CN206487512U - 发电站传动线路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种发电站传动线路，带有以恒定的转速运转的蒸汽轮机和/或燃气轮机，用于驱动发电机；带有转速可变的泵，用于输送和/或压缩驱动和/或过程供应蒸汽轮机和/或燃气轮机的工作介质或过程供应或燃气轮机中产生的废气，其中，转速可变的泵、尤其锅炉给水泵借助蒸汽轮机和/或燃气轮机被驱动，在传动连接中布置转速可调节的变速器，包括至少一个入口、出口和带有至少一个第一功率支线和液力的第二功率支线的功率分支，其中，驱动功率借助液力的功率支线通过液力联轴器或液力转换器从第一功率支线分支出，借助叠加变速器在传动输出侧转速可变地重新输入第一功率支线；其中，蒸汽轮机和/或燃气轮机与功率传输设备通过具有轴向长度补偿的连接装置相连。

Description

发电站传动线路
技术领域
本实用新型涉及一种发电站传动线路，其带有：以恒定的转速运转的蒸汽轮机和/或燃气轮机，用于驱动发电机；转速可变的泵，用于输送和/或压缩用来驱动和/或对蒸汽轮机和/或燃气轮机进行过程供应的工作介质，或用于输送和/或压缩在过程供应或燃气轮机中形成的废气，其中，转速可变的泵、尤其锅炉给水泵借助蒸汽轮机和/或燃气轮机被驱动；和在传动连接中布置设计成转速可调节的变速器的功率传输设备，所述功率传输设备包括至少一个入口、出口和功率分支，所述功率分支带有至少一个第一功率支线和液力的第二功率支线，其中，驱动功率借助液力的功率支线通过液力联轴器或液力转换器从第一功率支线分出，并且借助叠加变速器在传动输出侧转速可变地重新输入第一功率支线。
背景技术
这种类型的发电站传动线路在文献WO 2011/124322A2中被描述。该发电站传动线路具有用于驱动发电机的蒸汽轮机和/或燃气轮机，所述发电机通过一个或多个蒸汽轮机和/或燃气轮机被驱动。蒸汽轮机和/或燃气轮机以恒定的转速运转，以便能够借助发电机产生具有预定的赫兹数或者说频率的电能。蒸汽轮机和/或燃气轮机驱动转速可变的泵，因此所述变速可变的泵与蒸汽轮机或燃气轮机机械式地耦连。转速可变的泵可以例如设计用于输送和/或压缩驱动蒸汽轮机和/或燃气轮机的工作介质。在一种实施方式中，所述泵是锅炉供给泵，所述锅炉给水泵将蒸汽轮机的工作介质输送至蒸汽生成装置。在转速可变的泵与驱动该泵的蒸汽轮机和/或燃气轮机之间的传动连接(Triebverbindung)中布置有转速可调节的变速器，所述变速器包括功率分支，该功率分支带有机械、尤其仅仅机械的主支线和液力的辅支线。在此，驱动功率借助液力的辅支线通过液力联轴器和/或液力转换器从主支线分支出，并且借助随后的叠加变速器在传动输出侧重新输入主支线。为了实现发电站传动线路的较短的结构长度，涡轮机直接前置于转速可调节的变速器。
在运转期间，涡轮机均匀地处于运行温度。这产生热量导致的膨胀。根据型号和使用条件，这种类型涡轮机的运转时间可以长达数小时。在此，不应由于发电站传动线路中的涡轮机和连接元件的各个部件的不同剧烈程度的热膨胀而形成机械应力，所述机械应力尤其将导致直接后置于涡轮机的转速可调节的变速器的工作性能损害并且磨损提高。涡轮机和连接构件的热膨胀的减少以及进而施加在发电站传动线路中的应力的减少可以在涡轮机方面通过对涡轮机和连接元件的改变了的材料选择实现。
实用新型内容
因此本实用新型所要解决的技术问题在于，改进前述类型的发电站传动线路，使得涡轮机与转速可调节的变速器之间的传动连接一方面在发电站传动线路的轴向结构长度较低的同时满足补偿涡轮机和连接构件的部件的过高热膨胀的要求，此外，还非常简单且牢固地构成，并且见长于简单的组装、较低的轴向长度和较低的成本。
所述技术问题通过开头所述的发电站传动线路解决，按本实用新型规定，蒸汽轮机和/或燃气轮机与功率传输设备通过具有轴向长度补偿的连接装置相连。
发电站传动线路具有以恒定转速运行的用于驱动发电机的蒸汽轮机和/或燃气轮机以及转速可调节的泵。所述转速可调节的泵用于输送和/或压缩驱动和/或过程供给蒸汽轮机和/或燃气轮机的工作介质，或者用于输送和/或压缩在过程供给或涡轮机中形成的废气。转速可调节的泵借助蒸汽轮机和/或燃气轮机被驱动。在涡轮机和转速可调节的泵的传动连接中布置设计成转速可调节的变速器的功率传输设备。功率传输设备包括至少一个入口、出口和带有第一功率支线和液力的第二功率支线的功率分支，其中，驱动功率借助液力的功率支线通过液力联轴器或液力转换器从第一功率支线分支出，并且借助叠加变速器在传动输出侧转速可调节地重新输入第一功率支线。根据本实用新型，发电站传动线路的特征在于，蒸汽轮机和/或燃气轮机与功率传输设备通过具有轴向长度补偿的连接装置相连。
通过设置单独的带有轴向长度补偿的连接装置，可以以简单的方式补偿由于涡轮机的热膨胀所导致的应力，否则该应力会被引入与转速可调节的变速器的连接部和转速可调节的变速器中。所述连接装置可以构成为专门适应于具体的应用场合的标准构造的单独部件，而无需涡轮机和/或功率传输设备的额外改造。
在一种优选的构造中，连接装置设计成，使得连接装置的最大的可能的轴向长度补偿处于10至50cm、优选10至30cm的范围内。该可供使用的范围主要满足高功率发电设备的要求。
