緊力預緊。

優選傾斜段的徑向運動向外受到限制。此外，盤優選在其徑向地位于外部的一側上具有止擋件以用于抵擋支撐環，通過所述止擋件，傾斜段的徑向運動向外受到限制。此外，桿優選借助凸起從盤徑向向內地凸出，所述凸起與傾斜段接合，以至于傾斜段在徑向上可移動地并且在圓周方向上固定地安裝。優選傾斜段固定裝置具有固定銷，通過所述固定銷，傾斜段徑向軸承的最小的徑向位置被限制為，使得傾斜段與凸起不脫離接合。此外保持部分優選在其徑向移動時在支撐環上徑向地被引導。

當單軸流體機械以低于傾斜段預緊轉速的轉速轉動時，根據本發明的傾斜段徑向軸承的傾斜段有利地在徑向上被引導地、在桿的凸起上自由地運動。如果機器的轉速達到傾斜段預緊轉速，那么有利地除了傾斜段的重力還有下述力起作用，所述力由盤形彈簧的預先確定的極限預緊力導致。此外，有利地通過盤式彈簧衰減軸的振動。

附圖說明

在下文中，根據示意性的附圖闡述根據本發明的傾斜段徑向軸承的一個優選的實施方式。