專利名稱：用于旋轉機械的轉子的軸承的制作方法
技術領域：
本發明涉及旋轉機械領域。它涉及一種按照權利要求1前序部分的用于旋轉機械的轉子的軸承。
該類軸承例如從CH-A5-651 362中已知。
背景技術：
大的旋轉機械如水力發電機的轉子一般由液體動壓滑動軸承來支承。在這種軸承中，軸向和徑向的導向通過不同結構形式的分開的軸承來承擔。由于在軸向軸承上運動的套圈通過圍繞它安置徑向導向段而附加承受徑向力，該類分開的軸承可以部分地組合。這類配置例如從開頭所述的CH-A5-651 362(見圖1)中已知，在附圖1中以很簡單的形式進行了描述。在附圖1的旋轉機械10’中，帶有轉子軸12的轉子可繞一垂直的轉動軸線11旋轉地安置。為此，一套圈14’通過一法蘭13固定在轉子軸12上，該套圈以下側面在一個由單個段組成的軸向軸承或支承軸承17的滑動面20上滑動(見附圖1中垂直箭頭)。該軸向軸承17本身在軸向方向上通過一支承件18支承。套圈14’以外側面沿著一個徑向軸承或導向軸承15的滑動面19上滑動(見附圖1中的水平箭頭)。徑向軸承15本身在徑向方向上通過一支承件16支承。
軸向軸承17和徑向軸承也就是導向軸承15在此已知的配置中相互獨立地起作用。這兩個軸承在油浴中運行。“支承轉子”的功能由軸向軸承17來實現，“對轉子導向”的功能由導向軸承或者說徑向軸承15來實現。這兩個軸承具有自己的、與各自功能相適應的軸瓦。
在已知的具有分開的軸承功能的軸承中的缺點是，套圈的厚度在軸向方向上必須保證足夠大，以便能夠將徑向軸承在側面安置在套圈上。由此使該機械在軸向方向上整體較長。
缺點還有，徑向軸承位于套圈的外側。在這一位置上圓周速度相對較大，這導致摩擦損失相應較高。
最后，必須為兩個軸承制造和安裝分開的軸瓦，由此使支承件的生產費用和裝配費用總體明顯提高。
發明內容
因此，本發明的任務是，提供一種用于旋轉機械的軸承，它可避免已知軸承的缺點并且特別是通過簡化的、節省位置空間的結構而具有優點，并且在運行中使得摩擦損失明顯降低。
該任務通過權利要求1的特征的總和來解決。本發明的核心在于，將迄今分開的徑向軸承和軸向軸承(或者說它們的軸瓦)組成一個組合的徑向和軸向軸承，它同時具有軸向滑動面和徑向滑動面。在附圖1所示的現有技術中，盡管在轉子上為兩個軸承固定了一個共用的套圈，但對這兩個軸承使用單獨的軸承段，與該現有技術不同，在這里，兩個滑動面安置在同一軸承(或軸承段)上。由此可以使軸承的結構簡化、緊湊，在此，通過滑動面的合適布置同時可以減少摩擦損失。
本發明的第一優選方案的特征是，該組合的徑向和軸向軸承包括多個單個的軸承段，它們具有圓環段的形狀并且相互離開距離地布置在一個圍繞轉動軸線的環上，在其中每個軸承段上構成一個軸向滑動面和一個徑向滑動面，并且，每個軸承段具有一個自己的徑向支承件。
在這里，按照一個替換方案，該組合的徑向和軸向軸承安置在油浴中。
另一替換方案的優點是，在軸承段上設置有用于輸入潤滑油的裝置，潤滑油通過在軸向和徑向滑動面上的出口流出到滑動面上。在這里，最好在每個軸承段上在軸向滑動面上設置一個第一出口，它具有在徑向方向上延伸的長縫隙的形狀并且在旋轉方向上看安置在軸向滑動面的開始處，并且，在每個軸承段上在徑向滑動面上設置一個第二出口，它具有在軸向方向上延伸的長縫隙的形狀并且在旋轉方向上看安置在徑向滑動面的開始處。每個軸承段上的出口最好通過連接通道與一個共同的輸油孔連通。
如果按照另一有利方案轉子具有轉子軸，如果在該轉子軸上固定一個同心包圍該轉子軸的套圈，轉子借助該套圈在該組合的徑向和軸向軸承的軸向滑動面上滑動，并且，如果轉子借助轉子軸本身在該組合的徑向和軸向軸承的徑向滑動面上滑動，則本發明軸承進一步簡化并且通過減小摩擦損失而顯示其優點。
下面要借助實施例結合附圖詳細說明本發明。附圖表示圖1 一個按照現有技術帶有分開的徑向軸承和軸向軸承的垂直直立的水力發電機的轉子軸承的簡化的、部分縱向剖切的視圖，圖2 一個按照本發明優選實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單個軸承段在徑向方向上的立體視圖，在此，在軸承段內對滑動面有目的地輸送潤滑油。
具體實施例方式
在圖2中用一個可與圖1相比較的視圖表示出按照本發明一個優選實施例帶有組合的徑向和軸向軸承的一個軸承。相同的件在此盡可能使用相同的附圖標記來標示。旋轉機械10通過一個轉子圍繞垂直的轉動軸線11旋轉，在圖2中表示出該轉子的轉子軸12的一部分。在轉子軸12上通過一個法蘭13固定了一個套圈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。
轉子借助套圈14在一個組合的(由軸承段組成的)徑向和軸向軸承21的上面的軸向(水平)滑動面24上滑動，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子軸12延長這樣多，使得能夠構成一個徑向(垂直)滑動面25，轉子軸12在該滑動面上被導向。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。因為徑向滑動面25遠比圖1所示已知軸承中的徑向滑動面19靠近內側多，因此在轉數相同時產生大大降低的圓周速度，這使得摩擦損失降低，從而使得發熱較少。
