Maschinenaggregat, das eine hydraulische Maschine mit senkrechter, das Laufrad tragender Welle aufweist. Die Erfindung betrifft ein Maschinen aggregat, das eine hydraulische Maschine mit senkrechter, das Laufrad mit verstellbaren Laufradsehaufeln tragender Welle und min destens ein Radiallager für die senkrechte Welle aufweist.
Ist die hydraulische Maschine eines solchen Aggregates z. B. als eine einen Generator an treibende Kaplanturbine ausgebildet und er folgt dabei die Verstellung der Laufradsehau- feln durch einen ausserhalb der Laufradnabe befindlichen Servomotor, dem das Steueröl durch eine oberhalb des Generators angeord nete Einrichtung zugeführt wird, so erfordert.
diese Art. der Ölzuführung eine hohlgebohrte Generatorwelle. Zudem ist, insbesondere bei neueren Anlagen von gedrängter Bauart, für die oberhalb des Generators anzuordnende Ölzuführungseinriehtung kein Platz vorhan den, ganz abgesehen davon, dass durch das aus der Ölzuführungseinrichtung leckende Öl leicht eine unzulässige Verschmutzung des Generators erfolgen kann. Aus diesem Grunde wird daher neuerdings eine zwischen dem Generator und der Turbine angeordnete Öl- zuführung bevorzugt. Dabei werden für die Ölzuführung vielfach die Radiallager der Tur binenwelle benutzt.
Derartige Radiallager müssen aber durch geeignete Stopfbüchsen gegen heraustretendes Lecköl gedichtet wer den, wobei die Stopfbüchsen zeitweise unter hohem Öldruck stehen, so dass sie starken Ab nutzungen ausgesetzt sind. Zweck der Erfindung ist, diese Nachteile bei Maschinenaggregaten der eingangs er wähnten Art, bei denen das Radiallager zwi schen der mit Öl gefüllten Laufradnabe und einem ausserhalb dieser Nabe gelegenen Servo motor zum Verstellen der Laufradschaufeln angeordnet ist und bei denen durch dieses Lager hindurch die Zu- und Abführung des zur Betätigung des Servomotors dienenden Öls erfolgt, zu beheben.
Zu diesem Behufe stehen gemäss der Erfindung der Ölraum der Laufradnabe und beide Endseiten des Radial lagers mit. einem die senkrechte Maschinen welle umgebenden Raum in Verbindung, der zum Sammeln des aus dem Radiallager lecken den Öls und zum Ersetzen des aus der ölge füllten Laufradnabe leckenden Öls dient.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt die Figur einen Teil eines AYialsehnit- tes durch eine Kaplanturbine und eines von dieser angetriebenen, elektrischen Generators.
In der Figur bezeichnet 1 die hohl ausge bildete Nabe des Turbinenlaufrades. Von den in dieser Nabe 1 verstellbar gelagerten. Schau feln ist nur eine gezeigt, die mit dem Bezugs-. zeichen 2 belegt ist.. Die senkrechte Turbinen welle setzt sich aus drei hohlgebohrten Teil stüeken 3, 4-, 5 zusammen, die in nicht ge zeigter Weise starr miteinander verbunden sind und von denen ferner das untere Teil stüek 3 auch starr mit der Nabe 1 verbunden ist. Das obere Wellenteilstück 5 bildet gleich zeitig den Zylinder eines hydraulisch betätig ten Servomotorkolbens 6 für die Verstellung der Laufradschaufeln 2.
Der Kolben 6 des ausserhalb der Laufradnabe 1 gelegenen Servomotors ist mit. einer Verstellstange 7, die sieh dureli den Hohlraum der '%'ellen- stüeke 3, 4 und 5 hindureh erstreckt, starr verbunden.
Die ,Stange 7 trägt am untern Ende einen Verstellkopf 8, von dem aus die Längsbewegungen der Stange 7 'dureh an sieh bekannte und daher nicht veransehaulichte Mittel in eine Drehbewegung der Laufrad schaufeln 2 umgesetzt werden. .Mit dem gleieli- zeitig den Servomotoi-zylinder bildenden Wel- lenstüek 5 ist, der Rotor 9 eines von der Tur bine angetriebenen Cxenerators fest verbun den;
der Stator dieses Generators ist mit dein Bezugszeiehen 10 belegt.
Die Turbinenwelle 3, 4, 5 ist zwischen Servomotor 5, 6 und Laufradnabe 1 in zwei Radiallagern 11 und 12 geführt, und die Axialkräfte, welelie auf die Welle 3, 4, 5 einwirken, werden von einem Spurlager 13 aufgenommen, auf das sich das Wellenstück 5 mit einem ringförmigen Ansatz 14 abstützt.
