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Elektrisch angetriebene Drehvorrichtung für
Dampf- und Gasturbinenwellen
Um bei Turbomaschinen, insbesondere Dampf- und Gasturbinen, eine Deformation des Läufers durch ungleichmässige Temperaturverteilung beim Anfahren oder nachSt11lsetzung beim Abkühlen zu vermeiden, ist es notwendig. die Turbinenwelle in langsamer Umdrehung zu halten. Für diesen Zweck sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, von denen die meisten über Zahnradvorgelege elektrisch angetrieben werden, das Kuppeln mit der anzutreibenden Welle durch einen Stellhebel eingeleitet wird und über Zahn-oder Klauenkupplungen erfolgt. Sie haben den Nachteil, dass sie kostspielige Schutzeinrichtungen gegen Be- dienungsfehlererfordern. Bei einer ändern Ausführung erfolgt der Antrieb durch eine Ölturbine.
Diese Drehvorrichtung bedarf keiner Verriegelung gegen falsche Bedienung, doch können sich Schwierigkeiten beim Losbrechen der Wellen ergeben.
Gegenstand der Erfindung ist eine elektrisch angetriebene Drehvorrichtung für Dampf-und Gasturbi-
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bende Turbinenwelle und die verlängerte Nabe des Zahnrades der Drehvorrichtung umschliesst, auf der einenseite mit einer Nase in eme Ausnehmung derTurbinenwel1e eingreift und bei einer voraus bestimmten Drehzahl der Turbine, etwa bei 10 cl der Nenndrehzahl, die antreibende Vorrichtung durch Aufweitung infolge Fliehkraftwirkung vollständig freigibt.
Der Vorteil dieser Drehvorrichtung liegt in der einfachen Konstruktion, denn sie benötigt kein Gestänge und keine Verriegelung und sie kann vom Zentralpult der Anlage ein-und ausgeschaltet werden.
In Fig. 1 der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung der Erfindung teils 1m Längsschnitt, teils schematisch dargestellt. Fig. 2 zeigt die Schlingfeder in Schrägansicht. Die Hinweiszahlen stimmen in beiden Figuren überein.
Das Zahnrad 1 steht mit dem Ritzel 2 in Eingriff und ist über das Vorgelege 3 mit dem Elektromotor 4 der Drehvorrichtung verbunden. Es ist mit dem Gleitlager 5 vorzugsweise auf der Turbinenwelle 6 gelagert und durch den Stellring 7 in seiner Lage fixiert, doch kann das Zahnrad auch auf einer eigenen Achse gelagert werden. Die verlängerte Nabe 8 des Zahnrades 1 hat den gleichen Aussendurchmesser wie der Wellenbund 9. Um beide schlingt sich die Feder 10 mit der Nase 11 an einem Ende, die in die Ausnehmung 12 der Turbinenwelle 6 eingreift. Die Feder ist von der Trommel 13 umschlossen, die mit der Welle 6 fest verbunden ist.
Beim Anfahren wird das Zahnrad 1 über das Ritzel 2 und das Vorgelege 3 vom Elektromotor 4 angetrieben. Die Schlingfeder 10, die mit Vorspannung auf der Nabe 8 und dem Wellenbund 9 aufsitzt, kuppelt das Zahnrad 1 und die Welle 6 durch Umschlingen von Nabe und Wellenbund zu einer starren Einheit und überträgt damit die Drehbewegung auf denLäufer der Turbomaschine. Vorspannung und Windungszahl derSchlingfeder sind so bemessen, dass das Kupplungsmoment begrenzt und somit das Vorgelege 3 vor Überbeanspruchung geschlitzt ist.
Sobald die Turbinenwelle 6 unter der Einwirkung des Betriebsmediums schneller als das Zahnrad 1 angetrieben wird, dreht sich die Schlingfeder 10 auf und gleitet auf der Nabe 8. Sie erfüllt dadurch die Funktion eines Freilaufs.
Bei weiter zunehmender Drehzahl, etwa bei 10 % der Nenndrehzahl, beginnt die Feder, die durch die Nase 11 mit der Welle 6 verbunden bleibt, sich unter der Einwirkung der Fliehkraft von der Nabe 8 und
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renden Trommel 13 an, wodurch sie zentriert und jede Unbalance verhindert wixd.
Beim Abschaltender Turbomaschine spielen sich diese Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab. Mit sinkender Drehzahl und damit abnehmender Fliehkraft schlingt sich die Feder wieder um die verlängerte
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Drehvorrichtung hat, bestrebt ist, die Schlingfeder aufzudrehen. Sinkt die Drehzahl der Turbine auf die Nenndrehzahl der Drehvorrichtung, die dann bereits eingeschaltet sein kann, so wirkt die Schlingfeder wieder als Kupplung, wie es für das Anfahren beschrieben wurde.
Bedienungsfehler sind ausgeschlossen, denn. es kann kein Schaden entstehen, wenn nach dem Anfahren derTurbine die Drehvorrichtung nicht abgeschaltet wird oder sie nach Abschalten der Turbine zu früh oder zu spät eingeschaltet wird. Hat die Turbine gegenüber der Drehvorrichtung Überdrehzahl, dann wirkt die Schlingfeder wie ein Freilauf. Hat die Turbine Unterdrehzahl, dann wirkt die Schlingfeder als Kupplung und hält die Turbine in Gang.
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undDrehvorrichtungvermieden, wenn das Zahnrad auf einer eigenen Achse gelagert ist.