Hydroelektrischer Maschinensatz Die Erfindung betrifft einen hydroelektrischen Maschinensatz, welcher eine hydraulische Maschine und eine dazu koaxial angeordnete elektrische Ma schine aufweist, deren Läufer mit der das Laufrad der hydraulischen Maschine tragenden Welle über ein Getriebe verbunden ist.
Bei Wasserturbinenanlagen mit axialem Zu- und Abfluss des Wassers, sogenannten Rohrturbinen, wird nach bisher bekannten Bauweisen entweder das Pol rad des Generators unmittelbar als Aussenkranz auf das Turbinenlaufrad aufgesetzt, oder es wird der unmittelbar mit der Turbine gekuppelte Generator in einem an das Laufrad der Turbine anschliessenden, allseitig vom Betriebswasser umspülten, wasserdicht abgeschlossenen Gehäuse untergebracht. Beide Aus führungen beanspruchen aber in der Querrichtung zur Turbinenachse verhältnismässig viel Platz, was sich auf die Baukosten insbesondere dann, wenn mehrere Turbinen nebeneinander zur Aufstellung gelangen, ungünstig auswirkt.
Zur Verbesserung der zweitgenannten Ausfüh rungsform ist weiter schon vorgeschlagen worden, zwischen das Turbinenlaufrad und den Generator in dem vom Betriebswasser allseitig umspülten Gehäuse ein übersetzungsgetriebe mit Stirnrädern einzuschal ten. Dabei lassen sich wohl die Abmessungen des Generators wegen seiner erhöhten Drehzahl ver- kleinem. Der ganze Maschinensatz beansprucht aber immer noch einen verhältnismässig grossen Raum.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, eine gedrängtere Bauweise als bisher zu erhalten bei gleichzeitiger Verbesserung der Zugänglichkeit jener Teile, die einer vermehrten, das heisst periodischen Wartung bedürfen. Bei einem hydroelektrischen Maschinensatz der eingangs umschriebenen Art wird erfindungsgemäss dieses Ziel dadurch erreicht, dass der Läufer der elektrischen Maschine die Welle der hydraulischen Maschine umschliesst und das Getriebe auf der der hydraulischen Maschine gegenüberlie genden Seite der elektrischen Maschine angeordnet ist.
Die Lagerung der hydraulischen Maschine kann dabei ungefähr innerhalb des Bauraumes, den bisher die elektrische Maschine beanspruchte, untergebracht werden, und es ist ohne weiteres möglich, das Lauf rad der hydraulischen Maschine fliegend aufzu setzen. Es ergibt sich in diesem Fall auch der Vor teil, dass nur eine einzige Stopfbüchse für die<B>Ab-</B> dichtung gegen das Betriebswasser erforderlich ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Darstellung veranschaulicht. Die Figur zeigt einen axialen Längs schnitt durch einen Wasserturbinen-Generatorsatz.
Dieser hydroelektrische Maschinensatz, bei wel chem eine Wasserturbine einen elektrischen Strom erzeuger antreibt, ist in einem rohrförmigen Kanal untergebracht, der nacheinander von einzelnen Um- mantelungsteilen <B>1,</B> 2,<B>3,</B> 4,<B>5</B> begrenzt ist.
Das Turbinenlaufrad weist eine Nahe<B>6</B> mit im Betriebe verstellbaren Laufschaufeln<B>7</B> auf, welche durch einen nicht gezeichneten, in einer Haube<B>8</B> befindlichen Servomotor betätigt werden. Die Nabe<B>6</B> sitzt auf einer Welle<B>9,</B> welche durch Radiallager <B>10</B> und<B>11</B> und ein Axiallager 12 abgestützt ist. Diese Lager sind in einem durch hohle Stützschaufeln<B>13</B> und Leitschaufeln 14 im Ummantelungsteil <B>1</B> und 2 abgestützten Gehäuse<B>15</B> untergebracht. Ein Quer schnitt durch eine Stützschaufel<B>13</B> und die anschlie ssende Leitschaufel 14 ist in die Zeichnung mit strich punktierten Linien eingezeichnet.
