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Spurlager für Bohrturbinen
Zur Anpassung der Leistung von Bohrturbinen an die sich oft in recht weiten Grenzen ändernden geologischen Bedingungen an der Bohrstelle werden nach neueren Vorschlägen Bohrturbinen aus mehreren Sektionen zusammengesetzt, so dass es möglich ist, je nach der Härte des zu bohrendes Gebirges mehr oder weniger Sektionen aneinanderzubauen, also mit mehr oder weniger Turbinenstufen zu bohren. Nach einem weiteren neuen Vorschlag wird für solche Bohrturbinen das gesamte Spurlager in einer eigenen Sektion zusammengefasst. Hiedurch ergibt sich der Vorteil, dass das Spurlager, das ja einem besonders hohen Verschleiss unterliegt, für sich ausgebaut und ersetzt werden kann.
Der Vorschlag, eine Bohrturbine mit mehreren Sektionen und demnach mit unterschiedlicher Stufenzahl zu betreiben, bringt es mit sich, dass auch die Spurlagerbelastung in weiten Grenzen schwankt. Das Spurlager muss nun so ausgebildet werden, dass es bei der höchstmöglichen Turbinenstufenzahl ausreichend gross bemessen ist. Daraus ergibt sich der Nachteil, dass das Spurlager beim Betrieb mit weniger Turbinenstufen relativ zu gross bemessen ist und zu viel Verluste durch Reibung bedingt. Auch bei Bohrturbinen mit konstanter Stufenzahl muss das Spurlager so ausgebildet werden, dass es den bei hartem Gebirge auftretenden höchsten Beanspruchungen gewachsen ist, so dass beim Bohren in weichem Gestein mit entsprechend niedrigerem Bohrdruck die Lagerflächen zu gross sind.
Es ist zwar an sich bekannt, die spezifische Lagerbelastung durch einen steuerbaren hydraulischen Ausgleich zu verändern. Die Erfindung zeigt einen neuen, mechanischen Weg und schlägt für ein Spurlager für Bohrturbinen, das aus einer Anzahl von mit der Turbinenwelle verbundenen Spurscheiben aus Stahl und aus beiderseits der Spurscheiben liegenden mit dem Gehäuse verbundenen, vorzugsweise mit Gummilaufflächen versehenen Tragringen und gegebenenfalls erforderlichen Abstandstücken besteht und an unterschiedliche Druckbelastungen anpassbar ausgebildet ist, vor, dass mindestens einige Tragringe und/oder einige Spurscheiben und gegebenenfalls die zugehörigen Abstandstücke ausbaubar ausgebildet und durch Tragringe und/oder Spurscheiben bzw. Abstandstücke abweichender Länge und/oder Form ersetzbar sind.
Dadurch ist es beispielsweise möglich, zur gleichmässigen Verringerung der Tragflächen in beiden Richtungen eine Anzahl von Tragringen auszubauen und sie gegebenenfalls einschliesslich vorhandener Abstandstücke durch ein entsprechend längeres Abstandstück zu ersetzen.
Dabei können die dazwischenliegenden Spurscheiben ebenfalls ausgebaut und durch ein entsprechendes Abstandstück ersetzt oder auch belassen werden.
Zwecks einseitiger Veränderung der Tragflächen, also beispielsweise in der Weise, dass nur die in einer Richtung wirkende Tragfläche ver- ändert wird, werden einzelne Spurscheiben oder einzelne Tragringe gegen solche anderer Form ausgewechselt, derart, dass einzelne Spurscheiben nur noch an der einen oder andern Seite an den Tragringen anliegen.
Bei einer Ausführung des Spurlagers in der Weise, dass zwischen den aufeinanderfolgenden Spurscheiben je ein in seiner axialen Länge einem Tragring entsprechendes Abstandstück und zwischen aufeinanderfolgenden Tragringen je ein in seiner axialen Länge einer Spurscheibe entsprechendes Abstandstück angeordnet ist, genügt es für die einseitige Veränderung der Lagerfläche, als Ersatz für die ausbaubaren Abstandstücke einige Paare von Abstandstücken bereitzuhalten, die etwas länger sind, und je nach Bedarf ein oder mehrere Paare der Abstandstücke gegen solche grösserer Länge auszutauschen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen Fig. l das Lager in der Form für maximale Belastung in beiden Richtungen, Fig. 2 in der Form für eine Teilbelastung in beiden Richtungen und Fig. 3 in der Form für maximale Belastung in der einen Richtung und für Teilbelastung in der andern Richtung.
Nach den Figuren, die teilweise im Schnitt die Spurlagersektion einer Bohrturbine zeigen, ist mit 1 das Mantelrohr dieser Sektion bezeichnet und mit 2 der Hohlwellenteil der Turbine. Nach Fig. 1 sind in dem Mantelrohr abwechselnd die mit Gummi belegten Spurscheiben 3 und die Abstandringe 4 eingesetzt. Zwischen den Spur-
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scheiben laufen die Tragringe 5, die zusammen mit den Abstandringen 6 auf dem Hohlwellenteil 2 sitzen. Die Abstandringe 4 entsprechen in ihrer axialen Länge den Tragringen 5 und die Abstandstücke 6 den Spurscheiben 3 einschliesslich Gummibelag. Bei dieser Anordnung tragen sämtliche Spurscheiben, u. zw. sowohl in der einen als auch in der andern Richtung.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung sind im Vergleich zu jener nach Fig. 1 einzelne Spurscheiben und Abstandstücke herausgenommen und hiefür ist ein längeres Distanzstück 7 eingesetzt. Desgleichen sind auch einige Tragringe 5 und Abstandstücke 6 herausgenommen und durch die Distanzbüchse 8 ersetzt. Wie gestrichelt angedeutet, könnten an sich auch die Tragringe für diesen Zweck verbleiben. In dieser Anordnung ist das Spurlager für eine kleinere Belastung, u. zw. in gleicher Weise für beide Richtungen geeignet, wie sie etwa in Frage kommt, wenn nicht mit allen Turbinensektionen gearbeitet wird.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung sind im Vergleich zu der Anordnung nach Fig. 1 einzelne Abstandringe 4 und 6 herausgenommen und durch längereAbstandringe 40 und 60 ersetzt, so dass einzelne Tragringe einseitig von den Spur- scheiben abgehoben sind. In dieser Anordnung ist das Spurlager in der einen Richtung für die volle Belastung und in der andern Richtung für eine Teilbelastung geeignet.
Natürlich könnten die Spurscheiben und/oder die Tragringe auch so ausgebildet sein, dass sie zusammen mit je einem Abstandstück ein Stück bilden.