專利名稱：用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子的軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)機(jī)械領(lǐng)域。它涉及一種按照權(quán)利要求1前序部分的用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子的軸承。
該類軸承例如從CH-A5-651 362中已知。
背景技術(shù)：
大的旋轉(zhuǎn)機(jī)械如水力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子一般由液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承來(lái)支承。在這種軸承中，軸向和徑向的導(dǎo)向通過(guò)不同結(jié)構(gòu)形式的分開(kāi)的軸承來(lái)承擔(dān)。由于在軸向軸承上運(yùn)動(dòng)的套圈通過(guò)圍繞它安置徑向?qū)蚨味郊映惺軓较蛄?，該類分開(kāi)的軸承可以部分地組合。這類配置例如從開(kāi)頭所述的CH-A5-651 362(見(jiàn)圖1)中已知，在附圖1中以很簡(jiǎn)單的形式進(jìn)行了描述。在附圖1的旋轉(zhuǎn)機(jī)械10’中，帶有轉(zhuǎn)子軸12的轉(zhuǎn)子可繞一垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線11旋轉(zhuǎn)地安置。為此，一套圈14’通過(guò)一法蘭13固定在轉(zhuǎn)子軸12上，該套圈以下側(cè)面在一個(gè)由單個(gè)段組成的軸向軸承或支承軸承17的滑動(dòng)面20上滑動(dòng)(見(jiàn)附圖1中垂直箭頭)。該軸向軸承17本身在軸向方向上通過(guò)一支承件18支承。套圈14’以外側(cè)面沿著一個(gè)徑向軸承或?qū)蜉S承15的滑動(dòng)面19上滑動(dòng)(見(jiàn)附圖1中的水平箭頭)。徑向軸承15本身在徑向方向上通過(guò)一支承件16支承。
軸向軸承17和徑向軸承也就是導(dǎo)向軸承15在此已知的配置中相互獨(dú)立地起作用。這兩個(gè)軸承在油浴中運(yùn)行。“支承轉(zhuǎn)子”的功能由軸向軸承17來(lái)實(shí)現(xiàn)，“對(duì)轉(zhuǎn)子導(dǎo)向”的功能由導(dǎo)向軸承或者說(shuō)徑向軸承15來(lái)實(shí)現(xiàn)。這兩個(gè)軸承具有自己的、與各自功能相適應(yīng)的軸瓦。
在已知的具有分開(kāi)的軸承功能的軸承中的缺點(diǎn)是，套圈的厚度在軸向方向上必須保證足夠大，以便能夠?qū)较蜉S承在側(cè)面安置在套圈上。由此使該機(jī)械在軸向方向上整體較長(zhǎng)。
缺點(diǎn)還有，徑向軸承位于套圈的外側(cè)。在這一位置上圓周速度相對(duì)較大，這導(dǎo)致摩擦損失相應(yīng)較高。
最后，必須為兩個(gè)軸承制造和安裝分開(kāi)的軸瓦，由此使支承件的生產(chǎn)費(fèi)用和裝配費(fèi)用總體明顯提高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸承，它可避免已知軸承的缺點(diǎn)并且特別是通過(guò)簡(jiǎn)化的、節(jié)省位置空間的結(jié)構(gòu)而具有優(yōu)點(diǎn)，并且在運(yùn)行中使得摩擦損失明顯降低。
該任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1的特征的總和來(lái)解決。本發(fā)明的核心在于，將迄今分開(kāi)的徑向軸承和軸向軸承(或者說(shuō)它們的軸瓦)組成一個(gè)組合的徑向和軸向軸承，它同時(shí)具有軸向滑動(dòng)面和徑向滑動(dòng)面。在附圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中，盡管在轉(zhuǎn)子上為兩個(gè)軸承固定了一個(gè)共用的套圈，但對(duì)這兩個(gè)軸承使用單獨(dú)的軸承段，與該現(xiàn)有技術(shù)不同，在這里，兩個(gè)滑動(dòng)面安置在同一軸承(或軸承段)上。由此可以使軸承的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、緊湊，在此，通過(guò)滑動(dòng)面的合適布置同時(shí)可以減少摩擦損失。