Das Axiallager 12 ist auf der Getriebeseite der elektrischen Maschine angeordnet. Durch die hohlen Stützschaufeln<B>13</B> kön nen elektrische Leitungen, Kühlgasleitungen für die elektrische Maschine und dergleichen von aussen in das Gehäuse<B>15</B> geführt werden. Das Gehäuseinnere ist gegen das Betriebswasser durch eine nicht ge zeichnete, zwischen dem Lager<B>10</B> und der Nabe 6 im Gehäuse<B>15</B> liegende Stopfbüchse abgedichtet.
Die elektrische Maschine des hydroelektrischen Maschinensatzes, nänflich der von der Turbine ange triebene Stromerzeuger, ist in dem Gehäuse<B>15</B> unter gebracht und weist einen mit dem Gehäuse fest ver bundenen Ständer<B>16</B> und einen Läufer<B>17</B> auf. Dieser Läufer ist hohl, umschliesst die Welle<B>9</B> der hydrau lischen Maschine und ist auf dieser Welle in Lagern <B>18</B> und<B>19</B> aelagert.
<B>C</B> Das die beiden Maschinen verbindende, zwischen der Welle<B>9</B> und dem Läufer<B>17</B> angeordnete Ge triebe ist ein Planetengetriebe. Sein langsamer lau fender Teil besteht aus einem Planetenradträger 20 und drei Planetenrädern 21, von denen in der Zeich nung nur eines sichtbar ist. Der Planetenradträger 20 ist mit der Welle<B>9</B> fest verbunden. Den schneller laufenden Teil des Planetengetriebes bildet ein Innen rad 22, das über-eine Hohlwelle<B>23</B> mittels einer Kerbverzahnung mit dem Läufer<B>17</B> der elektrischen Maschine verbunden ist. Ein Aussenrad 24 des Ge triebes ist mit dem Gehäuse<B>15</B> in Verbindung.
Das Betriebswasser fliesst in axialer Richtung von links züi, umspült das Gehäuse<B>15,</B> durchströmt die Zwischenräume zwischen den als Vorleitapparat die nenden Stützschaufeln<B>13</B> und den Leitschaufeln 14, beaufschlagt sodann die Schaufeln<B>7</B> des Turbinen laufrades und fliesst schliesslich in axialer Richtung ab. Die elektrische Maschine ist also hier auf der Zuflussseite des Maschinensatzes angeordnet.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Welle<B>9</B> der hydraulischen Maschine mittels der bei den festen Lager<B>10</B> und<B>11</B> im Gehäuse abgestützt. Der Läufer<B>17</B> der elektrischen Maschine ist dagegen mittels der Lager<B>18</B> und<B>19</B> auf der Welle<B>9</B> gela gert. Es wäre aber auch möglich, eines der Lager<B>18</B> und<B>19</B> oder beide im Gehäuse<B>15</B> fest anzuordnen. Anderseits könnte aber auch der Läufer der elek trischen Maschine auf festen Lagern abgestützt wer den und die Welle der hydraulischen Maschine min destens teilweise, das heisst mit mindestens einem ihrer Lager, im Läufer der elektrischen Maschine gelagert werden.
Ein weiterer Vorteil der dar-estellten Bauart ist die gute Zugänglichkeit zum Getriebe 20, 21, 22, zum Axiallager 12 der hydraulischen Maschine und zur Bürstenbrücke der elektrischen Maschine, welchv Teile eher einer Wartung bedürfen als Ständer und Läufer der elektrischen Maschine.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Wasserturbinen-Generatorsatz gezeigt. Die Erfindung kann aber auch auf einen aus Pumpe und Motor bestehenden Maschinensatz angewendet werden.