Erhöhung der Tragfähigkeit großer Radialkippsegmentlager durch axiale Profilierung der Segmentlauffläche

Aufgrund hoher thermomechanischer Belastungen kommt es bei Radialkippsegmentlagern zu einer erheblichen konvexen, axialen Aufbiegung der belasteten Segmente. Diese Aufbiegung vermindert den hydrodynamischen Druckaufbau am Segmentrand stark und hat einen Tragkraftverlust zur Folge. Es werden die Einflussgrößen auf die Segmentaufbiegung an einem Leitbeispiellager (⌀ 500 mm) systematisch untersucht. Die Übertragbarkeit der Beobachtungen wird durch Ähnlichkeitsbetrachtungen diskutiert. Dabei wird gezeigt, dass die thermisch bedingten Deformationen mit steigendem Durchmesser überproportional ansteigen. Es wird ein Vorgehen zur axial konkaven Segmentprofilierung entwickelt: Eine axiale Profilierung wird abgeleitet, die auf der Invertierung der antizipierten Deformationen basiert. Dabei wird die axiale Segmentaufbiegung maßgeblich kompensiert, ohne die Betriebseigenschaften des Lagers zu verändern. Bei gleicher Betriebssicherheit kann die Tragfähigkeit exemplarisch um 45.5% gesteigert werden