连接装置构造成齿形联轴器、尤其圆弧齿形联轴器是简单、不易受干扰且成本低廉的。该连接装置可以构造成单齿形联轴器或双齿形联轴器，尤其是单圆弧齿形联轴器或双圆弧齿形联轴器，其中设置带有轴向尺寸的、优选支承罩形状的支承元件，所述支承元件具有至少一个带有齿部的区域，所述带有齿部的区域能够与至少一个连接元件上的带有能和该齿部啮合的齿部的区域啮合。优选地，具有两个该类型的齿部的区域设置在支承元件的相应的轴向端部区域上，其中，具有齿部的第一区域与用于和涡轮机相连的连接元件作用连接，也即啮合，并且具有齿部的第二区域与转速可调节的变速器的连接元件、尤其功率传输设备的入口的连接元件作用连接，也即啮合。在此，可以根据齿部在与涡轮机或转速可调节的变速器耦连的或由涡轮机或变速器构成的连接元件上的构造，齿部涉及外齿部或内齿部。优选地，构造为内齿部的齿部通常直线地构成，而外齿部则几乎球形地构成。这实现了成角度的轴错移的补偿，其中，特殊的球形形状允许较高的偏离角。双齿形联轴器提供的优点在于，在涡轮机和转速可调节的变速器的连接几何形状和尺寸差异极大的情况下，仅通过唯一的连接装置实现所述涡轮机和转速可调节的变速器的连接。对于双齿形联轴器来说允许的径向轴错移在此与两对齿部之间的距离成正比。
为具有期望的较低轴向结构长度的发电设备优选使用转速可调节的变速器，其中，第一和第二功率支线偏心、优选相互平行地布置。为此，功率支线通过分动器与转速可调节的变速器的入口耦连，并且通过叠加变速器与出口耦连。原则上，不同的实施方式可以有所区别。在根据第一实施方式的具有偏心布置的功率支线的转速可调节的变速器中，在第一功率支线中设置液力联轴器，该液力联轴器包括至少一个泵叶轮和涡轮机叶轮。第二功率支线包括液力的转速/转矩转换器，该液力的转速/转矩转换器带有至少一个泵叶轮、涡轮机叶轮和导向轮。液力的转速/转矩转换器和液力联轴器相互偏心地布置，并且通过布置在壳体中的分动器分别与功率传输设备的入口相连，以便构成第二功率支线。
优选地，液力部件布置在相互平行布置的功率支线中。该平行布置可以在水平或垂直平面中以及在水平和垂直相互错位的平面中的安装位置中完成。该平行布置可以在一个轴向向平面或相互错位的多个轴向平面中完成。液力部件的具有在轴向方向上错移的布置有利的是，附加的功能单元还集成在各个功率支线中。这种类型的附加部件可以例如是：
a)在第二功率支线中具有不同转换特性的第二转换器。优点在于，在转速范围内下降的效率得以提升。
b)在第一功率支线中的液力联轴器的涡轮机叶轮与旋转传动机构之间的附加制动器。
然而还有的可能性在于，前述的附加部件沿轴向无错位地集成于设置在两个功率支线中的液力部件的布置中。
液力部件的偏心布置提供的优点在于，一方面，尤其在平行布置中可以舍弃昂贵的回转接头，另一方面，可以提供转速可调节的变速器和由此具有沿轴向紧凑的构造的发电站传动线路。此外，通过由平行布置决定的可能的可集成的传动比，可以以相应的方式和方法改变和转换各个液力部件的驱动转速，因此一方面可以利用紧凑的小的液力单元，此外还可以以简单的方式和方法在现有的设备中加装转速可调的变速器，而无需设置额外的措施、尤其不必提供传动比。在此，可以根据分动器的设计以理想的方式和方法使转速可调节的变速器与使用场合的要求相匹配。
通常，功率传输通过液力联轴器和液力转换器在不同的运行区域中实现。尤其为了实现软启动和在总运行区域的部分区域中控制/调节第一功率支线中的传输，为此将液力联轴器设计成可调联轴器(Regelkupplung)。这能够以不同的方式和方法实现。在最简单的情况下，可调联轴器具有调节装置，该调节装置包括用于影响运行介质量的汲取管。该汲取管是可调整的。可调整性可以以径向和/或轴向上的方向分量实现。其他的可能性在于主动控制运行介质的输入和/或从工作循环中输出。
在第一实施方式的扩展方式中，为了实现入口与出口之间的机械贯通，设置了用于接通或桥接液力联轴器的装置。该用于接通或桥接液力联轴器的装置在最简单的情况下设计成机械的桥接联轴器。用于接通的装置和液力联轴器至少能够并联。液力联轴器和可开关的联轴器的至少能够并联意味着，每个联轴器本身独立地而且不与其他联轴器相关地被操纵。力传递在此在至少一个运行状态下仅通过相应一个联轴器完成。还可以考虑的是，在其他运行状态下能够操作两个联轴器，其中，可开关的联轴器在该状态下然后桥接还被填充的液力联轴器，从而通过该液力联轴器本身没有传递转矩，虽然如此仍然实现入口与出口之间的机械贯通。
在特别优选的设计中，为了功率支线偏心布置的第一实施方式，第一和第二功率支线没有其他附加的转速和/或转矩转换装置，也仅设置一个液力联轴器和一个转换器。在此情况下，功率传输设备构造得特别短。
在根据第二实施方式使用转速可调节的变速器的情况下，第一功率支线构成为完全没有液力部件的机械贯通装置。机械贯通装置理解为分动器的出口与叠加变速器的入口之间没有转速和/或转矩转换可能的直接耦连。在最简单的情况下，在此涉及由一个或多个抗扭地相连的轴组成的连接轴装置。第二功率支线包括至少一个液力的转速/转矩转换器，并且在特殊的扩展方式中包括两个液力的转矩和/或转矩转换装置。
液力转换器和纯机械贯通装置的偏心布置的技术方案提供的优点在于，一方面，尤其在平行布置的情况下可以舍弃昂贵的回转接头，并且另一方面，可以提供具有沿轴向紧凑构造的功率传输设备。通过由平行布置得到的可能的可集成的传动比，可以以相应的方式和方法改变和变换在各个功率支线中的驱动转速，并且由此可以更好地与具体的使用条件相匹配。