本發(fā)明的第一優(yōu)選方案的特征是，該組合的徑向和軸向軸承包括多個(gè)單個(gè)的軸承段，它們具有圓環(huán)段的形狀并且相互離開(kāi)距離地布置在一個(gè)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的環(huán)上，在其中每個(gè)軸承段上構(gòu)成一個(gè)軸向滑動(dòng)面和一個(gè)徑向滑動(dòng)面，并且，每個(gè)軸承段具有一個(gè)自己的徑向支承件。
在這里，按照一個(gè)替換方案，該組合的徑向和軸向軸承安置在油浴中。
另一替換方案的優(yōu)點(diǎn)是，在軸承段上設(shè)置有用于輸入潤(rùn)滑油的裝置，潤(rùn)滑油通過(guò)在軸向和徑向滑動(dòng)面上的出口流出到滑動(dòng)面上。在這里，最好在每個(gè)軸承段上在軸向滑動(dòng)面上設(shè)置一個(gè)第一出口，它具有在徑向方向上延伸的長(zhǎng)縫隙的形狀并且在旋轉(zhuǎn)方向上看安置在軸向滑動(dòng)面的開(kāi)始處，并且，在每個(gè)軸承段上在徑向滑動(dòng)面上設(shè)置一個(gè)第二出口，它具有在軸向方向上延伸的長(zhǎng)縫隙的形狀并且在旋轉(zhuǎn)方向上看安置在徑向滑動(dòng)面的開(kāi)始處。每個(gè)軸承段上的出口最好通過(guò)連接通道與一個(gè)共同的輸油孔連通。
如果按照另一有利方案轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子軸，如果在該轉(zhuǎn)子軸上固定一個(gè)同心包圍該轉(zhuǎn)子軸的套圈，轉(zhuǎn)子借助該套圈在該組合的徑向和軸向軸承的軸向滑動(dòng)面上滑動(dòng)，并且，如果轉(zhuǎn)子借助轉(zhuǎn)子軸本身在該組合的徑向和軸向軸承的徑向滑動(dòng)面上滑動(dòng)，則本發(fā)明軸承進(jìn)一步簡(jiǎn)化并且通過(guò)減小摩擦損失而顯示其優(yōu)點(diǎn)。


下面要借助實(shí)施例結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。附圖表示圖1 一個(gè)按照現(xiàn)有技術(shù)帶有分開(kāi)的徑向軸承和軸向軸承的垂直直立的水力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸承的簡(jiǎn)化的、部分縱向剖切的視圖，圖2 一個(gè)按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例具有組合的徑向和軸向軸承的支承的可與圖1相比較的視圖，和圖3 在圖2中表示的支承的一個(gè)單個(gè)軸承段在徑向方向上的立體視圖，在此，在軸承段內(nèi)對(duì)滑動(dòng)面有目的地輸送潤(rùn)滑油。
具體實(shí)施例方式
在圖2中用一個(gè)可與圖1相比較的視圖表示出按照本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例帶有組合的徑向和軸向軸承的一個(gè)軸承。相同的件在此盡可能使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)標(biāo)示。旋轉(zhuǎn)機(jī)械10通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)子圍繞垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線11旋轉(zhuǎn)，在圖2中表示出該轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸12的一部分。在轉(zhuǎn)子軸12上通過(guò)一個(gè)法蘭13固定了一個(gè)套圈14，該套圈僅用作軸向支承。因此，該套圈在其軸向厚度方面能夠比圖1中的套圈14’明顯減小。
