Hydroelektrischer Maschinensatz mit senkrechter Welle. Die Erfindung betrifft einen hydro- elektrischen Maschinensatz mit senkrechter Welle, die in zwei Radiallagern und einem Axiallager gelagert ist.
Es sind Maschinensätze dieser Art be kannt, bei denen die Welle des hydraulischen Teils in zwei Radiallagern geführt ist und die Gewichte der sich drehenden Teile und die auf sie einwirkenden hydraulischen Kräfte von einem Axiallager aufgenommen werden, das über einen Lagerbock auf dem Deckel der hydraulischen Maschine abgestützt ist. Dabei sind das Axiallager und das obere Radiallager so angeordnet, dass sie nur nach Ausbau des Rotors des elektrischen Teils, also z. B. im Falle eines Wasserturbinen-Generatorsatzes nach Ausbau des Generatorrotors, zugänglich werden.
Ist die hydraulische Maschine als Kaplan turbine ausgebildet, so wird die Nabe des Ro tors des elektrischen Teils häufig als Zylinder für den zum Betätigen der Laufradregulie rung dienenden Servomotor verwendet. In einem solchen Falle ist dann für die Zugäng lichkeit des Axiallagers und des obern Ra diallagers auch noch der Servomotorkolben auszubauen.
Ferner sind Maschinensätze der erwähn ten Art bekannt, bei denen das Axiallager in einer gewissen Entfernung vom Rotor des elektrischen Teils unterhalb desselben ange ordnet ist, so dass es sieh, ohne dass am elek trischen Teil etwas zu entfernen ist, seitlich ausbauen lässt. Dies ist aber eine mühsame Arbeit, da hierfür keine Möglichkeit besteht, den vorhandenen Kran des Maschinenhauses benutzen zu können. Zudem muss die Lager schale des obern Radiallagers auf alle Fälle unter Verwendung besonderer Hilfsmittel über Kopf ein- und ausgebaut werden.
Zweck der Erfindung ist. nun, einen hydro- elektrischen Maschinensatz der eingangs er wähnten Art zu schaffen, bei dem sieh hin sichtlich der Zugänglichkeit und Ausbau möglichkeit des Axiallagers und des obern Radiallagers wesentlich günstigere Verhält nisse als bei den bisher bekanntgewordenen Ausführungen ergeben.
Zu diesem Behufe stellt bei einer erfindungsgemässen Ausfüh rung ein lösbar mit der Nabe des, elektrischen Teils und mit der Welle des Maschinensatzes verbundener Zwischenkörper die Wirkungs verbindung zwischen jener Nabe und dieser Welle her. Ferner sind das obere Radiallager und das Axiallager mindestens zur I3aupt- sache in dem, von der erwähnten Nabe um schlossenen und oben vom Zwischenkörper begrenzten Raum untergebracht, so dass nach Abheben dieses Zwischenkörpers mindestens das obere Radiallager ummittelbar zugänglich wird.
Der Zwischenkörper kann einteilig aus gebildet und mit der senkrechten Welle des Maschinensatzes unmittelbar drehfest verbun den sein, und das Axiallager kann in einem solchen Falle das obere Radiallager koaxial umgeben, so dass nach Abheben des Zwischen- körpers beide Lager unmittelbar zugänglich werden.
Der Zwischenkörper kann aber auch aus zwei lösbar verbundenen Teilen bestehen, von denen der eine auch noch lösbar mit der Nabe des elektrischen Teils verbunden und der andere drehfest auf die Welle des Maschinen satzes gekeilt oder mit dieser Welle ver schraubt sein kann. Dabei kann nach Ab heben des einen der Zwischenkörperteile das obere Radiallager und nach Abheben des zweiten Zwischenkörperteils auch noch das Axiallager zugänglich werden.
Auf den beiliegenden Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch einen Teil eines Kaplanturbinen-Generator satzes mit senkrechter Welle und Fig. 2 ebenfalls einen solchen Schnitt durch einen Kaplanturbinen-Generatorsatz, wobei eine andere Ausbildung des die Wir kungsverbindung zwischen dem Rotor des Generators und der Turbinenwelle herstellen den Zwischenkörpers veranschaulicht ist.