Die Zu- und Abführung des zur Betäti gung des Servomotorkolbens 6 dienenden Öls erfolgt dureh die Radiallager 11 und 12 hin durch. Zu diesem Zwecke ist an einen ring förmigen Raum 15 des Radiallagers 11 eine zum Zu- und Abführen von Öl dienende Lei tung 16 angeschlossen. Der Ringraum 15. steht.
dureh Bohrungen 17 im Wellenstück 4, ferner dureh einen von der Verstellstange 7 und dem Wellenstüek 4 begrenzten Ringraum 18 und dureh Kanäle 191 in einer Führungs- büehse 19 mit dem Zylinderraum 20 unter halb des Servomotorkolbens 6 in Verbindung. Das durch die Leitung 16 zugeführte Öl dient auch zur Sehmierung des Lagers 11.
Ferner ist an einen ringförmigen Rauem 21 des R.a- diallagers 12 eine zum Zu- und Abführen von Öl dienende Leitung 22 angeschlossen. Dieser Ringraum 21 steht durch Kanäle 23 im Wel- lenstüek 3 und durch eine Bohrung 24 in der Verstellstange 7 mit dem Raum 25 oberhalb des Servomotorkolbens 6 in Verbindung. Das durch die Leitung 22 zugeführte Öl dient aueh zur Schmierung des Radiallagers 12.
Die Turbinenwelle 3, 4, 5 wird von einem gehäuseartigen Teil 26 umgeben, der zusam men mit der Turbinenwelle einen Raum 28 begrenzt. Der Raum 28 steht einmal. durch Bohrungen 29 im Lagergehäuse 12 mit. einem im Turbinendeekel 31 vornesehenen Hohlraum 30 in Verbindung.
Der Raum 30 steht seiner seits durch einen Ringraum 32, der von einen i, 27 innerhalb einer Stopfbüchse -33 und dem Wellenteil 3 begrenzt wird, ferner dureh Kanäle 34 im untersten Teil des Wel lenstückes 3 und Kanäle 3:5 in der Nabe 1 mit dem Nabenhohlrauin 36 in Verbindung. Der erwähnte Hohlrauen 28 steht. aber aueh dureh Kanäle 37 im Gehäuse des Radiallauers 11 mit einem Raum 38 oberhalb des Radial- lagers <B>11.</B> in Verbindueig1.
Im Betriebe sind der Raum 36 der Nabe 1, ferner die Räume 30, 28 auf beiden End- seiten des Radiallagers 12 und der Raum 38 auf einer Endseite des Radiallagers 11 mit Öl gefüllt, wobei alle diese Räume 36, 30, 28 und 38 miteinander in Verbindung stehen.
Der ein Längsstück der Turbinenwelle umgebende Raum 28 dient. dabei zum Sammeln des aus den Radiallagern 1l und 7.2 austretenden Leeköls; aueh kann aus diesem Raum 28 durch die Bohrungen 29, den Hohlraum 30, den Ringraum 32 und die Kanäle 34, 35 (il in den Nabenhohlraum 36 naehfliessen, falls aus diesem längs der Drehzapfen der Schau feln 2 Öl naeh aussen 1ecken sollte.
Der Raume 28 dient somit zum Ersetzen des aus der öl gefüllten Laufradnabe leekenden Öls. Über- sehüssiges Öl lässt sieh ans dem Raum 28 durch eine Leitung 50 abführen. Gegenüber dem zwisehen Leitrad 41 und Laufrad 1, 2 befindlichen Wasserraum 40 sind die Räume 30, 28 durch eine einzige Stopfbüehse 27, 33 abgediehtet, von weleher der Teil 27 drehfest mit dem Wellenteil 3 und der zweite Teil 33 drehfest mit dem Turbinendeckel 31 verbun den ist.
Dabei sind den Radiallagern 11 und 12 unmittelbar überhaupt keine Stopfbüchsen zugeordnet. Bei der gezeigten Ausführungsform ist zwischen dem Sammelraum 28 oder, genauer ausgedrückt, zwisehen dem mit diesem Raum 28 verbundenen Raum 38 und dem Ölraum 12 des Spurlagers 13 aueh noch eine Stopf büchse -13 vorgesehen. Eine solche Stopfbüchse lässt sieh aber unter Umständen entbehren.
Der das untere Radiallager 12 umgebende Teil des Turbinendeekels 31 kann mit dem übrigen Teil dieses Deckels ein lösbar verbun denes Stück bilden und mehrteilig ausgeführt sein, so dass nach Entfernung eines Teils dieses mehrteiligen Stückes die unterhalb jenes Radiallagers angeordnete Stopfbüehse 27, 33 zugänglich wird. .
Je nach Bedarf kann die Welle 3, 4, 5 auch weniger unterteilt sein ])z ## sogar aus einem Stüek bestehen.
Statt des (leneratorrotors 9 kann auf dem als Zylinder ausgebildeten Wellenteil 5 auch ein Zahnrad eines Getriebes drehfest befestigt sein.
Sinngemäss lässt sieh die-Erfindung auch bei Kreiselpumpen mit verstellbaren Laufrad schaufeln anwenden.
Unter Umständen lässt sich mit nur einem Radiallager für die senkrechte Welle der hydraulischen Maschine auskommen. In einem solchen Falle haben sowohl die Zuführung als auch die Abführung des zur Betätigung des Servomotorkolbens dienenden Öls durch das vorhandene einzige Radiallager zu erfolgen.