用于各个实施方式的分动器包括至少一个入口，该入口构成功率传输设备的入口或至少间接地与功率传输设备的入口抗扭地相连。分动器包括至少两个出口，该出口相互偏心地布置，其中，第一出口与第一功率支线、尤其与用于第二实施方式的机械贯通装置或用于第一实施方式的液力联轴器的泵叶轮至少间接相连，并且第二出口与液力的转速/转矩转换器的泵叶轮至少间接相连。由此实现了向各个液力部件或者说各个功率支线的转矩传递。
考虑到液力部件以及叠加变速器的使用和构造，分动器的具体构造本身具有很多可能性。分动器的入口可以相对于各个功率支线的入口共轴或偏心地布置，其中，入口由液力部件之一的泵叶轮或机械贯通装置的轴构成。共轴的布置提供的优点在于，功率支线之一直接被施加在转速可调节的变速器的入口上的力矩加载，而偏心布置允许将导致减速或加速的传动比集成在各个功率支线中，由此能够更好地在部件理想设计的情况下与具体的使用场合相匹配。
根据第一设计方式，为此分动器可以设计具有针对第一和/或第二功率支线的导致减速的传动比，而根据第二设计方式，分动器设计具有针对第一和/或第二功率支线的导致加速的传动比。由此，基础构型可以在没有其他改变的情况下仅通过配置液力部件和分动器就以简单的方式和方法与不同的传动系要求相匹配。
在一种有利的设计方式中，分动器包括至少一个圆柱齿轮组，其中，分动器的出口与圆柱齿轮耦连或者由圆柱齿轮构成，从而沿相同的旋转方向驱动所述出口。
尤其在液力转换器设计成反向转换器并且尤其叠加变速器具有在入口处不同的旋转方向的情况下，分动器包括具有两个或偶数个圆柱齿轮的圆柱齿轮组，其中，分动器的第一出口由第一圆柱齿轮构成，并且分动器的第二出口由以逆向于第一圆柱齿轮的旋转方向驱动的第二圆柱齿轮或其他圆柱齿轮构成。与此相对，在具有作为同向转换器的液力转换器的功率传输装置中，分动器包括具有三个或奇数个圆柱齿轮的圆柱齿轮组，其中，分动器的第一出口由第一圆柱齿轮构成，并且分动器的第二出口由以相对于第一圆柱齿轮相同的旋转方向驱动的第二圆柱齿轮或其他圆柱齿轮构成。
对于根据第一实施方式的具有转速可调节的变速器的发电站传动线路来说，分动器包括优选至少一个入口，所述入口构成转速可调节的变速器的入口或至少间接地与转速可调节的变速器的入口抗扭地相连。分动器包括至少两个出口，所述出口相互偏心地布置，其中，第一出口与液力联轴器的泵叶轮至少间接地相连，并且第二出口与液力的转速/转矩转换器的泵叶轮至少间接地相连。由此实现了向各个液力部件和由此功率支线的转矩传递。
根据一种扩展方式，转速可调节的变速器的入口和分动器的第一出口相互共轴地布置，其中优选地，第一出口与液力的转速/转矩转换器耦连，所述转速/转矩转换器由此能够被加载以和入口处相同的转速。液力联轴器则与相对于分动器的入口偏心布置的出口相连，其中，入口与出口之间的耦连优选通过导致减速的传动比实现。由此避免了在接通装置或在旋转传动机构的齿圈上过高的圆周速度。入口和各个功率支线偏心布置的实施方式同样可以是可以考虑的。
在一种有利的扩展方式中，优选同时构成转速可调节的变速器的入口的分动器的入口相对于两个功率支线偏心地布置。与功率支线的连接通过导致加速的传动比实现。
分动器本身的设计具有很多可能性。优选地，分动器设计成带有奇数个圆柱齿轮的圆柱齿轮组。
在转速可调节的变速器具有两个偏心布置的功率支线的第一实施方式中，液力联轴器的泵叶轮与转速可调节的变速器的入口至少间接地相连，优选直接地或通过其他传递装置相连，在此与圆柱齿轮组相连，而涡轮机叶轮与转速可调节的变速器的出口至少间接地相连，在此通过叠加变速器相连。液力的转速/转矩转换器的泵叶轮与转速可调节的变速器的入口至少间接地耦连，而涡轮机叶轮与所述出口至少间接地通过叠加变速器耦连。
作为在两个实施中被使用的转换器类型，优选采用具有可调整的泵叶轮和/或导向轮的同向转换器。在使用反向转换器的情况下，分动器可以减少至偶数的圆柱齿轮数，尤其具有两个圆柱齿轮的实施方式就足够了。
根据特别有利的设计方式，叠加变速器相对于两个功率支线之一共轴地布置，尤其在第一实施方式中相对于两个液力部件之一共轴地布置。优选地，根据第一实施方式相对于第一功率支线共轴地、也即相对于机械贯通装置或液力联轴器共轴地、尤其相对于液力联轴器的涡轮机叶轮共轴地实现所述布置。与相对于液力联轴器偏心布置的液力的转速/转矩转换器的耦连、尤其与涡轮机叶轮的耦连在最简单的情况下通过单级圆柱齿轮完成。其他的实施方式也是可以考虑的。
根据第二备选的设计方式可以考虑的是，叠加变速器相对于第二功率支线共轴地、尤其相对于液力的转速/转矩转换器共轴地布置。
各个布置可能性在此主要与叠加变速器的设计相关。所述叠加变速器在最简单的情况下包括仅仅一个行星齿轮系，所述行星齿轮系包括至少一个齿圈形状的第一元件、行星架形状的第二元件和太阳轮形状的第三元件，其中，太阳轮与功率传输设备的出口耦连或构成功率传输设备的出口。尤其在液力联轴器与齿圈耦连的情况下，第一变型方式是特别有利的，因为在此能够以简单的方式和方法实现与齿圈的耦连，而同时能够通过单级圆柱齿轮实现液力的转速/转矩转换器在行星架上的连接。
在具有相对于液力的转速/转矩转换器的共轴布置的备选的实施方式中，尽管在此同样实现行星架的单级连接，然而也可以利用齿圈仅通过一个相应的传动比实现驱动。
如果叠加变速器包括至少一个行星齿轮系，该行星齿轮系带有第一元件、第二元件和第三元件，所述第一元件与液力联轴器的涡轮机叶轮至少间接地相连，所述第二元件与液力的转速/转矩转换器的涡轮机叶轮至少间接地耦连，所述第三元件与转速可调节的变速器的出口至少间接地相连或构成所述转速可调节的变速器的出口，那么在一种特别有利的布置中，行星齿轮系的第一元件由行星齿轮系的齿圈构成，第二元件由行星齿轮系的行星架构成，并且第三元件由行星齿轮系的太阳轮构成。