Fig. 3 zeigt einen axialen Längsschnitt durch einen Teil eines Francisturbinen- Generatorsatzes mit senkrechter Welle.
In Fig. 1 bezeichnet 1 die Nabe des Lauf rades einer Kaplanturbine. Die senkrechte Welle dieser Turbine setzt sich aus einem untern Teil 2, einem mittleren Teil 3, der gleichzeitig als Zylinder für einen Servomotor zum Verstellen der drehbaren Laufradschau feln 5 dient, und einem obern Teil 4 zusam men. Die Wellenteile 2, 3 und 4 sind lösbar zu einem Wellenstrang verbunden. Ferner be zeichnet 6 die Nabe des Rotors 7 eines von der Turbine angetriebenen Generators, dessen Ständer mit 8 bezeichnet ist.
Die Wirkungs verbindung zwischen der Nabe 6 des Genera torrotors 7 und dem Wellenteil 4 der Kaplan turbine erfolgt durch einen Zwischenkörper 9, der mit der Rotornabe 6 durch Schrauben 10 lösbar verbunden und auf das obere, dün ner ausgebildete Ende dieses Wellenteils 4 gekeilt ist, so dass er unmittelbar drehfest mit diesem verbunden ist. In dem von der Nabe 6 umschlossenen Raum sind ein oberes Radiallager 11 und ein Axiallager 12 zur Hauptsache untergebracht. Dieser Raum wird oben vom Zwischenkörper 9 begrenzt, der sich auf das Axiallager 12 abstützt.
Die obere Hälfte des Axiallagers 12 ist in rieht gezeig ter Weise lösbar mit dem Zwischenkörper 9 verbunden, so dass beim Aufsetzen des Zwi schenkörpers auf den Wellenteil 4 ausser auf die Verkeilung nur noch auf die Zentrierung zwischen den Teilen 9 und 6 zu achten ist. Das Axiallager 12 umgibt koaxial das Radial lager 11.
Damit der Wellenstrang 2, 3 und 4 in seiner Höhenlage gesichert wird, ist oberhalb des Zwischenkörpers 9 ein zweiteiliger Trag ring 13 vorgesehen, der sieh auf den Zwi schenkörper 9 abstützt und von einem ein teiligen Haltering 14 am Herausfallen ver hindert wird. Bei der Montage der Turbinen welle 2, 3 und 4 ist der komplette Wellen strang samt Laufrad 1, 5 mit Hilfe eines zweiteiligen Abstützringes 21 auf der Lager schale des untern Radiallagers 22 axial zu sichern.
Das Axiallager 12 und das Radiallager 11 ruhen auf einem Gehäuse 15 auf, das von einem Lagerbock 16 getragen wird. Letzterer ist auf dem Deckel 17 der Turbine angeord net. Das Gehäuse 15 ist durch radiale und tangentiale Verstrebungen 18 mit dem Schachtmantel 19 verbunden, wodurch der Lagerbock 16 eine verhältnismässig grosse Stabilität erhält.. An der nach oben gerichte ten Längsseite der Verstrebungen 18 sind Schraubenwinden 20 angebracht, auf die sieh während der Monta-e des Generators dessen Rotor 6, 7 mit der untern Stirnfläche ab stützen kann.
Unterhalb des als Serv omotorzvlinder aus gebildeten Teils 3 der Turbinenwelle ist ein Zahnrad 23 angeordnet, das zum Antreiben einer Olpumpe 24, -welche das für den Reguliermechanismus der Turbine benötigte Drucköl liefert, dient. Diese Pumpe 24 lässt sich durch eine Aussparung 25 im Lagerbock 16 hindurch bequem ein- und ausbauen. Eine weitere Aussparung 26 im Turbinen deckel 17 ermöglicht den Zutritt zum untern Radiallager 22 und auch in den Raum zwi schen Lagerbock 16 und dem Laufrad-Servo motor, dessen Kolben mit dem Bezugszeichen 27 belegt ist.
