DE102018220449A1 - Tilt segment bearings - Google Patents
Tilt segment bearings Download PDFInfo
- Publication number
- DE102018220449A1 DE102018220449A1 DE102018220449.7A DE102018220449A DE102018220449A1 DE 102018220449 A1 DE102018220449 A1 DE 102018220449A1 DE 102018220449 A DE102018220449 A DE 102018220449A DE 102018220449 A1 DE102018220449 A1 DE 102018220449A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- bearing
- tilting
- press
- bearing sleeve
- segments
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
- F16C17/03—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
- F16C17/035—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings the segments being integrally formed with, or rigidly fixed to, a support-element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1005—Construction relative to lubrication with gas, e.g. air, as lubricant
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kippsegmentlager (1) mit einer Lagerhülse (2) und mehreren innerhalb der Lagerhülse (2) angeordneten Kippsegmenten (3). Die Kippsegmente (3) sind jeweils mittels eines Steges (4) - vorzugsweise monolithisch - mit der Lagerhülse (2) verbunden.The invention relates to a tilting segment bearing (1) with a bearing sleeve (2) and a plurality of tilting segments (3) arranged within the bearing sleeve (2). The tilting segments (3) are each connected to the bearing sleeve (2) by means of a web (4) - preferably monolithically.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kippsegmentlager zur Lagerung einer Welle.The invention relates to a tilting segment bearing for supporting a shaft.
Stand der TechnikState of the art
Kippsegmentlager kommen vor allem ölgeschmiert bei niedrigen und mittleren Drehzahlen bzw. Umfangsgeschwindigkeiten bis ca. 100 m/s zum Einsatz. Für höhere Umfangsgeschwindigkeiten können luftgeschmierte Kippsegmentlager eingesetzt werden, wenn die Anforderungen an die Tragkraft der Lager nicht zu hoch sind. Durch die geringere Viskosität der Luft im Vergleich zu Öl sind bei den luftgeschmierten Kippsegmentlagern die Schmierspalthöhen deutlich kleiner als bei den ölgeschmierten Lagern. Zum Teil liegen die Schmierspalthöhen in der Größenordnung von 10µm und sind damit um den Faktor 5 geringer als bei den ölgeschmierten Lagern.Tilt segment bearings are mainly used oil-lubricated at low and medium speeds or circumferential speeds up to approx. 100 m / s. Air-lubricated tilting segment bearings can be used for higher peripheral speeds if the bearing load requirements are not too high. Due to the lower viscosity of the air compared to oil, the lubrication gap heights in the air-lubricated tilting segment bearings are significantly smaller than in the oil-lubricated bearings. In some cases, the lubrication gap heights are in the order of 10 µm and are therefore 5 times smaller than with oil-lubricated bearings.
Die engeren Lagerspalte stellen hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit der Lagerfläche zu der zu lagernden Welle.The narrower bearing gaps place high demands on the dimensional accuracy of the bearing surface for the shaft to be supported.
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Demgegenüber lagert das erfindungsgemäße Kippsegmentlager eine Welle robuster und thermisch und dynamisch stabiler.In contrast, the tilting segment bearing according to the invention supports a shaft more robustly and thermally and dynamically more stable.
Dazu weist das Kippsegmentlager eine Lagerhülse und mehrere innerhalb der Lagerhülse angeordnete Kippsegmente auf. Die Kippsegmente sind jeweils mittels eines Steges - vorzugsweise monolithisch - mit der Lagerhülse verbunden.For this purpose, the tilting segment bearing has a bearing sleeve and a plurality of tilting segments arranged within the bearing sleeve. The tilting segments are each connected to the bearing sleeve by means of a web, preferably monolithically.