該組合的徑向和軸向軸承21最好由按照圖3所示的單個軸承段26組成，它們具有圓環段的形狀并且相互間隔開地安置在圍繞轉動軸線11或轉子軸12的一個環上。在其中的每個軸承段26上構成一個軸向滑動面24和一個徑向滑動面25。每個軸承段26具有一個自己的徑向支承件22，該徑向支承件的力導入面在圖3中用一個圓表示出。
該組合的徑向和軸向軸承21原則上可以安置在一個油浴里。但優選在按照圖3的軸承段26上設置用于輸入潤滑油的裝置29，...，32，其中，潤滑油通過軸向的和徑向的滑動面24及25上的出口27，28流出到滑動面24，25上。這些裝置在軸向滑動面24上包括一個第一出口27，它具有在徑向上延伸的縱長縫隙的形狀并且在旋轉方向上看位于軸向滑動面24的開始端。這樣，通過該縫隙流出的潤滑油通過在滑動面24上滑動的軸承環14以潤滑油膜的形式分布在滑動面24上。類似地，在徑向滑動面25中設置了一個第二出口28，它具有在軸向方向上延伸的縱長縫隙的形狀并且在旋轉方向上看安置在徑向滑動面25的開始端。
從出口27，28出來的潤滑油通過一個安置在軸承段26內部的徑向輸油孔31從一個背面的接口32引出并通過連接通道29，30分布到出 27，28上。在此，在出口27相對比較長的情況下在長度上分布地設置多個連接通道29。
以一個垂直直立的水力發電機為例解釋了本發明，顯然，按照本發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電機。
總之，通過本發明得出的一種組合的徑向和軸向軸承，它特別是通過以下優點而突出-該軸承在軸向方向上只需少量位置，整個機械就能夠較低地構造；-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。
附圖標記10，10’ 旋轉機械(如水力發電機)11轉動軸線12轉子軸13法蘭
14，14’ 套圈15徑向軸承(導向軸承)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滑動面(徑向軸承)20滑動面(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軸向滑動面25徑向滑動面26軸承段27出口(軸向滑動面)28出口(徑向滑動面)29，30連接通道31輸油孔32接口
權利要求
1.用于旋轉機械(10)、特別是一個繞一垂直的轉動軸線(11)旋轉的水力發電機的轉子的軸承，該軸承以滑動軸承構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組合的徑向和軸向軸承(21)，該組合的徑向和軸向軸承同時具有軸向滑動面(24)和徑向滑動面(25)。
2.按權利要求1所述的軸承，其特征在于，該組合的徑向和軸向軸承(21)包括多個單個的軸承段(26)，這些軸承段具有圓環段的形狀并且相互間隔開地安置在一個圍繞轉動軸線(11)的環上，并且，在每個軸承段(26)上都構成一個軸向滑動面(24)和一個徑向滑動面(25)。
3.按權利要求2所述的軸承，其特征在于，每個軸承段(26)具有一個自己的徑向支承件(22)。
4.按權利要求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)安置一個油浴中。
5.按權利要求2或3所述的軸承，其特征在于，軸承段(26)中設置有用于輸入潤滑油的裝置(29，...，32)，潤滑油通過軸向的和徑向的滑動面(24，25)上的出口(27，28)流出到滑動面(24，25)上。
6.按權利要求5所述的軸承，其特征在于，在每個軸承段(26)中在軸向滑動面(24)上設置一個第一出口(27)，它具有在徑向上延伸的長縫隙的形狀并且在旋轉方向上看安置在軸向滑動面(24)的開始端，并且，在每個軸承段(26)中在徑向滑動面(25)上設置一個第二出口(28)，它具有在軸向上延伸的長縫隙的形狀并且在旋轉方向上看安置在徑向滑動面(25)的開始端。
7.按權利要求6所述的軸承，其特征在于，每個軸承段(26)的出口(27，28)通過連接通道(29，30)與一個共同的輸油孔(31)連通。
8.按權利要求1到7之一所述的軸承，其特征在于，轉子具有一個轉子軸(12)，在轉子軸(12)上固定有一個同心地包圍轉子軸(12)的套圈(14)，轉子借助該套圈在組合的徑向和軸向軸承(21)的軸向滑動面(24)上滑動，并且，轉子借助轉子軸(12)本身在該組合的徑向和軸向軸承(21)的徑向滑動面(25)上滑動。
全文摘要
一種用于旋轉機械(10)、特別是一個繞一垂直的轉動軸線(11)旋轉的水力發電機的轉子的軸承，該軸承以滑動軸承構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組合的徑向和軸向軸承(21)，該組合的徑向和軸向軸承同時具有軸向滑動面(24)和徑向滑動面(25)，通過此達到簡化和改進的軸承性能。
文檔編號H02K7/08GK1675476SQ03819793
公開日2005年9月28日 申請日期2003年6月6日 優先權日2002年6月19日
發明者阿克塞爾·京特·阿爾貝特·菲爾特斯, 卡米勒·馬蒂斯卡克 申請人:阿爾斯通技術有限公司