在该扩展方式的一种特别有利的设计方案中规定，制动装置在入口与出口之间的力流中布置在液力的转速/转矩转换器之后且叠加变速器之前。由此可以在叠加变速器设计成行星齿轮系的情况下实现对元件的支承。在第一实施方式中，当接通装置打开且转换器排空时，也即处于联轴器的调节区域中时，制动尤其是主动的。
在第一实施方式中所使用的制动装置可以不同类型地实施。所述制动装置发挥停机装置的功能。该停机装置通过有利的方式构成为液力的制动装置。所述制动装置包括转子和定子，所述转子能够与转换器的涡轮机叶轮耦连，所述定子支承在位置固定的构件、尤其壳体上。该实施方式允许无摩擦的制动，还允许使用与在转换器和/或液力联轴器中相同的运行介质供应系统。液力的制动装置此外还提供了较低结构尺寸的优点。
备选的实施方式在于制动装置构成为机械的制动装置、尤其盘式制动装置，例如盘式摩擦制动器。该制动装置的操作可以通过机械、液力、气动、电气或上述方式的组合方式实现。在液力操作时，将液力元件的运行介质作为压力介质使用。制动装置的其他实施方式也是可以考虑的。
在一种有利的扩展方式中优选作为对上述措施的补充，在叠加变速器与制动装置之间设置保险设备，所述保险设备包括用于克服旋转锁止的锁止装置。该锁止装置在最简单的情况下设计成机械式的锁止装置，所述机械式的锁止装置使轴相对于固定的构件、例如壳体停止。
对于两个基础实施方式来说，在一种扩展方式中可以考虑的是，在第二功率支线中设置具有不同转换器特性的第二转换器。优点在于，第一转换器在转速范围内下降的效率提升。
附图说明
根据本实用新型的技术方案以下结合附图进行阐述。其中具体如以下所示：
图1是根据第一实施方式的具有转速可调节的变速器的发电站传动线路的局部的示意性简化图，所述转速可调节的变速器带有两个偏心布置的功率支线；
图2是根据图1的扩展方式；
图3是根据第二实施方式的具有转速可调节的变速器的发电站传动线路的局部的示意性简化图，所述转速可调节的变速器带有两个偏心布置的功率支线；
图4是双齿轮联轴器形状的齿轮联轴器的有利设计方式的示例。
具体实施方式
图1至图3分别以示意性简化图示出所谓的主涡轮驱动机形状的发电站传动线路1的局部，该主涡轮驱动机用于驱动转速可变的泵4、尤其锅炉给水泵，所述发电站传动线路具有在涡轮机与转速可变的泵4之间的动力传动轮系中布置的、转速可调节的变速器5形状的两种实施方式。发电站传动线路1包括至少一个以恒定转速运转的涡轮机、尤其蒸汽轮机2和/或燃气轮机，所述涡轮机与电力机器、尤其发电机3能够相连或相连。在涡轮机与转速可变的泵4之间的传动连接中布置设计成转速可调节的变速器5的功率传输设备，该转速可调节的变速器包括至少一个入口E、出口A和功率分支，所述功率分支带有至少一个也被称为主支线的第一功率支线6和液力的第二功率支线7，其中，驱动功率借助液力的功率支线7从第一功率支线6分支出，并且借助叠加变速器8在传动输出侧转速可变地重新输入第二功率支线7。
转速可变的泵4至少间接地、也即直接或通过传递元件、例如耦连装置与转速可调节的变速器5的出口A相连。涡轮机、在此为蒸汽轮机2与转速可变的变速器5之间的连接部构成为带有轴向的长度补偿10。为此，在所述连接部中设置带有轴向长度补偿10的连接装置9。所预设的长度补偿10达到10至50cm、优选10至30cm的范围。连接装置9构成为齿形联轴器11，尤其圆弧齿形联轴器。齿形联轴器11的特别有利且简单以及对于使用条件来说牢固的实施方式在图4中以双齿形联轴器的形式示出。所述齿形联轴器可以安装应用于涡轮机与转速可调节的变速器5之间的任意连接中。齿形联轴器11包括中央支承件、尤其支承罩12。该支承罩在安装位置中沿发电站传动线路1的纵向延伸。为了与连接元件、尤其蒸汽轮机2和转速可调节的变速器5耦连，在支承罩12上设置具有齿轮的区域13、14，所述具有齿轮的区域在所示情况下设计成与支承罩12集成构造的凸缘。所述区域分别布置在支承罩12的轴向端部区域中。凸缘在外径上具有齿部，所述齿部在所示情况下设计成圆柱齿部。各个齿部元件沿轴向且平行于支承罩12的中轴线M延伸，所述中轴线在安装位置中与支承罩12的旋转轴线重合。能与具有齿部的区域13、14的齿部啮合的且具有齿部的对应元件或连接元件可以要么直接由涡轮机或转速可调节的变速器5的入口E构成，要么由能与该区域相连且具有齿部的连接元件构成。在所示情况下，各个连接元件分别例如由具有球形内齿部的连接凸缘15和16构成。
在图1和图2中所示的发电站传动线路1包括旋转可调节的变速器5，该变速器5带有根据第一实施方式的两个偏心布置的功率支线6、7。在转速可调节的变速器5的入口E与出口A之间布置有液力联轴器17和液力的转速/转矩转换器(以下仅简称为转换器18)。液力联轴器17布置在第一功率支线6中，转换器18布置在第二功率支线中。各个功率支线6、7通过分动器20与转速可调节的变速器5的入口E相连。功率支线6、7通过叠加变速器8汇合。分动器20、叠加变速器8和两个功率支线6、7布置在壳体19中。
液力联轴器17包括至少一个泵叶轮P17和涡轮机叶轮T17。液力联轴器17配有用于接通或桥接液力联轴器17的装置。该装置在最简单的情况下可以是所谓的分路联轴器K1。然而所述桥接也可以以其他方式实现。所述桥接可以直接设置在泵叶轮与涡轮机叶轮之间或通过泵叶轮和涡轮机叶轮抗扭地相连的构件实现。
