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Vorrichtung zum Zusammenbauen und Auseinandernehmen von Bohrturbinen für
Tiefbohrungen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenbauen und Auseinandernehmen von Bohrturbinen für Tiefbohrungen mit zusammen- gepressten aufeinandergesetzten Statorteilen und einem aussen nur konische Gewinde aufweisenden Turbinenkörper.
Infolge der schnellen Abnutzung gewisser Blemente der heutzutage verwendeten Bohrturbinen ist ein Auseinandernehmen bzw. Wiederzusammenbauen derselben häufig erforderlich. Dadurch entstehen Kosten, die die Gestehungskosten des Tiefbohrens beträchtlich und ungünstig beeinflussen.
Zum Auseinandernehmen bzw. Wiederzusammenbauen der meisten bisher zum Einsatz gekommenen Bohrturbinen ist es erforderlich, über eine speziell ausgerüstete Werkstatt zu verfügen.
Z. B. müssen spezielle und sperrige Bänke, sowie Vorrichtungen wie Schraubenschlüssel oder-bak- ken mit Drohmomentmesser, Heizmittel usw. vorgesehen sein.
Die Montiervorrichtungen, bei welchen die aufeinandergesetzren Stater- bzw. Rotorteile der Turbine mittels aufgeschraubter Gewindeteile blockiert werden, ziehen eine unzulässige Beanspruchung und sogar die Beschädigung der Gewinde nach sich. Mit den Blockiervorrichtungen, bei welchen die aufeinandergesetzten Statorteile unter Vorspannung gesetzt werden, entsteht die Schwierigkeit, die Werkzeuge auf dem Aussenkörper der Turbine zu befestigen. Man musste daher entweder sperrige Spanneinrichtungen verwenden, die darüberhinaus den Nachteil aufwei- sen, dass der Turbinenkörper bei der Montage nicht vorgespannt wird, da diese Spannvorrichtungen lediglich einen Druck auf die aufeinandergesetzten Statorteile ausüben, oder schwere und umständliche Vorrichtungen, wie Ringe bzw.
Schellen oder Auflagesitze mit auf dem äusseren Turbinenkörper befestigten Keilen vorsehen, die in dem Turbinenkörper Drücke verursachen, die sich auf die Montage selbst nachteilig auswirken können. Die Justierung solcher Vorrichtungen bietet noch mehr Schwierigkeiten, wenn, der Tur- binenkörper bereits Abnutzungsspuren aufweist.
Diese Schwierigkeiten sind wesentlich darauf zurückzuführen, dass bei der Montage eine Vorrichtung zur Einstellung der Axialspiele notwendig ist. Bisher wurde dieses Problem dadurch gelöst, dass zylindrische Gewinde verwendet wurden, die keinen Endanschlag aufweisen und die, wenn ein-bzw. aufgeschraubt, gestatten, das Axialspiel einzustellen und die sogar manchmal als Blockiervorrichtung verwendet wurden.
Nun wird durch solche zylindrische Gewinde der mechanische Widerstand der Wandung des Turbinenkörpers beträchtlich geschwächt, weil sie sich an keinen Anschllag anlegen, und dadurch, dass sie nicht kraftschlüssig blockiert werden können, besteht stets die Gefahr, dass sie sich lösen.
Dagegen kann mit den konischen Gewinden, , die an mindestens einem Ende einen Anschlag aufweisen, und die in den Bohreinrichtungen stets benutzt werden, das Axialspiel nicht eingestellt werden.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beheben und eine Vorrichtung zur Montage der Bohrturbinen, auch für die Fälle, bei welchen sämtliche äussere Gewinde od. dgl., die die Steifheit und die Einheitlichkeit des Turbinenkör- pers. gewährtleisten, blockiert sind und aus konischen Gewinden bestehen, zu schaffen, die ge- stattet, die Kompression der äusseren aufgesetzten (vornehmlich Stator-) Teile zu erzielen, sowie gleichzeitig die Vorspannung des Spanngliedes und die Blockierung der Elemente der Bauein- heit im für die aufgesetzten Teile zusammengepressten und für den Körper vorgespannten Zu- stand, u. zw.
mittels kleinerer lösbarer und leicht tmnsportierbarer Werkzeuge, so dass die Verschleissteile einer Turbine auf der Baustelle selbst ersetzt werden können.
Die gleiche Vorrichtung kann vorteilhaft zur Montage und Demontage der axialen (meistens Rotor-) Teile der gleichen Turbinen dienen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,. dass sie aus einem vorzugsweise hydraulischen Kolbenschieber, dessen Zy- linder auf dem konischen Endgewinde des Turbinenkörpers bzw. auf dem Gewinde einer zu-
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sätzlich auf diesem Turbinenkörper angebrachten Muffe verschraubt und dessen Kolben auf den aufeinandergesetzten Statorteilen abgestützt ist, sowie aus einer Veriegelungseinrichtung zwischen den Statorteillen und dem Turbinenkörper besteht.
Gemäss einem weiteren Merkmal des Erfindungsgegenstandes trägt der Kolben des Kolbenschiebers eine zylindrische Schubmuffe, die das Ende der Turbinenwelle umschliesst und auf dem Endteil der aufeinandergesetzten Statorteile abgestützt ist. Der Endteil kann z. B. die obere verstärkte Fläche eines Zwischenlagers sein, welches am oberen Ende der aufeinandergesetzten Teile
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einenSpezialring od. dgl. gebildet sein kann.
