Kreiselmaschine, insbesondere Wasserturbine, mit hohler Welle und beweglichen Laufradschaufeln. Die Erfindung betrifft eine Kreiselmaschine, insbesondere Wasserturbine, mit hohler Welle und beweglichen Laufradschaufeln, bei der für die Welle ein Führungslager vorgesehen und ein Laufradservomotor in der Hohlwelle un tergebracht ist.
Sind solche Wasserturbinen vertikalachsig ausgeführt, so wird das für die Betätigung des Laufradservomotors benötigte Druckmittel, vorzugsweise Drucköl, meistens über ein Gehäuse, das zu oberst auf der von der Turbine anzutreibenden Maschine, vorzugs weise ein Generator, angeordnet ist, und durch Röhren in der hohlen Generatorwelle zuge führt. Der Laufradservomotor ist dabei für gewöhnlich zwischen der die Generatorwelle mit der Turbinenwelle verbindenden Kupp= lang und der Laufradnabe der Turbine in deren Hohlwelle eingebaut.
Eine solche An ordnung der Druckölzuführung über der elek trischen Maschine bedingt eine gewisse Ab hängigkeit der Konstruktion der elektrischen von der hydraulischen Maschine, ferner eine Vergrösserung der Bauhöhe des Gesamtaggre gates, sowie der Kranhöhe und des Maschi nenhauses. Ausserdem kann sich bei undichten Stopfbüchsen Öl über den Generator ergiessen. Zur Vermeidung der erwähnten Abhängigkeit und Nachteile ist daher in Fällen, wo der Laufradservomotor zwischen der Kupplung der Turbinenwelle und dem Laufrad in die hohle Turbinenwelle eingebaut ist, auch schon vorgeschlagen worden, das Drucköl durch eine auf der Turbinenwelle angeordnete besondere Einrichtung in diese einzuführen. Das bedingt jedoch eine zusätzliche bauliche Verwicklung.
Um ohne eine solche auszukommen, sind bei einer Kreiselmaschine der eingangs erwähnten Art gemäss vorliegender Erfindung Kammern für das Zu- und Abführen des Druckmittels für den Laufradservomotor in die Schale des Führungslagers derMaschinenwelle eingebaut. Bei dieser Bauart sind keine besonderen zusätzlichen Vorrichtungen für das Unterbrin gen der erwähnten Kammern vorzusehen. Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes veranschaulicht. Die Figur zeigt zum Teil einen achsialen Längsschnitt und zum Teil eine Seitenansicht einer Anzahl Teile einer Kaplanturbine mit senkrechter Welle. 1 bezeichnet das Laufrad dieser Tur bine und 2 deren hohlgebohrte Welle.
Mit dem obern Ende dieser Welle 2 ist eine nicht gezeigte Generatorwelle zu kuppeln. Zur Füh rung der senkrechten Hohlwelle 2 dient ein Lager 3. In den Hohlraum der Welle 2 ist die ebenfalls hohl ausgebildete Stange 4 des Servomotors eingesetzt, der im übrigen nicht gezeigt ist. Die Stange 4 ist fest mit einer Rückführungsvorrichtung 5 bekannter Bauart verbunden und sie umgibt ein Röhrchen 6, durch das in die Nabe des Laufrades 1 ein gedrungenes Öl in ein Gefäss 7 gelangen kann. In die Schale des Führungslagers 3 sind nahe dessen beiden Enden zwei ringförmige Kam mern 8, 9 eingebaut, von denen erstere an eine Leitung 10 und die Kammer 9 an eine Leitung 11 angeschlossen ist.
Diese Leitun gen 10, 11 dienen zum Zu- und Abführen des zur Betätigung des Laufradservomotors be nötigten Druckmittels, als welches für ge wöhnlich Drucköl verwendet wird. Stopf büchsen 12, 13 dienen zur Abdichtung der Kammer 8 bezw. 9 nach aussen. Um im Füh rungslager 3 genügend grosse Ölzirkulation zu bekommen, damit die erzeugte Wärme im erforderlichen Masse abgeführt wird, ist etwa in der Mitte der Schale dieses Lagers 3 eine Bohrung 14 vorgesehen, an die ein Röhrchen 15 angeschlossen ist, das in einen unterhalb des Lagers 3 vorgesehenen Behälter 16 aus giesst.