Die Zufuhr des zur Betäti gung dieses Servomotorkolbens 27 benötigten Drucköls erfolgt über die Lagerschale des obern Radiallagers 11, dem Drucköl durch eine Leitung 28 zuströmt, während durch eine Leitung 29 Drucköl aus dem Servomotor zylinder 3 über dieses Lager abströmen kann. Allfällig aus dem obern Radiallager 11 leckendes Öl wird in einer Ölauffangvorrich- tung 30 gesammelt, aus der es durch eine Leitung 31 abfliessen kann.
Am Deckel der Generatorverschalung 32 ist eine Leitung 33 befestigt, die in einen Hohlraum 34 des Wellenteils 4 mündet. Der Raum 34 wird nach oben durch eine Stopf büchse 35 abgedichtet; allfällig durch diese Stopfbüchse sickerndes Öl wird durch eine Ölauffangsehale 36 aufgefangen und durch ein Rohr 37 nach aussen abgeführt. An die Leitung 33 ist eine Leitung 38 angeschlossen, die an ein nicht gezeigtes Ölgefäss oder einen Akkumulator angeschlossen ist. Letzterer kann an irgendeiner Stelle oberhalb des Turbinen generatorsatzes aufgestellt sein.
Der erwähnte Raum 34 steht über ein Rohr 41, ferner über eine Querbohrung 42, die in der mit dem Servomotorkolben 27 verbundenen Verstell stange 43 angebracht ist, und über einen ring förmigen Zwischenraum 44 zwischen Wellen teil 2 und Verstellstange 43 mit einem Hohl raum 39 der Laufradnabe 1 in Verbindung. so dass sieh in diesem Raum 39 ein Öldruck ergibt, der in Abhängigkeit von der Höhen lage des Ölgefässes bzw. des Druckes im Akku mulator, an den die erwähnte Leitung 38 an geschlossen ist, steht. Der Austritt des Öls i ius dem Raum 39 in den wassergefüllten Teil der Turbine wird durch eine lediglich in ver einfachter Weise dargestellte Stopfbüchse 40 verhindert.
Um sieh Zugang zum Axiallager 12 und allenfalls auch zum obern Radiallager 11 zu schaffen, ist es bei dem beschriebenen hy draulisch-elektrischen Maschinensatz mit senk rechter Welle lediglich erforderlich, dass die Schraubenverbindung 10 zwischen Zwischen körper 9 und Rotornabe 6 gelöst und der zweiteilige Tragring 13 nach Entfernen des Halteringes 14 abgenommen wird. Ist das ge schehen, so lässt sich dann der Zwischenkör per 9 vom Wellenteil 4 abnehmen, worauf beide Lager 11 und 12 unmittelbar zugäng lich werden. Vor dem Abheben des Zwischen körpers 9 ist allerdings noch dafür zu sorgen, dass die Nabe 6 des Generatorrotors 7 zum Abstützen auf den Schraubenwinden 20 kommt.
Da bei dem beschriebenen Maschinensatz das obere Radiallager 11 zur Hauptsache in dem von der Nabe 6 begrenzten Raum unter gebracht ist, treten keine vom Generator- rotor 6, 7 hervorgerufene und auf den Wellen- strang, 2, 3, 4 wirkende Biegungsmomente auf, so dass ein guter Rundlauf des Generator rotors 6, 7 gewährleistet ist.
Die erfindungsgemässe Anordnung des Axiallagers 12 und des obern Radiallagers 11 sichert somit. bei guten Betriebsverhältnissen des Maschinensatzes eine leichte Zugänglich keit zu den erwähnten zwei Lagern, was dem Bekannten gegenüber als beachtenswerter Fortschritt zu bewerten ist.
Die Erfindung lässt sich sinngemäss auch anwenden, wenn die hydraulische Maschine als Pumpe und der elektrische Teil als ein diese Pumpe antreibender Motor ausgebildet ist.
Der vom Wellenteil 4 und dem Zwischen körper 9 begrenzte Raum kann gewünschten- falls durch im Wellenteil 4 vorzusehende Querbohrungen .mit dem. Hohlraum 34 ver bunden werden. In einem solchen Falle dient dann der Raum 91 in bezug auf das dem Na benraum 39 zuzuführende Öl als Zwischen speicher.
