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Traglagerkonstruktion für Wasserturbinenaggregate
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Traglagerkonstruktion mit Tragarmen für Wasserturbinenaggregate. Die bisher bekannten derartigen Traglagerkonstruktionen sind vorwiegend in einem Doppelmantel oder in einer in ähnlicher Weise versteiften Konstruktion ausserhalb des Turbinenschachtes in einem besonderen Raume untergebracht. Dies geschieht einerseits wegen der Beruhigung des aus dem Lager in den Behälter zufliessenden öles, anderseits wegen Platzbedarf für Kühler, Pumpen und Filter des Schmieröles. Der Nachteil dieser Lösung ist eine lange Rohrleitung zwischen dem Axiallager und der angeschlossenen Schmiereinrichtung, leichte Verunreinigung des Schmieröles, schwieriger Zugang zwecks Kontrolle u. a. m.
Dadurch wird die Betriebssicherheit erheblich vermindert. Ein weiterer Nachteil einer derartigen Anlage ist deren komplizierte Einrichtung für Reinigung und Kühlung des Schmier- öles, welche die Bau- und Maschinenkosten erhöht.
Ferner ist es bekannt, eine vom Wasser durchflossene Kühlschlange direkt im ölbad des Traglagers unterzubringen. Hier treten folgende Nachteile auf : schwierige Reinigung und Zerlegbarkeit, begrenzte Wärmeabfuhr, gefährlicher Verschleiss der Kühlschlange durch den im Wasser enthaltenen Flusssand usw.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Beseitigung der angeführten Nachteile durch eine Einmanteltraglagerkonstruktion, welche wesentlich einfacher und statisch besser kontrollierbar ist.
Das Wesen der Erfindung liegt darin, dass die Traglagerkonstruktion einen einzigen, das ölbad des Lagers aussen begrenzenden, durchlaufenden vertikalen, zylindrischen Traglagermantel aufweist, wobei der ölkühler und gegebenenfalls auch die ölpumpe womöglich nahe dem Lager ausserhalb des Traglagermantels direkt zwischen dem oberen und unteren Flansch dieses Mantels eingebaut sind. Das Schmierund Kühlaggregat bilden somit mit dem Lager ein kompaktes Ganzes.
Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, u. zw. ist Fig. 1 und 2 ein senkrechter Schnitt bzw. der Grundriss einer erfindungsgemässen Konstruktion mit Schmierpumpe. Fig. 3 und 4 veranschaulichen dieselben Konstruktionen ohne Schmierpumpe in derselben Darstellungsweise.
Nach Fig. 1 und 2 ist die Welle H mit aufgesetztem Tragkopf I und Tragring Z versehen. Von unten ist auf dem Tragkopf I der Läufer G eines Drucklagers befestigt, welcher auf einer ölschicht, die sich zwischen den stehenden Segmenten J befindet, gleitet. Die Segmente J sitzen auf einer elastischen Unterlage K im Lagerkörper L. Der Lagerkörper L ruht auf der Tragplatte S, auf welcher sich ferner eine Druckkammer 0 befindet. Das Drucköl wird von der Druckkammer 0 durch kurze Rohre p radial zwischen die Segmente geführt und gegen die Gleitflächen gespritzt.
Das Traglager ist in einem Ölbad F, welches durch den Olverschluss M, die Tragplatte S und den Traglagermantel A begrenzt ist.
Die ganze Traglagerkonstruktion ist durch den oberen Flansch E, den unteren Flansch D und nur durch den einzigen Traglagermantel A, welcher die genannten Flanschen E und D verbindet, ferner durch angeschweisste oder angeschraubte Arme gebildet. Diese Arme bestehen aus den oberen und unteren Platten T, U, ferner aus den Stegen X und enden in den Fussplatten V.
Der Flansch E und der Traglagermantel A begrenzen einen ölbehälter R, der das. ölbad F bzw. den Mantel A umgibt. Der ölbehälter R ist mit dem ölbad F durch nicht eingezeichnete öffnungen im Traglagermantel A verbunden.
Zwischen zwei Tragarmen ist der Behälter R unterbrochen. In diesem Raum sind der ölkühler C und die ölpumpe B untergebracht.
Die letztere ist am oberen Flansch E befestigt.
Die Pumpe B saugt das erwärmte öl aus dem ölbad F und fördert es in den ölkühler C, der auf dem unteren Flansch D sitzt. Das Kühlöl strömt vom Kühler C durch die Rohrleitung N in die Druckkammer 0.
Falls der Unterschied der Umfangsgeschwindigkeiten am inneren und äusseren Umfange
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des Läufers G bzw. des Tragkopfes I einen hinreichenden Druckunterschied des öles gewährleistet, ist es erfindungsgemäss möglich, die Traglagerkonstruktion in der in Fig. 3 und 4 veranschaulichten Form ohne Pumpe B auszuführen. Im Raum zwischen den Flanschen D, E verbleibt dann nur der Kühler C, wobei der ölumlauf von der Scheibe W durch den Raum Y besorgt wird. Dieser Raum ist vom Mantel A umgeben und gegen den Tragkopf I und der Scheibe W abgedichtet.
In Anbetracht des Umstandes, dass gemäss der vorliegenden Erfindung das Schmier- und Kühlaggregat einerseits ausserhalb des Tragmantels A in der nächsten Nähe des Traglagers, jedoch in einem vom ölbad abgesonderten Raume untergebracht ist, anderseits mit der Traglagerkonstruktion ein kompaktes Ganzes bildet, entsteht vor allem der sehr wesentliche Vorteil, dass dadurch ermöglicht wird, eine praktisch beliebig grosse Wärmemenge abzuleiten. Bei der erfindungsgemässen Anordnung des Kühlers hat derselbe eine zirka dreifache Wärmeübergangszahl im Vergleich zu einer im Ölbad eingebauten Kühlschlange. Dabei besteht keine Notwendigkeit, die Tragkonstruktion zu vergrössern. Das Schmier- und Kühlaggregat ist zur Kontrolle und Demontage von aussen her leicht zugänglich, ohne das Drucklager oder andere Maschinenteile zerlegen zu müssen.
Es werden Bauaufwände für Sonderräume, insbesondere für die erwähnten Hilfsmaschinensätze erspart und die ganze Anlage wird übersichtlicher, einfacher und verlässlicher, was überdies die Wartung des Betriebes erleichtert. Die Länge der Schmierrohrleitungen und deren Anschlüsse werden wesentlich verkürzt, was sich auf die Reinheit des Schmieröles günstig auswirkt. Ferner werden bedeutende Gewichtseinsparungen erzielt und daneben die Fertigung wesentlich vereinfacht.