[发明专利]用于轴、尤其水力机器的轴的轴向支承装置

说明书

一种轴向支承装置(1)，用于承受轴(2)的高的轴向载荷，所述轴向支承装置(1)具有支撑结构(3)和用于将载荷从轴(2)传递到支撑结构(3)上的载荷传递装置(4)，其中，所述支撑结构(3)包括支承板(5)、多个弹簧元件(6)和多个支承靴(7)，其中，这些弹簧元件(6)支撑在所述支承板(5)上并且成组地布置，其中，每组弹簧元件(6)被一个支承靴(7)覆盖，并且其中，所述载荷传递装置(4)与所述轴固定地连接，并且所述载荷传递装置(4)包括止推环(8)，所述止推环(8)布置为能够在这些支承靴上旋转，并且其中，所述支承板(5)和止推环(8)分别相对于所述轴(2)同中心地布置，其中，所述轴向支承装置(1)包括用于测量支承板(5)和支承靴(7)之间的平均距离的测量装置(9)。

技术领域

本发明涉及一种用于承受高轴向载荷的轴向支承装置。

背景技术

这种支承装置例如用于具有竖向轴的水力涡轮机、泵或泵涡轮机。

支承装置主要包括支撑结构和载荷传递装置，该载荷传递装置用于将轴向作用的载荷从旋转轴传递到支撑结构。支撑结构包括支承板和支撑在支承板上的多个弹簧元件。其中，弹簧元件通常成组地布置并且分别由支承靴覆盖。载荷传递装置与轴固定连接并且包括能够在支承靴上旋转的止推环。为了在运行时能够在所有支承靴上产生止推环和支承靴之间的流体动力的润滑膜，起支撑作用的弹簧元件需要提供支承靴的倾斜并且通过轴向挠性来补偿制造公差和安装公差。可以考虑螺旋弹簧或碟形弹簧或橡胶元件作为弹簧元件。为此参照专利文献US 4 168101、DE 26 26 609 C3、WO 2008/15502 A1、DE 935 037和DE 332736。

支承装置的设计主要与预期的轴向载荷相关。在某些应用中，在运行时出现的载荷不是精确地已知，或者在运行期间可能剧烈波动。在水力涡轮机、泵或泵涡轮机中，由于在运行中加入的水流，载荷变化相当大。差距通常超过100％。更高的轴向载荷导致更高的支承装置温度，这在过高的载荷下可能导致支承装置的损坏。因此，在这种情况下希望测量实际存在的轴向载荷。过去轴向载荷被间接地、例如通过测量承载支撑结构的元件的变形来测量。这样的测量不很准确并且是耗费的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种轴向支承装置，在这种轴向支承装置中可以明显更简单地测量轴向载荷。

发明人认识到，所述技术问题按照本发明通过一种轴向支承装置解决，所述轴向支承装置用于承受轴的高的轴向载荷，所述轴向支承装置具有支撑结构和用于将载荷从轴传递到支撑结构上的载荷传递装置，其中，所述支撑结构包括支承板、多个弹簧元件和多个支承靴，其中，这些弹簧元件支撑在所述支承板上并且成组地布置，其中，每组弹簧元件被一个支承靴覆盖，并且其中，所述载荷传递装置与所述轴固定地连接，并且所述载荷传递装置包括止推环，所述止推环布置为能够在这些支承靴上旋转，并且其中，所述支承板和止推环分别相对于所述轴同中心地布置，其中规定，所述轴向支承装置包括用于测量支承板和支承靴之间的平均距离的测量装置，其中，所述测量装置布置在多个支承靴之一的支撑重心的附近，并且其中，所述测量装置包括距离传感器、壳体、中空的压力缸、弹性元件和调整装置，其中，所述压力缸如此设计并与所述壳体连接，使得所述压力缸能够沿轴向相对于壳体移动，并且其中，所述壳体与所述支承板相接触，并且所述压力缸与所述支承靴相接触，并且其中，所述弹性元件布置在所述壳体和压力缸之间，使得所述弹性元件能够抵抗所述支承板与所述支承靴相靠近，并且其中，所述距离传感器与壳体相连，使得所述距离传感器的头部布置在压力缸的内部并且朝着支承靴的方向定向，并且其中，所述调整装置设计为能够预紧所述弹性元件并且限定由壳体和压力缸构成的组件的轴向延伸量，其中，所述组件的被这样限定的最大轴向延伸量等于未加载的弹簧元件的轴向延伸量。

在有利的实施方式中，所述距离传感器设计为，使所述距离传感器能够无接触地测量距离。