In Fig. 2 ist ein Maschinensatz rnit senk rechter Welle gezeigt, dessen hydraulischer Teil wiederum als haplanturbine und dessen elektrischer Teil als Generator ausgebildet ist. Der wesentlichste Unterschied gegenüber der Anordnung nach Fig. 1 besteht darin, dass der die Wirkungsverbindung zwischen der Nabe des Generatorrotors und der Turbinen welle herstellende Zwischenkörper nicht ein teilig, sondern zweiteilig ausgebildet ist. Die zwei Teile dieses Zwischenkörpers sind in Fig. 2 mit den Bezugszeichen 50 und 51 be legt.
Der Teil 50 ist einmal mittels Schrau ben 52 lösbar mit der Nahe 53 des Generator rotors 54 und anderseits durch Schrauben 55 lösbar mit dem zweiten Zwisehenkörperteil 51 verbunden. Der Teil 51 ist mittels Sehrau ben 56 auch noch lösbar mit dem obern Ende eines Turbinenwellenteils 57 verbunden. Ein zweites Stück der Turbinenwelle wird von einem als Servomotorzylinder ausgebildeten Teil 58 gebildet. Der untere Teil der Turbi nenwelle ist mit dem Bezugszeichen 59 belegt. Die Wellenteile 57, 58 und 59 sind durch nicht gezeigte Mittel auch hier zu einem senk rechten Wellenstrang verbunden. Der Teil 51 des zweiteiligen Zwisehenkörpers stützt sieh auf ein Axiallager 60 ab, dessen obere Hälfte in nicht gezeigter Weise mit diesem Teil 51 lösbar verbunden ist.
Der Teil 51 ist ferner in einem obern Radiallager 61 geführt. Bei dieser Ausführung ist das Radiallager 61 oberhalb des Axiallagers 60 angeordnet. Das Axiallager 60 ruht auf einem Gehäuse 62 auf, das sich auf einem Lagerbock 63 abstützt. Letzterer wird vom Turbinendeckel 64 ge tragen. Das obere Radiallager 61 wird von einem Gehäuse 65 abgestützt.
66 bezeichnet ein unteres Radiallager für den Wellenstrang 57, 58, 59. Ferner bezeieh- net 67 eine zwischen dem als Servomotor zylinder 58 ausgebildeten Wellenteil und den untern Radiallager 66 gelegene Öleinführungs- einrichtung für das der Nabe 68 des Turbi nenlaufrades zuzuführende öl. Da diese Ein richtung 67 keine Lagerfunktionen zu erfül len hat, ist sie lediglich gegen Drehung und axiale Verschiebungen zu sichern, während sie im übrigen kleinen Bewegungen des Wellenstranges 57, 58, 59 folgen kann.
Der Teil 51 des Zwischenkörpers und der obere Teil 57 des senkrechten Wellenstranges begrenzen einen Raum 69, der durch Bohrun gen 70 und 71 mit einem Hohlraum 72 im Wellenteil 5 7 in Verbindung steht. Dieser Hohlraum 72 ist, in ähnlicher Weise wie der Hohlraum 34 der ersten Ausführungsform, mit einem Hohlraum 73 im Innern der Lauf radnabe 68 verbunden. Denn Raum 69 kann von einer nielt gezeigten Quelle her Öl zu fliessen. Überlaufendes Öl, das durch Undicht- heiten von der Einrichtung 67 her in den Raum 69 gelangen und aus diesem in ein Rohr 74 überfliessen sollte, kann durch eine Auffangvorrichtung 75 aufgefangen werden.
Wünscht man bei dem in Fig. 2 gezeigten Turbinengeneratorsatz Zutritt zum obern Ra diallager 61 zu erhalten, so ist vorerst dafür zu sorgen, dass der Rotor 53, 54 des Genera- tors auf Schraubenwinden 751 aufzuliegen kommt. Hierauf sind die Sehraubenverbin dungen 52 und 55, durch die der Teil 50 des Zwischenkörpers lösbar mit der Rotornabe 53 bzw. mit dem zweiten Zwischenkörperteil 51 verbunden ist, zu lösen. Sobald dies geschehen ist, kann der Teil 50 des Zwischenkörpers ab gehoben werden, worauf das obere Radial lager 61 sofort zugänglich wird. Wird dann auch noch Zugang zu dem Axiallager 60 ge wünscht, so ist ferner die Sehraubenverbin dung 56 zwischen den Teil 51 des Zwischen körpers und dem obern Teil 57 des Wellen stranges zu lösen.