Erfindungsgemäss besteht die Verriegelungsein- richtung aus einer Feststellmuffe, die auf dem
Endteil der aufeinandergesetzten Statorteile ab- gestützt ist und ein Gewinde aufweist, wobei das Gewinde der Feststellmuffe mit einem an der Innenwand des Turbinenkörpers vorgesehenen zylindrischen Gewinde in Eingriff steht.
Es ist leicht verständlich, dass durch die Verwendung eines Kolbenschiebers, der ohne weiteres auf dem Turbinenkörper lösbar befestigt wer- den kann, das Zusammenpressen bzw. Vorspannen der aufeinandergesetzten Teile und infolgedessen die Montage der Turbine bequem und schnell vorgenommen werden kann, u. zw. ohne umständliche Vorrichtungen zu verwenden und . die Turbine in die Werkstatt zurücksenden zu müssen.
In der Zeichnung sind schematisch zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 eine Teilansicht einer Turbine mit stirnseitigem Drucklager und hydraulischem Montagekolbenschieber im senkrechten Schnitt und Fig. 2 eine weitere Ausführungsform, bei welcher die Schubmuffe des Kolbenschiebers sich an einem speziellen, einem Drucklager zugeordneten Ring abstützt.
In Fig. 1 ist mit 1 die Turbinenwelle bezeichnet, die. an ihrem oberen Ende Muttern und Gegenmuttern 2,3 und 4 sowie einen Ring 5 trägt, die eine Hülse 6 eines Zwischenlagers krönen, die sich am oberen Ende der aufeinandergesetzten Teile befindet. Am Ende des Turbinenkör- pers 7 ist eine mit einem Gewinde versehene An- schlussmuffe autgeschraubt. Mit 9 ist der Kör- per des Zwischenlagers bezeichnet, welches das obere Ende der aufeinandergesetzten Statorteile der Turbine darstellt und Rippen 10 aufweist, deren Zweck nachstehend noch erläutert wird. Ein Feststellring 11 liegt an der oberen Kante des Lagerkörpers 9.
Erfindungsgemäss wird bei der Montage das Zusammenpressen der aufeinandergesetzten Sta- torteiae dadurch bewirkt, dass auf das Endgewinde 12 der Muffe 8. der Zylinder 13 eines Kolben- schiebers aufgeschraubt wird. In die Zylinderbohrung 14 mündet eine Zuleitung 15 für das Druckmittel. Der in dem Zylinder 13 gleitende Kolben 16 trägt eine zylindrische Schubmuffe 17, deren untere Kante sich auf die Rippen 10 des Lagerkörpers 9 abstützt.
Eine Feststellmuffe 18, die mit ihrer unteren Kante auf dem Feststellring 11 aufliegt, ist in einem inneren Gewinde 19 der Muffe 8 verschraubt. Diese Muffe gehört zu den Bestandteilen der Turbine.
Erfiindungsgemäss ist eine Hirlfs- bzw. Mitnehmermuffe 20 vorgesehen, die sich innerhalb des Zylinders 13, jedoch ausserhalb der Zylinderbohrung 14 befindet. Diese Muffe 20 ist mittels Zapfen 21 mit der Feststellmuffe 18 drehfest, jedoch lösbar verbunden. Im Bereich ihres unteren Teiles weist die Muffe 20 Löcher 22 auf zum Hindurchstecken eines Dornes, welcher durch Durchlassbohrungen 23 des Zylinders zum Fest-bzw. Losschrauben der Feststellmuffe 18 'hindurchgesteckt werden kann.
Um die Turbine zusammenzubauen, wird der Zylinder 13 des Kolbenschiebers auf die Muffe 8 aufgeschraubt, worauf das flüssige Druckmittel in die Zylinderbohrung 14 eingelassen wird.
Die Schubmuffe 17 des Kolbenschiebers, die sich auf den Rippen 10 des Zwischenlagers 9 abstützt, presst dabei die aufeinandergesetzten Statorteile 'der Turbine zusammen und setzt gleichzeitig infolge der sich aus dem auf den Zylinder des Kolbenschiebers ausgeübten Druck ergebenden Rückwirkung den Turbinenkörper 7 unter Spannung.
Nachdem die Teile zusammengepresst sind, genügt es, das Blockieren zu veranlassen, indem die Feststellmuffe 18 mittels der Mitnehmermuffe 20 festgeschraubt wird. Alsdann wird der Druck abgebaut, der Kolbenschieber abgeschraubt und die Mitnehmermuffe 20 entfernt. Diese Massnahme ist also höchst einfach und kann in besonders kurzer Zeit durchgeführt werden. Das Gewinde 19 kann nicht beschädigt werden, da es nur zum Blockieren, nicht zum Vorspannen dient.
Um die Turbine auseinanderzunehmen, kann entsprechend verfahren werden, wobei wiederum das Gewinde 19 geschont wird.
In Fig. 2 ist am oberen Ende der aufeinandergesetzten Teile ein Auflagesitz 24, über welchem ein Spezialring 25 und der Feststellring 11 angeordnet sind. Der Ring 25 besitzt Rippen 26, an welcher sich die Schubmuffe 17 des Kolbenschiebers mit ihrer unteren Kante abstützt.
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