轉(zhuǎn)子借助套圈14在一個(gè)組合的(由軸承段組成的)徑向和軸向軸承21的上面的軸向(水平)滑動(dòng)面24上滑動(dòng)，該組合的徑向和軸向軸承本身在軸向方向上被一軸向支承件23支承。組合的徑向和軸向軸承21在徑向方向上朝向轉(zhuǎn)子軸12延長(zhǎng)這樣多，使得能夠構(gòu)成一個(gè)徑向(垂直)滑動(dòng)面25，轉(zhuǎn)子軸12在該滑動(dòng)面上被導(dǎo)向。該組合的徑向和軸向軸承21在為此在徑向方向上被一徑向支承件22支承。因?yàn)閺较蚧瑒?dòng)面25遠(yuǎn)比圖1所示已知軸承中的徑向滑動(dòng)面19靠近內(nèi)側(cè)多，因此在轉(zhuǎn)數(shù)相同時(shí)產(chǎn)生大大降低的圓周速度，這使得摩擦損失降低，從而使得發(fā)熱較少。
該組合的徑向和軸向軸承21最好由按照?qǐng)D3所示的單個(gè)軸承段26組成，它們具有圓環(huán)段的形狀并且相互間隔開(kāi)地安置在圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線11或轉(zhuǎn)子軸12的一個(gè)環(huán)上。在其中的每個(gè)軸承段26上構(gòu)成一個(gè)軸向滑動(dòng)面24和一個(gè)徑向滑動(dòng)面25。每個(gè)軸承段26具有一個(gè)自己的徑向支承件22，該徑向支承件的力導(dǎo)入面在圖3中用一個(gè)圓表示出。
該組合的徑向和軸向軸承21原則上可以安置在一個(gè)油浴里。但優(yōu)選在按照?qǐng)D3的軸承段26上設(shè)置用于輸入潤(rùn)滑油的裝置29，...，32，其中，潤(rùn)滑油通過(guò)軸向的和徑向的滑動(dòng)面24及25上的出口27，28流出到滑動(dòng)面24，25上。這些裝置在軸向滑動(dòng)面24上包括一個(gè)第一出口27，它具有在徑向上延伸的縱長(zhǎng)縫隙的形狀并且在旋轉(zhuǎn)方向上看位于軸向滑動(dòng)面24的開(kāi)始端。這樣，通過(guò)該縫隙流出的潤(rùn)滑油通過(guò)在滑動(dòng)面24上滑動(dòng)的軸承環(huán)14以潤(rùn)滑油膜的形式分布在滑動(dòng)面24上。類似地，在徑向滑動(dòng)面25中設(shè)置了一個(gè)第二出口28，它具有在軸向方向上延伸的縱長(zhǎng)縫隙的形狀并且在旋轉(zhuǎn)方向上看安置在徑向滑動(dòng)面25的開(kāi)始端。
從出口27，28出來(lái)的潤(rùn)滑油通過(guò)一個(gè)安置在軸承段26內(nèi)部的徑向輸油孔31從一個(gè)背面的接口32引出并通過(guò)連接通道29，30分布到出 27，28上。在此，在出口27相對(duì)比較長(zhǎng)的情況下在長(zhǎng)度上分布地設(shè)置多個(gè)連接通道29。
以一個(gè)垂直直立的水力發(fā)電機(jī)為例解釋了本發(fā)明，顯然，按照本發(fā)明的組合的徑向和軸向軸承的使用不局限于這種的水力發(fā)電機(jī)。
總之，通過(guò)本發(fā)明得出的一種組合的徑向和軸向軸承，它特別是通過(guò)以下優(yōu)點(diǎn)而突出-該軸承在軸向方向上只需少量位置，整個(gè)機(jī)械就能夠較低地構(gòu)造；-徑向軸承朝向軸具有較小的半徑，這意味著較低的圓周速度和由此較小的摩擦損失；-總體需要更少的軸承零件。
附圖標(biāo)記10，10’ 旋轉(zhuǎn)機(jī)械(如水力發(fā)電機(jī))11轉(zhuǎn)動(dòng)軸線12轉(zhuǎn)子軸13法蘭
14，14’ 套圈15徑向軸承(導(dǎo)向軸承)16支承件(徑向軸承)17軸向軸承(支承軸承)18支承件(軸向軸承)19滑動(dòng)面(徑向軸承)20滑動(dòng)面(軸向軸承)21組合的徑向和軸向軸承22徑向支承件23軸向支承件24軸向滑動(dòng)面25徑向滑動(dòng)面26軸承段27出口(軸向滑動(dòng)面)28出口(徑向滑動(dòng)面)29，30連接通道31輸油孔32接口
權(quán)利要求