Hierauf lässt sich das zweite Stück 51 des Zwischenkörpers ohne weiteres herausnehmen und anschliessend Zutritt zu der untern Hälfte des Axiallagers 60 schaffen.
In Fig. 3 ist. schliesslich die Anwendung der Eriindung bei einem Franeisturbinen- Generatorsatz mit senkreehter Welle gezeigt. Auch bei dieser Ausführtmg ist der Zwischen körper, der die Verbindung zwischen der Nabe<B>80</B> des G eneratorr otors 81 mit der Tur binenwelle 82 herstellt, zweiteilig ausgebildet.
Die betreffenden zwei Teile sind mit den Be- zugSzeichen 83 und 84 bele < @t.. Der Teil 83 ist einmal mittels Schrauben 85 lösbar mit der Generatornabe 80 und sodann mittels Schrau ben 86 lösbar mit. dein zweiten Teil 84 des Zwischenkörpers verbunden. Der Teil 84 ist auf die Welle 82 des Maschinensatzes gekeilt, und er stützt sieh auf ein Axiallager 87 ab; ferner ist er in einem obern Radiallager 88 geführt. 89 bezeichnet ein unteres Radial lager.
Zur Sicherung der axialen Höhe der Turbinenwelle 82 mit dem daran angehängten Laufrad 90 ist auch hier ein zweiteiliger Tragring 91 vorgesehen, der sich auf den Teil 8l des Zwischenkörpers abstützt und von einem einteiligen Haltering 92 umgeben ist.
Wünscht man Zutritt zu dem obern Ra diallager 88 und zu dem Axiallager 87 zu be kommen, so ist nach erfolgter Abstützung des ( Generatorrotors 80, 81 auf Schraubenwinden 93 vorerst der Haltering 92 und sodann der Tragring 91 zu entfernen, Hierauf sind die Schraubenverbindungen 85 und 86 des Teils 83 mit der Rotornabe 80 bzw. dem Teil 84 zu lösen. Sobald dies erfolgt ist, kann der Teil 83 abgehoben werden, worauf das Radiallager 88 zugänglich wird. Nach Entfernen des auf die Turbinenwelle 82 aufgekeilten Teils 84 wird dann auch noch das Axiallager 87 zu gänglich.
Auch bei den Ausführungen nach Fig. 2 und 3 sichert die Anordnung des obern Ra diallagers 61 bzw. 88 und des Axiallagers 60 bzw. 87 zur Hauptsache in dem von der Nabe 53 bzw. 80 des Rotors des elektrischen Teils begrenzten Raum, dass von diesem Rotor keine Biegungsmomente auf die senkrechte Welle des Maschinensatzes ausgeübt werden, so dass ein guter Rundlauf des Rotors des elektrischen Teils gesichert ist.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform lässt sieh erforderlichenfalls auch dann an wenden, wenn der hydraulische Teil als Ka planturbine oder als axial durchströmte Pumpe ausgebildet ist. Ebensogut lassen sich aber die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Aus führungsformen anwenden, wenn der hydrau lische Teil nicht als Kaplanturbine, sondern als Francisturbine oder als axial durchströmte Pumpe ausgebildet ist. Wird der hydraulische Teil von einer Pumpe gebildet, so ist dann der elektrische Teil des Maschinensatzes selbst verständlich als ein diese Pumpe antreibender Motor auszubilden.
Hydroelectric machine set with vertical shaft. The invention relates to a hydro-electric machine set with a vertical shaft which is mounted in two radial bearings and one axial bearing.
There are machine sets of this type be known in which the shaft of the hydraulic part is guided in two radial bearings and the weights of the rotating parts and the hydraulic forces acting on them are absorbed by an axial bearing, which is via a bearing block on the cover of the hydraulic machine is supported. The axial bearing and the upper radial bearing are arranged in such a way that they can only be used after removing the rotor of the electrical part, e.g. B. in the case of a water turbine generator set after removing the generator rotor, are accessible.
