[发明专利]从轴承装置中排出润滑剂的装置

说明书

本发明涉及一种从一个用于围绕着一根轴线旋转的轴的轴承装置中排出液体润滑剂的方法和装置，该轴承装置具有一个有润滑剂供给与支承着轴的轴承和至少一个与其邻接的密封结构，该密封结构具有一个包围着轴的密封装置和一个位于密封装置和轴承之间、包围着轴的收集腔，来自轴承的润滑剂沿着轴进入该收集腔并从该腔排出。

本发明特别涉及涡轮机设备、特别是蒸汽涡轮设备中的滑动轴承装置。特别着眼于必须保证尽可能完全防止润滑剂流出的滑动轴承装置。可用于涡轮机设备的滑动轴承装置，以及从这种滑动轴承装置中排出液体润滑剂、尤其是润滑油的方法和装置首先记载在EP0222991B1和EP0306634A2中。在这些文献中用于涡轮机、特别是蒸汽涡轮机的滑动轴承均有详细说明。将这种滑动轴承归入径向轴承、轴向转承和结合的径向-轴向-轴承同样也有所介绍。

这种类型的轴承装置的一个主要组成部分是一个用于排出润滑剂的密封装置，这种润滑剂从其轴承中流出并且应保持在一个相应的润滑剂循环中。这一任务要求从简单的经济角度考虑以及从避免污染轴承装置的周围环境的角度来考虑。特别是对于蒸汽涡轮机设备，一个重要的方面就是要防止润滑剂进入蒸汽循环，以防止损害在涡轮机设备中进行的热力学过程以及防止引起污染和腐蚀。特别是必须处于受到蒸汽包围的环境中的轴承装置，它必须保证几乎完完全全没有润滑剂漏出；特别是对装在涡轮机设备等内的有很高的运行负荷的轴承：在发电站设备中涡轮机转子的转速大约是每分钟数千转(在欧洲通常是每分钟3000转，而在美国为每分钟3600转)，这样就在轴承装置中造成轴和轴承的相对滑动面之间具有很高的相对速度。随之而来的是对轴承的润滑剂供给有着非常高的要求，这样就又造成从轴承中有更大的润滑剂漏损。在EP0222991B1和EP0306634A2中所介绍的滑动轴承装置对于克服这种问题有着特殊的能力，首先应当保证润滑剂从滑动轴承中有一个通畅的排出，此外，在某种范围内也达致了从装在滑动轴承中的密封装置中排出油料。

在到目前为止公知的轴承装置中，从靠近轴承装置设置的收集环中排出润滑剂事实上只是通过自然落差实现的，这个落差通过适当地敷设润滑剂的排出管予以实现。

对此本发明的目的在于：

从一个这种类型的轴承装置中排出润滑剂应当在各方面都得到改良，而其中的设备以及与此相关的经济耗费应尽可能保持很低。

根据本发明的从一个用于围绕着一根轴线旋转的轴的轴承装置中排出液体润滑剂的方法，该轴承装置具有一个有润滑剂供给与支承着轴的轴承和至少一个与该轴承相邻接的密封结构，该密封结构具有一个包围着轴的密封装置和一个位于密封装置和轴承之间、包围着轴的收集腔，来自轴承的润滑剂沿着轴进入该收集腔并从该腔排出，其特征在于在收集腔内由轴带动围绕着轴线转动的润滑剂被收集在收集腔内，并且没有明显的速度损失地从收集腔中排出。

按照本发明，在收集腔内的润滑剂由旋转的轴所传递的动量将被利用起来。这种动量的传递一部分通过摩擦、一部分通过从旋转的轴切向离心作用甩出的润滑剂；这些润滑剂碰到了处于收集腔径向壁上的润滑剂即将其动量向其传递。这样就形成一股总的润滑剂流以轴同样的旋转方向围绕着轴线转动。根据本发明，这股旋流就被截获在收集腔内并且没有明显的速度损失地从收集腔排出，所谓没有速度损失是指除了不可避免的由润滑剂的粘性造成的摩擦损失之外没有损失。在旋转的轴和处于收集腔内的润滑剂之间的相互作用就被本发明加以利用以便将润滑剂从收集腔向外推送。

特别有利的是当润滑剂从收集腔几乎是垂直地向下排出时，在这种方式下，重力就可以附加在旋转轴的泵吸作用上以有助于润滑剂的排出。

根据本发明的从收集腔排出的快速流动的润滑剂的动量还可以有利地利用于一个喷射泵中，在这个泵中润滑剂被用作驱动介质并且产生一个抽吸作用，这种抽吸作用对于从轴承装置中排出润滑剂或其它液体特别有用。特别有利的是，借助于这种抽吸作用，润滑剂或者另一种可能由多种组份合成的液体就可以从配属于轴承装置的密封装置中吸出。关于具有这种功能的密封装置可以从前面引用的欧洲专利文献得出。