Das Sickeröl der Stopfbüchse 13 und das durch das Röhrchen 15 in diesen Behäl ter 16 gelangende Spülöl wird zweckmässig mittelst einer nicht gezeigten Pumpe zwangs mässig 'über einen ebenfalls nicht gezeigten Filter in das Regulierölsystem zurückgeführt. Das Anordnen der Ölkammern 8, 9 in der Schale des Führungslagers 3 gestattet; den Laufradservomotor ober- oder unterhalb dieses Lagers 3 anzuordnen. Erforderlichenfalls kön nen in der Schale des Führungslagers meh rere Bohrungen zum Abführen des Spülöls angebracht werden. Die beschriebene Bauart lässt sich sinngemäss auch anwenden, wenn die Welle der Maschine wagrecht ist.
Die Abdichtung, die in Verbindung mit den Kammern 8, 9 vorzusehen ist, kann so ausgebildet sein, dass sie in radialer Richtung nachgiebig ist, was das Vorhandensein des erforderlichen Lagerspiels sichert. Dieses lässt sich bei der beschriebenen Bauart klein be messen, weil eine Pressölschmierung der Schale des Lagers 3 vorliegt.
Centrifugal machine, in particular a water turbine, with a hollow shaft and movable impeller blades. The invention relates to a centrifugal machine, in particular a water turbine, with a hollow shaft and movable impeller blades, in which a guide bearing is provided for the shaft and an impeller servomotor is housed in the hollow shaft.
If such water turbines are designed with a vertical axis, the pressure medium required to operate the impeller servomotor, preferably pressure oil, is mostly via a housing that is on top of the machine to be driven by the turbine, preferably a generator, and through tubes in the hollow Generator shaft supplied. The impeller servo motor is usually installed between the long coupling connecting the generator shaft with the turbine shaft and the impeller hub of the turbine in its hollow shaft.
Such an arrangement of the pressure oil supply on the elec tric machine requires a certain dependency from the construction of the electric from the hydraulic machine, also an increase in the height of the overall unit, as well as the crane height and the Maschi nenhauses. In addition, oil can spill over the generator in the event of leaky stuffing boxes. In order to avoid the aforementioned dependency and disadvantages, in cases where the impeller servo motor is installed between the clutch of the turbine shaft and the impeller in the hollow turbine shaft, it has already been proposed to introduce the pressurized oil into the turbine shaft through a special device. However, this requires an additional structural involvement.
In order to get by without such, chambers for the supply and discharge of the pressure medium for the impeller servomotor are built into the shell of the guide bearing of the machine shaft in a centrifugal machine of the type mentioned in the beginning. With this type of construction, no special additional devices for accommodating the mentioned chambers are to be provided. In the accompanying drawing, an example embodiment of the subject of the invention is illustrated. The figure shows partly an axial longitudinal section and partly a side view of a number of parts of a Kaplan turbine with a vertical shaft. 1 denotes the impeller of this tur bine and 2 their hollow shaft.
A generator shaft (not shown) is to be coupled to the upper end of this shaft 2. For Füh tion of the vertical hollow shaft 2 is a bearing 3. In the cavity of the shaft 2, the also hollow rod 4 of the servo motor is used, which is not shown otherwise. The rod 4 is firmly connected to a return device 5 of a known type and it surrounds a tube 6 through which an oil that has penetrated into a vessel 7 can get into the hub of the impeller 1. In the shell of the guide bearing 3 two annular Kam numbers 8, 9 are installed near both ends, the former being connected to a line 10 and the chamber 9 to a line 11.
These lines 10, 11 are used to supply and discharge the pressure medium required to actuate the impeller servo motor, as which is usually used for pressure oil. Stuffing boxes 12, 13 are used to seal the chamber 8 respectively. 9 to the outside. In order to get enough oil circulation in the Füh approximately bearing 3 so that the heat generated is dissipated to the extent required, a hole 14 is provided approximately in the middle of the shell of this bearing 3, to which a tube 15 is connected, which is inserted into a below the bearing 3 provided container 16 pours out.
The seepage oil of the stuffing box 13 and the flushing oil passing through the tube 15 into this container 16 is expediently returned to the regulating oil system by means of a pump, not shown, via a filter, also not shown. The arrangement of the oil chambers 8, 9 in the shell of the guide bearing 3 allows; to arrange the impeller servo motor above or below this bearing 3. If necessary, several bores can be made in the shell of the guide bearing for draining the flushing oil. The design described can also be used accordingly if the shaft of the machine is horizontal.
The seal, which is to be provided in connection with the chambers 8, 9, can be designed in such a way that it is flexible in the radial direction, which ensures that the required bearing play is present. This can be small be measured with the type described, because the shell of the bearing 3 is lubricated with press oil.