If the hydraulic machine is designed as a Kaplan turbine, the hub of the Ro tors of the electrical part is often used as a cylinder for the servo motor used to actuate the Laufradregulie tion. In such a case, the servomotor piston must then also be removed for the accessibility of the axial bearing and the upper radial bearing.
Furthermore, machine sets of the type mentioned are known in which the thrust bearing is arranged at a certain distance from the rotor of the electrical part below the same, so that it can be expanded laterally without having to remove anything on the electrical part. However, this is tedious work, since there is no possibility of using the existing crane in the machine house. In addition, the bearing shell of the upper radial bearing must in any case be installed and removed overhead using special aids.
The purpose of the invention is. Now to create a hydro-electric machine set of the type mentioned, in which see the accessibility and expansion possibility of the axial bearing and the upper radial bearing much more favorable ratios than in the previously known designs.
For this purpose, in a design according to the invention, an intermediate body detachably connected to the hub of the electrical part and to the shaft of the machine set produces the operative connection between that hub and this shaft. Furthermore, the upper radial bearing and the axial bearing are housed at least mainly in the space enclosed by the hub mentioned and bounded at the top by the intermediate body, so that at least the upper radial bearing is directly accessible after lifting this intermediate body.
The intermediate body can be made in one piece and directly non-rotatably connected to the vertical shaft of the machine set, and in such a case the axial bearing can coaxially surround the upper radial bearing so that both bearings are immediately accessible after the intermediate body is lifted off.
The intermediate body can also consist of two detachably connected parts, one of which can also be detachably connected to the hub of the electrical part and the other non-rotatably wedged on the shaft of the machine set or screwed ver to this shaft. Here, after lifting one of the intermediate body parts, the upper radial bearing and after lifting the second intermediate body part, the axial bearing can also be accessed.
In the accompanying drawings, various embodiments of the invention are shown, namely Fig. 1 shows an axial longitudinal section through part of a Kaplan turbine generator set with a vertical shaft and Fig. 2 also such a section through a Kaplan turbine generator set, with a different design of the we establish connection between the rotor of the generator and the turbine shaft, the intermediate body is illustrated.
Fig. 3 shows an axial longitudinal section through part of a Francis turbine generator set with a vertical shaft.
In Fig. 1, 1 denotes the hub of the running wheel of a Kaplan turbine. The vertical shaft of this turbine consists of a lower part 2, a middle part 3, which also serves as a cylinder for a servo motor for adjusting the rotating impeller blades 5, and an upper part 4 men together. The shaft parts 2, 3 and 4 are detachably connected to form a shaft train. In addition, 6 is the hub of the rotor 7 of a generator driven by the turbine, the stator of which is denoted by 8.
The active connection between the hub 6 of the genera torrotors 7 and the shaft part 4 of the Kaplan turbine takes place through an intermediate body 9, which is releasably connected to the rotor hub 6 by screws 10 and wedged onto the upper, thinner end of this shaft part 4, so that it is directly rotatably connected to this. In the space enclosed by the hub 6, an upper radial bearing 11 and an axial bearing 12 are mainly accommodated. This space is limited at the top by the intermediate body 9, which is supported on the axial bearing 12.
The upper half of the axial bearing 12 is releasably connected to the intermediate body 9, so that when placing the inter mediate body on the shaft part 4 except for the wedging, only the centering between the parts 9 and 6 has to be observed. The axial bearing 12 coaxially surrounds the radial bearing 11.
So that the shaft strand 2, 3 and 4 is secured in its height, a two-part support ring 13 is provided above the intermediate body 9, which see on the inter mediate body 9 is supported and is prevented by a one-part retaining ring 14 from falling out ver. When assembling the turbine shaft 2, 3 and 4, the complete shaft strand including impeller 1, 5 with the help of a two-part support ring 21 on the bearing shell of the lower radial bearing 22 is axially secured.
The axial bearing 12 and the radial bearing 11 rest on a housing 15 which is supported by a bearing block 16. The latter is net angeord on the cover 17 of the turbine. The housing 15 is connected to the shaft casing 19 by radial and tangential struts 18, whereby the bearing block 16 receives a relatively high stability. On the upward th longitudinal side of the struts 18 screw jacks 20 are attached, which look during the installation the generator can support the rotor 6, 7 with the lower end face from.