Der Steg ist verglichen mit dem Kippsegment sehr schmal, beispielsweise in Umfangsrichtung betrachtet 20-mal schmaler, so dass das Kippsegment nahezu punktuell an der Lagerhülse angebunden ist. Dadurch ist die Verbindung von Kippsegment zur Lagerhülse sehr elastisch ausgeführt, das Kippsegment kann um den Steg kippen; es können aber auch thermische Ausdehnungen und Relativverschiebungen besser kompensiert werden, insbesondere in Kombination mit einer nicht über den gesamten Umfang eingepressten Lagerhülse.The web is very narrow compared to the tilting segment, for example 20 times narrower when viewed in the circumferential direction, so that the tilting segment is connected to the bearing sleeve almost at certain points. As a result, the connection of the tilting segment to the bearing sleeve is made very elastic, the tilting segment can tip over the web; however, thermal expansions and relative displacements can also be better compensated for, in particular in combination with a bearing sleeve that is not pressed in over the entire circumference.
Vorzugsweise sind dazu an einem Außenumfang der Lagerhülse mehrere, bevorzugt drei, Presspassungsflächen ausgebildet. Das Kippsegmentlager bzw. die Lagerhülse wird so an den Presspassungsflächen in ein Gehäuse eingepresst. Der Pressverband ist damit nicht über den gesamten Außenumfang der Lagerhülse ausgeführt, sondern eben nur an den Presspassungsflächen. Demzufolge erfahren beim Einpressen auch nicht der gesamte Außenumfang die maximale radiale Verschiebung nach innen, sondern nur die Presspassungsflächen; die radiale Verschiebung der Stege und damit auch der Kippsegmente durch das Einpressen können somit reduziert werden, insbesondere mit in Umfangsrichtung bzw. Winkelrichtung zunehmender Entfernung zu den Presspassungsflächen. Vorzugsweise entspricht somit die Anzahl der Presspassungsflächen der Anzahl der Kippsegmente bzw. der Anzahl der entsprechenden Stege.For this purpose, a plurality, preferably three, press-fit surfaces are preferably formed on an outer circumference of the bearing sleeve. The tilting segment bearing or the bearing sleeve is pressed into a housing on the press-fit surfaces. The press fit is therefore not carried out over the entire outer circumference of the bearing sleeve, but only on the press fit surfaces. As a result, it is not the entire outer circumference that experiences the maximum radial displacement inwards during the pressing in, but only the press-fit surfaces; the radial displacement of the webs and thus also the tilting segments due to the pressing in can thus be reduced, in particular with increasing distance from the press-fit surfaces in the circumferential direction or angular direction. The number of press-fit areas thus preferably corresponds to the number of tilting segments or the number of corresponding webs.
Dazu ist in vorteilhaften Ausführungen in einer Winkelrichtung des Kippsegmentlagers jeweils ein Steg zwischen zwei Presspassungsflächen angeordnet. Das heißt radial nach außen folgt auf einen Steg eben keine Presspassungsfläche, sondern eine zwischen diesen angeordnete Freistellungsfläche, so dass der Außenumfang im Bereich des Stegs eben weniger schrumpft als an den Presspassungsflächen.For this purpose, a web is arranged between two press-fit surfaces in an advantageous embodiment in an angular direction of the tilting segment bearing. This means that radially outwards, a web is not followed by a press-fit surface, but rather by a clearance surface arranged between them, so that the outer circumference in the region of the web shrinks less than at the press-fit surfaces.
In vorteilhaften Weiterbildungen ist der Steg jeweils mittig zwischen zwei Presspassungsflächen angeordnet. Dadurch ist der oben beschriebene Effekt maximiert und demzufolge die radiale Verschiebung des Stegs aufgrund des Einpressens minimiert. Auch entsprechende thermische Relativverschiebungen sind dadurch minimiert. Das Kippsegmentlager ist damit funktional stabiler und robuster ausgelegt.In advantageous developments, the web is arranged in the middle between two press-fit surfaces. This maximizes the effect described above and consequently minimizes the radial displacement of the web due to the pressing. Corresponding thermal relative displacements are also minimized as a result. The tilting segment bearing is thus designed to be functionally more stable and robust.