液力转换器18包括至少一个泵叶轮P18、涡轮机叶轮T18和至少一个导向轮L18。液力转换器18在此用于转速转换以及转矩转换，而液力联轴器17仅具有转速转换器的功能。通过两个功率支线6、7的功率传输在此可以分别独立地通过功率支线6、7之一完成，或者在一条通过两个功率支线的功率分支中完成。
相应的液力联轴器17的泵叶轮P17和液力转换器18的泵叶轮P18至少间接地，即直接或通过传递元件与转速可调节的变速器5的入口E耦连。耦连在此表示功能连接，所述功能连接可以由功率传输设备的入口E与相应的液力联轴器的泵叶轮P17或者液力转换器的泵叶轮P18之间的抗扭的连接或由中间布置的带或不带转速/转矩转换的传递元件形成。为了使两个液力元件与入口E耦连，设置分动器20，所述分动器沿入口与出口E、A之间的力流观察前置于两个液力元件17和18。分动器20包括至少一个入口21，所述入口21可以由转速可调节的变速器5的入口构成或者也可以与转速可调节的变速器的入口耦连。分动器20此外还包括至少两个出口、与液力联轴器17相连的第一出口22和至少间接地与液力转换器18相连的第二出口23。液力联轴器17的涡轮机叶轮T17或液力转换器18的涡轮机叶轮T18与转速可调节的变速器5的出口A的耦连通过叠加变速器8实现。出于此目的，叠加变速器包括两个入口24和25，其中，第一入口24与液力联轴器17的涡轮机叶轮T17相连，并且第二入口25与液力转换器18的涡轮机叶轮T18相连。叠加变速器8此外还包括至少一个出口26，所述出口要么由转速可调节的变速器5的出口A构成或者构成转速可调节的变速器的出口，要么与转速可调节的变速器的出口相连，即至少间接或直接地相连。
液力联轴器17设计成可调联轴器。可调联轴器配有调节装置28。根据联轴器的实施方式，也可以涉及例如可调整的汲取管。
在所示的情况下，分动器20例如设计成圆柱齿轮传动，其包括偶数个圆柱齿轮，以便实现功率支线之间的旋转同向性以及入口E与功率支线之间的旋转方向反转。转速可调节的变速器5的出口A相对于液力元件之一共轴地布置，在所示的情况下，相对于液力联轴器17、尤其液力联轴器17的涡轮机叶轮T17共轴地布置。
叠加变速器8包括至少一个行星齿轮系或者说行星齿轮传动系27。行星齿轮系的第一元件29在此与液力联轴器17的涡轮机叶轮T17耦连、优选直接抗扭地相连。其他的实施方式也是可以考虑的。行星齿轮系27的另一个第二元件30至少间接地与液力转换器18的涡轮机叶轮T18相连，而行星齿轮系27的第三元件31与转速可调节的变速器5的出口A相连或直接构成该出口A。在所示的情况下，行星齿轮系27的第一元件29由齿圈构成，而第二元件30由行星架构成并且第三元件31由太阳轮构成。齿圈和行星架由此构成叠加变速器8的入口24和25或者与叠加变速器的入口24和25直接相连，而太阳轮构成叠加变速器13的出口26。行星架与第二功率支线7的耦连在此通过连接变速器32实现，在最简单的情况下通过单级圆柱齿轮实现，所述单级圆柱齿轮实现了液力转换器18的涡轮机叶轮T18与入口25之间的旋转方向反转。
液力联轴器17和设备、尤其分路联轴器K1和调节装置28构成所谓的启动单元和/或调节单元。为了启动和/或调节而进行液力联轴器17的填充。通过调节装置28可以调节涡轮机叶轮T17的输出转速。当达到确定的转速、尤其同步转速时，用于接通和进而用于机械贯通的装置K1连接在入口E与叠加变速器8之间。因此通过包含液力联轴器17的功率支线6纯机械地传递恒定的转矩。由液力转换器18导引的功率份额通过连接变速器32输入叠加变速器8。如对于转换器18来说，通常形成从泵叶轮P18经过至少一个导向轮L18至涡轮机叶轮T18的工作介质流。与其并行地，功率从输入轴E经过分动器20和由装置K1进行的直接耦连而机械地传递。两个功率支线6、7则通过叠加变速器8的行星齿轮系27重新汇合并且输入出口A。
为了确保在运行区域(在该运行区域中转换器18被排空)中对叠加变速器8的行星架的支承，在转换器6之后布置制动装置33，所述制动装置33优选设计成液力的制动装置。制动装置包括支承在位置固定的构件、尤其壳体19上的定子S和与涡轮机叶轮T18抗扭地相连的转子R。
此外，图2示出在第二功率支线7中的另一个液力转换器34。另一个液力转换器包括至少一个泵叶轮P34、涡轮机叶轮T34和导向轮L34。在第二功率支线7中的第二液力转换器34设计成，使得该液力转换器具有与第一转换器18不同的转换特性。其优点在于第一转换器18的在转速区域中下降的效率提升。第二转换器34为此相对于第一转换器18共轴地布置，并且泵叶轮P34与入口E至少间接地耦连。优选地，第一转换器18的泵叶轮P18和第二转换器34的泵叶轮P34布置在共同一根轴上。泵叶轮通过相应的涡轮机叶轮T18或T34的连接轴导引。优选地，涡轮机叶轮与共同一根轴36抗扭地相连。
此外，例如在从入口E至出口A的力流上观察，用于制动和/或锁死叠加变速器13的能与液力联轴器4相连的入口15的装置36布置在第一功率支线6中的液力联轴器17之后。附加的制动器36设置在第一功率支线6中液力联轴器17的涡轮机叶轮T17与叠加变速器8之间，并且在此仅示意性示出。制动器36可以不同形式地构成。液力的制动器或机械制动装置都是可以考虑的。