Below the part 3 of the turbine shaft formed as a servomotorzvlinder, a gear 23 is arranged, which serves to drive an oil pump 24, which supplies the pressure oil required for the regulating mechanism of the turbine. This pump 24 can be easily installed and removed through a recess 25 in the bearing block 16. Another recess 26 in the turbine cover 17 allows access to the lower radial bearing 22 and also in the space between the bracket's 16 and the impeller servo motor, the piston of which is denoted by the reference numeral 27.
The supply of the pressurized oil required to actuate this servomotor piston 27 is via the bearing shell of the upper radial bearing 11, the pressurized oil flows through a line 28, while through a line 29 pressurized oil from the servomotor cylinder 3 can flow out via this bearing. Any oil leaking from the upper radial bearing 11 is collected in an oil collecting device 30 from which it can flow through a line 31.
A line 33 is attached to the cover of the generator casing 32 and opens into a cavity 34 of the shaft part 4. The space 34 is sealed up by a stuffing box 35; Any oil seeping through this stuffing box is caught by an oil collecting shell 36 and discharged to the outside through a pipe 37. A line 38 is connected to the line 33 and is connected to an oil vessel (not shown) or an accumulator. The latter can be set up at any point above the turbine generator set.
The mentioned space 34 is above a pipe 41, also via a transverse bore 42 which is attached to the adjusting rod 43 connected to the servo motor piston 27, and an annular space 44 between shafts part 2 and adjusting rod 43 with a hollow space 39 of the Impeller hub 1 in connection. so that see in this space 39 results in an oil pressure that is dependent on the altitude of the oil vessel or the pressure in the battery to which the aforementioned line 38 is closed, is. The escape of the oil ius the space 39 in the water-filled part of the turbine is prevented by a stuffing box 40 shown only in a simplified manner.
In order to provide access to the axial bearing 12 and possibly also to the upper radial bearing 11, in the case of the hydraulic-electric machine set described with a vertical shaft, it is only necessary that the screw connection 10 between the intermediate body 9 and the rotor hub 6 and the two-part support ring 13 are released after removing the retaining ring 14 is removed. If that happens, the Zwischenkör can then be removed by 9 from the shaft part 4, whereupon both bearings 11 and 12 are immediately accessible. Before the intermediate body 9 is lifted off, however, it must still be ensured that the hub 6 of the generator rotor 7 comes to rest on the screw jacks 20.
Since in the machine set described the upper radial bearing 11 is mainly housed in the space delimited by the hub 6, there are no bending moments caused by the generator rotor 6, 7 and acting on the shaft train 2, 3, 4, see above that a good concentricity of the generator rotor 6, 7 is guaranteed.
The inventive arrangement of the axial bearing 12 and the upper radial bearing 11 thus ensures. with good operating conditions of the machine set easy accessibility to the two bearings mentioned, which is to be assessed as a notable advance compared to the known.
The invention can also be used analogously if the hydraulic machine is designed as a pump and the electrical part is designed as a motor driving this pump.
The space delimited by the shaft part 4 and the intermediate body 9 can, if desired, through transverse bores to be provided in the shaft part 4 .mit the. Cavity 34 are connected ver. In such a case, the space 91 then serves as an intermediate memory with respect to the oil to be supplied to the Na benraum 39.
In Fig. 2 a machine set with a vertical shaft is shown, the hydraulic part of which is again designed as a haplan turbine and the electrical part as a generator. The most important difference compared to the arrangement according to FIG. 1 is that the intermediate body producing the functional connection between the hub of the generator rotor and the turbine shaft is not one-part, but two-part. The two parts of this intermediate body are in Fig. 2 with the reference numerals 50 and 51 be sets.
The part 50 is releasably connected to the vicinity 53 of the generator rotor 54 by means of screws 55 and releasably to the second intermediate body part 51 by means of screws 55. The part 51 is also releasably connected to the upper end of a turbine shaft part 57 by means of Sehrau ben 56. A second piece of the turbine shaft is formed by a part 58 designed as a servomotor cylinder. The lower part of the turbine shaft is given the reference number 59. The shaft parts 57, 58 and 59 are here also connected by means not shown to form a vertical right shaft strand. The part 51 of the two-part toe body is supported by an axial bearing 60, the upper half of which is detachably connected to this part 51 in a manner not shown.