In alternativen vorteilhaften Weiterbildungen weisen die Stege zu den Presspassungsflächen einen außermittigen Winkelversatz auf. Das heißt, dass ein Steg zu den beiden nächsten Presspassungsflächen im und entgegen des Uhrzeigersinns verschiedene Abstände besitzt. Dadurch wird aufgrund der Steifigkeitsverhältnisse der Lagerhülse und der auf die Presspassungsflächen wirkenden Kontaktkräfte des Pressverbands der Steg nicht nur radial nach innen verschoben, sondern auch tangential leicht verkippt. So wird eine Kipp-Vorspannung des Kippsegments erzeugt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn ein nicht-homogener Schmierspalt zwischen Welle und Kippsegment vorliegen soll; vorzugsweise soll sich dabei der Schmierspalt in Drehrichtung der Welle verringern, so dass eine Art Schmierkeil ausgebildet wird.In alternative advantageous developments, the webs have an eccentric angular offset to the press-fit surfaces. This means that a web has different distances from the next two press-fit surfaces clockwise and counterclockwise. As a result, due to the rigidity of the bearing sleeve and the contact forces of the press fit acting on the press-fit surfaces, the web is not only displaced radially inward, but also slightly tilted tangentially. This creates a tilt pretension of the tilt segment. This is particularly advantageous if there is to be a non-homogeneous lubrication gap between the shaft and the tilting segment; the lubricating gap should preferably decrease in the direction of rotation of the shaft, so that a type of lubricating wedge is formed.
In vorteilhaften Weitebildungen wirken die Enden der Kippsegmente radial nach außen mit an der Lagerhülse ausgebildeten Anschlagflächen zusammen. Die Anschlagflächen bilden somit eine Art Radiallager, insbesondere während der Montage, für die Kippsegmente in der Richtung nach außen. Dadurch wird eine zu starke Deformation des Steges vermieden. Die Anschlagflächen sollen dabei vorzugsweise nur bei der Montage der Welle ein zu starkes Auslenken der Kippsegmente verhindern. Im Betrieb soll hier vorzugsweise kein Kontakt hergestellt werden.In advantageous further developments, the ends of the tilting segments interact radially outward with stop surfaces formed on the bearing sleeve. The stop surfaces thus form a type of radial bearing, in particular during assembly, for the tilting segments in the outward direction. This prevents excessive deformation of the web. The stop faces should Prevent excessive deflection of the tilting segments only when mounting the shaft. In operation, no contact should preferably be made here.
In vorteilhaften Ausführungen sind die Kippsegmente außermittig an dem jeweils zugehörigen Steg angeordnet. Das heißt die beiden Enden eines Kippsegments haben einen unterschiedlichen Abstand zu dem entsprechenden Steg. Dadurch wird die Ausbildung des Schmierkeils im Betrieb des Kippsegmentlagers unterstützt.In advantageous embodiments, the tilting segments are arranged off-center on the associated web. This means that the two ends of a tilting segment are at a different distance from the corresponding web. This supports the formation of the lubricating wedge in the operation of the tilting segment bearing.
Des Weiteren ist das Kippsegmentlager bevorzugt ein luftgeschmiertes Kippsegmentlager gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.Furthermore, the tilting segment bearing is preferably an air-lubricated tilting segment bearing according to an embodiment of the invention.
FigurenlisteFigure list
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Querschnittansicht eines Kippsegmentlagers, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind; -
2 eine schematische Querschnittansicht eines weiteren Kippsegmentlagers, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind; -
3 eine schematische Querschnittansicht eines Kippsegmentlagers in einer weiteren Ausführung, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
-
1 is a schematic cross-sectional view of a tilting segment bearing, only the essential areas are shown; -
2nd a schematic cross-sectional view of a further tilting segment bearing, only the essential areas being shown; -
3rd is a schematic cross-sectional view of a tilting segment bearing in a further embodiment, only the essential areas being shown.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In
An einem Außenumfang
Der Pressverband zwischen dem Gehäuse und der Lagerhülse
Vorzugsweise sind die Stege
In vorteilhaften Weiterbildungen sind an einem Innenumfang
In bevorzugten Ausführungen sind die Kippsegmente
Der wesentliche Unterschied ist, dass die Stege