图3以示意性简化图示出根据第二实施方式的实施方式，其中，功率支线6设计成带有机械贯通装置的纯机械的功率支线。在该功率支线中不存在根据图1和2的在第一功率支线6中的液力联轴器，而且在第二功率支线中也不存在制动装置33。否则该基本结构则与图1和图2中的实施方式相当，因此对于相同元件使用相同的附图标记。
在此示出根据图1和图2的实施方式具有导致加速的传动比，根据图3的实施方式具有导致减速的传动比，尤其在驱动转速为3000转/min时。在其他的应用中，也可以考虑针对根据图1和图2的各个实施方式设置导致减速的传动比，针对根据图3的实施方式设置导致加速的传动比。此外还可以在用于根据图1和图2的实施方式的其他应用中，将分动器的入口也相对于两个功率支线之一共轴地布置。
在所有所示的实施方式中，连接装置9优选构成为齿形联轴器、尤其双齿形联轴器。

Claims (26)

1.一种发电站传动线路，其带有
-以恒定的转速运转的蒸汽轮机(2)和/或燃气轮机，用于驱动发电机(3)；
-转速可变的泵，用于输送和/或压缩驱动和/或过程供应蒸汽轮机(2)和/或燃气轮机的工作介质，或用于输送和/或压缩过程供应或燃气轮机中形成的废气，其中，转速可变的泵、尤其锅炉给水泵借助蒸汽轮机(2)和/或燃气轮机被驱动，和
-在传动连接中布置设计为转速可调节的变速器(5)的功率传输设备，所述功率传输设备包括至少一个入口(E)、出口(A)和功率分支，所述功率分支带有至少一个第一功率支线(6)和液力的第二功率支线(7)，其中，驱动功率借助液力的功率支线(7)通过液力联轴器或液力转换器(18)从第一功率支线(6)分支出，并且借助叠加变速器(8)在传动输出侧转速可变地重新输入第一功率支线(6)；
其特征在于，蒸汽轮机(2)和/或燃气轮机与功率传输设备通过具有轴向长度补偿(10)的连接装置(9)相连。
2.根据权利要求1所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，所述连接装置(9)的轴向长度补偿(10)达到10至50cm、优选10至30cm的范围。
3.根据权利要求1或2所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，所述连接装置(9)构成为齿形联轴器(11)、尤其圆弧齿形联轴器。
4.根据权利要求3所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，所述齿形联轴器(11)包括具有在轴向上的尺寸的支承元件(12)，所述支承元件在第一构造中具有至少一个带有齿部的区域(13)，所述至少一个带有齿部的区域(13)与至少一个在与涡轮机(2)和/或转速可调节的变速器(5)耦连的或由涡轮机和/或转速可调节的变速器构成的连接元件上的齿部相啮合，或者
所述齿形联轴器(11)构成为双齿形联轴器，所述双齿形联轴器包括具有在轴向上的尺寸的支承元件(12)，所述支承元件具有带有两个齿部的区域(13、14)，所述带有两个齿部的区域(13、14)分别布置在支承元件(12)的相应的端部区域中，其中，所述齿部分别相应地与在与涡轮机(2)或转速可调节的变速器(5)耦连的或由涡轮机或转速可调节的变速器构成的连接元件上的齿部相啮合。
5.根据权利要求1所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，
-第一和第二功率支线(6、7)相互平行或偏心地布置；
-第一和第二功率支线(6、7)通过布置在壳体(19)中的分动器(20)分别与转速可调节的变速器(5)的入口(E)相连；
-第一功率支线(6)构成为不具有液力部件的机械贯通装置；
-第二功率支线(7)在第一构造中包括仅一个液力转速/转矩转换器(18)，所述液力转速/转矩转换器具有至少一个泵叶轮(P18)、涡轮机叶轮(T18)和导向轮(L18)，或者
在第二构造中除了具有至少一个泵叶轮(P18)、涡轮机叶轮(T18)和导向轮(L18)的第一液力转速/转矩转换器(18)之外，还包括另外的第二液力转速/转矩转换器(34)，所述第二液力转速/转矩转换器(34)相对于第一液力转速/转矩转换器(18)共轴地布置，其中，所述第二液力转速/转矩转换器(34)具有与第一液力转速/转矩转换器(18)不同的转换特性；
-每个转速/转矩转换器(18、34)能够应用于不同的运行区域。
6.根据权利要求4所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，
-第一和第二功率支线(6、7)相互平行或偏心地布置；
-第一和第二功率支线(6、7)通过布置在壳体(19)中的分动器(20)分别与转速可调节的变速器(5)的入口(E)相连；
-第一功率支线(6)构成为不具有液力部件的机械贯通装置；
-第二功率支线(7)在第一构造中包括仅一个液力转速/转矩转换器(18)，所述液力转速/转矩转换器具有至少一个泵叶轮(P18)、涡轮机叶轮(T18)和导向轮(L18)，或者
在第二构造中除了具有至少一个泵叶轮(P18)、涡轮机叶轮(T18)和导向轮(L18)的第一液力转速/转矩转换器(18)之外，还包括另外的第二液力转速/转矩转换器(34)，所述第二液力转速/转矩转换器(34)相对于第一液力转速/转矩转换器(18)共轴地布置，其中，所述第二液力转速/转矩转换器(34)具有与第一液力转速/转矩转换器(18)不同的转换特性；
-每个转速/转矩转换器(18、34)能够应用于不同的运行区域。