The part 51 is also guided in an upper radial bearing 61. In this embodiment, the radial bearing 61 is arranged above the axial bearing 60. The axial bearing 60 rests on a housing 62 which is supported on a bearing block 63. The latter is carried by the turbine cover 64 ge. The upper radial bearing 61 is supported by a housing 65.
66 denotes a lower radial bearing for the shaft train 57, 58, 59. Furthermore, 67 denotes an oil introduction device for the oil to be supplied to the hub 68 of the turbine impeller, located between the shaft part designed as a servomotor cylinder 58 and the lower radial bearing 66. Since this A direction 67 has no bearing functions to fulfill, it is only to be secured against rotation and axial displacement, while it can follow small movements of the shaft train 57, 58, 59 in the rest.
The part 51 of the intermediate body and the upper part 57 of the vertical shaft line delimit a space 69, which is connected through holes 70 and 71 with a cavity 72 in the shaft part 5 7. This cavity 72 is, in a similar manner to the cavity 34 of the first embodiment, with a cavity 73 in the interior of the wheel hub 68 connected. Because space 69 can flow oil from a source not shown. Overflowing oil which is leaked from the device 67 into the space 69 and should overflow from this into a pipe 74 can be caught by a collecting device 75.
If it is desired to gain access to the upper radial bearing 61 in the turbine generator set shown in FIG. 2, it must first be ensured that the rotor 53, 54 of the generator comes to rest on screw jacks 751. Then the Sehraubenverbin connections 52 and 55, through which the part 50 of the intermediate body is detachably connected to the rotor hub 53 or to the second intermediate body part 51, to be solved. As soon as this is done, the part 50 of the intermediate body can be lifted off, whereupon the upper radial bearing 61 is immediately accessible. If access to the thrust bearing 60 is then also desired, the Sehraubenverbin connection 56 between the part 51 of the intermediate body and the upper part 57 of the shaft is also to be solved.
The second piece 51 of the intermediate body can then be easily removed and access to the lower half of the axial bearing 60 can then be created.
In Fig. 3 is. Finally, the application of the invention to a Franeist turbine generator set with a vertical shaft is shown. In this embodiment, too, the intermediate body, which establishes the connection between the hub 80 of the generator rotor 81 and the turbine shaft 82, is designed in two parts.
The two parts concerned are denoted by the reference numerals 83 and 84 bele <@t .. Part 83 can be detached from generator hub 80 by means of screws 85 and then by means of screws 86. connected to the second part 84 of the intermediate body. The part 84 is keyed on the shaft 82 of the machine set and it rests on a thrust bearing 87; it is also guided in an upper radial bearing 88. 89 denotes a lower radial bearing.
To secure the axial height of the turbine shaft 82 with the impeller 90 attached to it, a two-part support ring 91 is also provided here, which is supported on part 81 of the intermediate body and is surrounded by a one-piece retaining ring 92.
If one wishes to gain access to the upper radial bearing 88 and to the axial bearing 87, after the generator rotor 80, 81 has been supported on screw jacks 93, the retaining ring 92 and then the support ring 91 must first be removed, then the screw connections 85 and 86 of the part 83 with the rotor hub 80 or the part 84. As soon as this has taken place, the part 83 can be lifted off, whereupon the radial bearing 88 becomes accessible. After removing the part 84 keyed onto the turbine shaft 82, the Axial bearing 87 accessible.
Also in the embodiments according to FIGS. 2 and 3, the arrangement of the upper radial bearing 61 or 88 and the axial bearing 60 or 87 mainly in the space delimited by the hub 53 or 80 of the rotor of the electrical part ensures that from this Rotor no bending moments are exerted on the vertical shaft of the machine set, so that a good runout of the rotor of the electrical part is ensured.
The embodiment shown in Fig. 3 can also be used if the hydraulic part is designed as a Ka plant turbine or as an axially flow-through pump. Just as well, however, the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 can be used if the hy metallic part is not designed as a Kaplan turbine, but as a Francis turbine or as an axially flowed pump. If the hydraulic part is formed by a pump, then the electrical part of the machine set must of course be designed as a motor that drives this pump.