Die Anschlagflächen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 3225423 C2 [0004]DE 3225423 C2 [0004]
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018220449.7A DE102018220449A1 (en) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | Tilt segment bearings |
PCT/EP2019/080652 WO2020108952A1 (en) | 2018-11-28 | 2019-11-08 | Tilting-pad bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018220449.7A DE102018220449A1 (en) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | Tilt segment bearings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018220449A1 true DE102018220449A1 (en) | 2020-05-28 |
Family
ID=68581765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018220449.7A Pending DE102018220449A1 (en) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | Tilt segment bearings |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018220449A1 (en) |
WO (1) | WO2020108952A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4039997A1 (en) * | 2021-02-05 | 2022-08-10 | Martinus Johannes Hendricus Wilhelmus Nabuurs | Tilting pad bearing, assembly of a construction element and such a bearing, and a method for providing a journal opening having a desired cross-section |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3225423C2 (en) | 1981-07-07 | 1986-11-27 | Nuovo Pignone S.P.A., Florenz/Firenze | Radial tilting pad bearings |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5102237A (en) * | 1976-05-29 | 1992-04-07 | Ide Russell D | Self positioning beam mounted bearing and bearing and shaft assembly including the same |
US5911511A (en) * | 1997-09-26 | 1999-06-15 | Alliedsignal Inc. | Tilting pad foil thrust and journal bearings |
WO2015046887A1 (en) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | (주)삼본정공 | Functional plastic bearing |
DE102017202740A1 (en) * | 2017-02-21 | 2018-08-23 | Robert Bosch Gmbh | Tilting pad bearing and method of manufacturing a tilting pad bearing |
-
2018
- 2018-11-28 DE DE102018220449.7A patent/DE102018220449A1/en active Pending
-
2019
- 2019-11-08 WO PCT/EP2019/080652 patent/WO2020108952A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3225423C2 (en) | 1981-07-07 | 1986-11-27 | Nuovo Pignone S.P.A., Florenz/Firenze | Radial tilting pad bearings |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4039997A1 (en) * | 2021-02-05 | 2022-08-10 | Martinus Johannes Hendricus Wilhelmus Nabuurs | Tilting pad bearing, assembly of a construction element and such a bearing, and a method for providing a journal opening having a desired cross-section |
NL2027506B1 (en) * | 2021-02-05 | 2022-09-06 | Johannes Hendricus Wilhelmus Nabuurs Martinus | Tilting pad bearing, assembly of a construction element and such a bearing, and a method for providing a journal opening having a desired cross-section |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020108952A1 (en) | 2020-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1299662B1 (en) | Shaft sealing ring | |
DE19627288A1 (en) | Axial bearing for high precision machinery - has outer sleeve with inwardly projecting arms that grasp shaft to allow its relative radial and axial movement | |
DE4393663C1 (en) | Radial ball bearing without play | |
EP2210005B1 (en) | Axial bearing, particularly for a turbocharger | |
DE69025485T2 (en) | Hydrodynamic storage facility | |
DE4221802A1 (en) | Thermal expansion compensation ring e.g. for tapered roller bearing - has plastic rings of high thermal expansion in opposite recesses of S=shaped mounting ring located between bearing and casing. | |
EP0088888B1 (en) | Self-aligning bearing | |
DE19728605A1 (en) | Rod or piston seal | |
DE9006526U1 (en) | Rolling bearing cage | |
EP0992722B1 (en) | Mechanical seal | |
EP2232091B1 (en) | Cage for roller bodies | |
WO2019001959A1 (en) | Tilting pad bearing and method for producing a tilting pad bearing | |
DE102018220449A1 (en) | Tilt segment bearings | |
EP2816246A1 (en) | Bearing assembly with spacing element | |
EP4067706B1 (en) | Sealing ring | |
DE102018220452A1 (en) | Tilt segment bearings | |
DE102017121653B4 (en) | Flange bearing with latches aligned parallel to each other | |
DE202012007700U1 (en) | vacuum pump | |
EP1167796A1 (en) | Pressure ring and its method of production, bearing system for universal joint trunnion | |
DE102020203609A1 (en) | Tilting pad bearings | |
DE69627557T2 (en) | Holding device for rolling bearings of a rotating shaft on a solid support structure | |
EP3999749B1 (en) | Foil bearing | |
EP3502524A1 (en) | Sliding seal and assembly with such a seal | |
EP0548392A1 (en) | Hydrostatic thrust bearing | |
DE102018114134A1 (en) | bearings |