7.根据权利要求1所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，
-第一和第二功率支线(6、7)相互平行或偏心地布置；
-第一和第二功率支线(6、7)通过布置在壳体(19)中的分动器(20)分别与转速可调节的变速器(5)的入口(E)相连；
-在第一功率支线(6)中布置包括至少一个泵叶轮(P17)、涡轮机叶轮(T17)和用于桥接的装置(K1)的液力联轴器(17)；
-在第二功率支线中布置至少一个包括至少一个泵叶轮(P18)、涡轮机叶轮(T18)和导向轮(L18)的液力转速/转矩转换器(18)，其中，两个功率支线(6、7)能够通过叠加变速器(8)与所述出口(A)相连；
-液力转速/转矩转换器(18)和液力联轴器(17)相互偏心、优选平行地布置，并且能够通过布置在壳体(19)中的分动器(20)分别与转速可调节的变速器(5)的入口(E)在构成两个功率支线(6、7)的情况下相连。
8.根据权利要求4所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，
-第一和第二功率支线(6、7)相互平行或偏心地布置；
-第一和第二功率支线(6、7)通过布置在壳体(19)中的分动器(20)分别与转速可调节的变速器(5)的入口(E)相连；
-在第一功率支线(6)中布置包括至少一个泵叶轮(P17)、涡轮机叶轮(T17)和用于桥接的装置(K1)的液力联轴器(17)；
-在第二功率支线中布置至少一个包括至少一个泵叶轮(P18)、涡轮机叶轮(T18)和导向轮(L18)的液力转速/转矩转换器(18)，其中，两个功率支线(6、7)能够通过叠加变速器(8)与所述出口(A)相连；
-液力转速/转矩转换器(18)和液力联轴器(17)相互偏心、优选平行地布置，并且能够通过布置在壳体(19)中的分动器(20)分别与转速可调节的变速器(5)的入口(E)在构成两个功率支线(6、7)的情况下相连。
9.根据权利要求5或7所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，叠加变速器(8)在第一或第二功率支线(6、7)中共轴地布置，并且相应另一个功率支线(7、6)与叠加变速器(8)通过连接变速器(32)耦连。
10.根据权利要求9所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，
-叠加变速器(8)包括至少一个行星齿轮系(27)；
-所述行星齿轮系(27)包括第一元件(29)，所述第一元件相对于转矩传递的构件、即液力联轴器(17)的涡轮机叶轮(T17)或纯机械贯通情况下的轴在第一功率支线(6)中共轴地布置并且与该转矩传递的构件相连；
-所述行星齿轮系(27)包括第二元件(30)，所述第二元件至少间接地与液力转速/转矩转换器(18)的涡轮机叶轮(T18)在第二功率支线(7)中耦连；
-所述行星齿轮系(27)包括第三元件(31)，所述第三元件至少间接地与转速可调节的变速器(5)的出口(A)相连或构成转速可调节的变速器的出口。
11.根据权利要求7所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，在第二功率支线(7)中设置另外的第二液力转速/转矩转换器(34)，所述第二液力转速/转矩转换器相对于第一液力转速/转矩转换器(18)共轴地布置，其中，第二液力转速/转矩转换器(34)具有与第一液力转速/转矩转换器(18)不同的转换特性，并且每个转速/转矩转换器(18、34)能够应用于不同的运行区域。
12.根据权利要求6所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，在第二功率支线(7)中设置另外的第二液力转速/转矩转换器(34)，所述第二液力转速/转矩转换器相对于第一液力转速/转矩转换器(18)共轴地布置，其中，第二液力转速/转矩转换器(34)具有与第一液力转速/转矩转换器(18)不同的转换特性，并且每个转速/转矩转换器(18、34)能够应用于不同的运行区域。
13.根据权利要求5或11所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，第一和第二液力转速/转矩转换器(18、34)分别包括至少一个泵叶轮(P18、P34)、涡轮机叶轮(T18、T34)和导向轮(L18、L34)，其中，第一和第二液力转速/转矩转换器(18、34)的涡轮机叶轮(T18、T34)通过空心轴(36)相互连接，并且空心轴(36)通过连接变速器(32)与叠加变速器(8)的入口相连或构成叠加变速器(8)的入口(25)。
14.根据权利要求12所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，第一和第二液力转速/转矩转换器(18、34)分别包括至少一个泵叶轮(P18、P34)、涡轮机叶轮(T18、T34)和导向轮(L18、L34)，其中，第一和第二液力转速/转矩转换器(18、34)的涡轮机叶轮(T18、T34)通过空心轴(36)相互连接，并且空心轴(36)通过连接变速器(32)与叠加变速器(8)的入口相连或构成叠加变速器(8)的入口(25)。