1.用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械(10)、特別是一個(gè)繞一垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(11)旋轉(zhuǎn)的水力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的軸承，該軸承以滑動(dòng)軸承構(gòu)成并且包括用于軸向支承的第一裝置(21，24)以及用于徑向支承的第二裝置(21，25)，其特征在于，第一裝置和第二裝置組合成一個(gè)組合的徑向和軸向軸承(21)，該組合的徑向和軸向軸承同時(shí)具有軸向滑動(dòng)面(24)和徑向滑動(dòng)面(25)。
2.按權(quán)利要求1所述的軸承，其特征在于，該組合的徑向和軸向軸承(21)包括多個(gè)單個(gè)的軸承段(26)，這些軸承段具有圓環(huán)段的形狀并且相互間隔開(kāi)地安置在一個(gè)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(11)的環(huán)上，并且，在每個(gè)軸承段(26)上都構(gòu)成一個(gè)軸向滑動(dòng)面(24)和一個(gè)徑向滑動(dòng)面(25)。
3.按權(quán)利要求2所述的軸承，其特征在于，每個(gè)軸承段(26)具有一個(gè)自己的徑向支承件(22)。
4.按權(quán)利要求1到3之一所述的軸承，其特征在于，該組合的徑向和軸向軸承(21)安置一個(gè)油浴中。
5.按權(quán)利要求2或3所述的軸承，其特征在于，軸承段(26)中設(shè)置有用于輸入潤(rùn)滑油的裝置(29，...，32)，潤(rùn)滑油通過(guò)軸向的和徑向的滑動(dòng)面(24，25)上的出口(27，28)流出到滑動(dòng)面(24，25)上。
6.按權(quán)利要求5所述的軸承，其特征在于，在每個(gè)軸承段(26)中在軸向滑動(dòng)面(24)上設(shè)置一個(gè)第一出口(27)，它具有在徑向上延伸的長(zhǎng)縫隙的形狀并且在旋轉(zhuǎn)方向上看安置在軸向滑動(dòng)面(24)的開(kāi)始端，并且，在每個(gè)軸承段(26)中在徑向滑動(dòng)面(25)上設(shè)置一個(gè)第二出口(28)，它具有在軸向上延伸的長(zhǎng)縫隙的形狀并且在旋轉(zhuǎn)方向上看安置在徑向滑動(dòng)面(25)的開(kāi)始端。
7.按權(quán)利要求6所述的軸承，其特征在于，每個(gè)軸承段(26)的出口(27，28)通過(guò)連接通道(29，30)與一個(gè)共同的輸油孔(31)連通。
8.按權(quán)利要求1到7之一所述的軸承，其特征在于，轉(zhuǎn)子具有一個(gè)轉(zhuǎn)子軸(12)，在轉(zhuǎn)子軸(12)上固定有一個(gè)同心地包圍轉(zhuǎn)子軸(12)的套圈(14)，轉(zhuǎn)子借助該套圈在組合的徑向和軸向軸承(21)的軸向滑動(dòng)面(24)上滑動(dòng)，并且，轉(zhuǎn)子借助轉(zhuǎn)子軸(12)本身在該組合的徑向和軸向軸承(21)的徑向滑動(dòng)面(25)上滑動(dòng)。
全文摘要
一種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械(10)、特別是一個(gè)繞一垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(11)旋轉(zhuǎn)的水力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的軸承，該軸承以滑動(dòng)軸承構(gòu)成并且包括用于軸向支承的第一裝置(21，24)以及用于徑向支承的第二裝置(21，25)。在這種軸承中，第一裝置和第二裝置組合成一個(gè)組合的徑向和軸向軸承(21)，該組合的徑向和軸向軸承同時(shí)具有軸向滑動(dòng)面(24)和徑向滑動(dòng)面(25)，通過(guò)此達(dá)到簡(jiǎn)化和改進(jìn)的軸承性能。
文檔編號(hào)H02K7/08GK1675476SQ03819793
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月19日
發(fā)明者阿克塞爾·京特·阿爾貝特·菲爾特斯, 卡米勒·馬蒂斯卡克 申請(qǐng)人:阿爾斯通技術(shù)有限公司