15.根据权利要求8所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，在第二功率支线(7)中设置另外的第二液力转速/转矩转换器(34)，所述第二液力转速/转矩转换器相对于第一液力转速/转矩转换器(18)共轴地布置，其中，第二液力转速/转矩转换器(34)具有与第一液力转速/转矩转换器(18)不同的转换特性，并且每个转速/转矩转换器(18、34)能够应用于不同的运行区域，第一和第二液力转速/转矩转换器(18、34)分别包括至少一个泵叶轮(P18、P34)、涡轮机叶轮(T18、T34)和导向轮(L18、L34)，其中，第一和第二液力转速/转矩转换器(18、34)的涡轮机叶轮(T18、T34)通过空心轴(36)相互连接，并且空心轴(36)通过连接变速器(32)与叠加变速器(8)的入口相连或构成叠加变速器(8)的入口(25)。
16.根据权利要求7所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，在第二功率支线(7)中设置用于使转换器(18)的涡轮机叶轮制动/锁死的制动装置(33)。
17.根据权利要求14所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，在第二功率支线(7)中设置用于使转换器(18)的涡轮机叶轮制动/锁死的制动装置(33)。
18.根据权利要求15所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，在第二功率支线(7)中设置用于使转换器(18)的涡轮机叶轮制动/锁死的制动装置(33)。
19.根据权利要求1所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，分动器(20)包括至少一个入口(21)，所述入口构成转速可调节的变速器(5)的入口(E)或至少间接地与转速可调节的变速器的入口抗扭地相连，并且所述分动器(20)包括至少两个出口(22、23)，所述出口相互偏心地布置，其中，第一出口(22)能够与第一功率支线(6)至少间接地相连，并且第二出口(23)能够与液力转速/转矩转换器(18)的泵叶轮(P18)至少间接地相连，其中，分动器(20)的入口(21)相对于功率支线(6、7)之一的入口共轴或偏心地布置。
20.根据权利要求1所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，所述分动器(20)设计带有用于第一和/或第二功率支线(6、7)的导致减速的传动比或导致加速的传动比。
21.根据权利要求1所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，液力转换器(18)设计成反向转换器，并且分动器(20)包括带有两个或偶数个圆柱齿轮的圆柱齿轮组，其中，分动器(20)的第一出口(22)由第一圆柱齿轮构成，并且分动器(20)的第二出口(23)由以逆向于第一圆柱齿轮的旋转方向驱动的第二圆柱齿轮或其他圆柱齿轮构成。
22.根据权利要求17所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，液力转换器(18)设计成反向转换器，并且分动器(20)包括带有两个或偶数个圆柱齿轮的圆柱齿轮组，其中，分动器(20)的第一出口(22)由第一圆柱齿轮构成，并且分动器(20)的第二出口(23)由以逆向于第一圆柱齿轮的旋转方向驱动的第二圆柱齿轮或其他圆柱齿轮构成。
23.根据权利要求18所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，液力转换器(18)设计成反向转换器，并且分动器(20)包括带有两个或偶数个圆柱齿轮的圆柱齿轮组，其中，分动器(20)的第一出口(22)由第一圆柱齿轮构成，并且分动器(20)的第二出口(23)由以逆向于第一圆柱齿轮的旋转方向驱动的第二圆柱齿轮或其他圆柱齿轮构成。
24.根据权利要求1所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，液力转换器(18)设计成同向转换器，并且分动器(20)包括带有三个或奇数个圆柱齿轮的圆柱齿轮组，其中，分动器(20)的第一出口(22)由第一圆柱齿轮构成，并且分动器(20)的第二出口(23)由以与第一圆柱齿轮相同的旋转方向驱动的第二圆柱齿轮或其他圆柱齿轮构成。
25.根据权利要求根据权利要求17所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，液力转换器(18)设计成同向转换器，并且分动器(20)包括带有三个或奇数个圆柱齿轮的圆柱齿轮组，其中，分动器(20)的第一出口(22)由第一圆柱齿轮构成，并且分动器(20)的第二出口(23)由以与第一圆柱齿轮相同的旋转方向驱动的第二圆柱齿轮或其他圆柱齿轮构成。
26.根据权利要求根据权利要求18所述的发电站传动线路(1)，其特征在于，液力转换器(18)设计成同向转换器，并且分动器(20)包括带有三个或奇数个圆柱齿轮的圆柱齿轮组，其中，分动器(20)的第一出口(22)由第一圆柱齿轮构成，并且分动器(20)的第二出口(23)由以与第一圆柱齿轮相同的旋转方向驱动的第二圆柱齿轮或其他圆柱齿轮构成。
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