CZ13048U1 - Rychloběžná převodovka - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká rychloběžné převodovky, s čelními koly, začleněné mezi turbinu poháněnou parou nebo plynem v řetězci technologického procesu s těmito médii a generátorem elektrického proudu.

Dosavadní stav techniky

Dosud vyráběné převodovky jsou spojkou připojeny za parní turbinou pracující s parametry páry specielně upravenými pro její pracovní režim stím, že těleso převodovky, soukolí ajejí ložiska jsou namáhány jen přenášeným výkonem, bez vlivu vnějších sil od turbiny. Nevýhodou tohoto uspořádání je ztráta energie média při redukci na požadované parametry, nutnost samostatného uložení turbiny ve vlastním tělese a propojení spojkou s převodovkou. Touto koncepcí lze využít maximálních vstupních otáček do 10 000 za minutu.

Tento typ převodovek je nevyhovující pro podmínky vyplývající z nových požadavků technického provozu, kdy například vstupní energetické parametry' páry nebo plynu pro turbinu jsou určeny ekonomickou výrobou těchto médií a v těchto případech slouží turbina k redukci parametrů tohoto dopravovaného média k dalšímu technologickému procesu. Pro tuto koncepci je potřeba, aby rozsah otáček turbiny i převodovky byl v rozmezí od 10 000 do 25 000 za minutu, což umožňuje nové uspořádání rychloběžné převodovky podle technického řešení.

Podstata technického řešení

Uvedený stav a požadavky řeší uspořádání rychloběžné převodovky s čelními ozubenými koly, umožňující usadit oběžné kolo turbiny přímo na pastorkovou hřídel převodovky pomocí Hirthovy spojky, přičemž těleso parní turbiny je upevněno na těleso převodovky.

Radiaxiální síly vznikající při provozu turbiny jsou zachyceny opěrnými kruhy, nalisovanými na pastorkové hřídeli, uložené v radiálních ložiskách, které přiléhají na boky ozubeného kola, současně se silami působícími v šikmém ozubení soukolí.

Dále pak jsou tyto síly přenášeny na ozubené kolo, které je svojí hřídelí uloženo v radiálním a radiaxiálním kluzném ložisku.

Vzhledem k vysokým otáčkám přenášeným od turbiny, je pastorková hřídel uložena v segmentových kluzných ložiskách, jejichž přesná centricita je zajištěna seřiditelnými plochými distančními podložkami, umístěnými pod čtyřmi obvodovými segmenty.

K zamezení vstupu provozovaného média v turbině do převodovky, je v tělese turbiny umístěna protitlaková ucpávka, přiléhající na pastorkovou hřídel.

K zajištění úniku oleje z převodovky jsou na pastorkové hřídeli a na výstupní části hřídele ozubeného kola upravena labyrintová bezdotyková těsnění.

Ke sledování bezpečnosti provozu rychloběžné části převodovky má pastorková hřídel upraveny dva kroužky pro snímače chvění.

Na výstupní část hřídele ozubeného kola je pomocí spojky napojen generátor elektrického proudu.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je vyznačen rozvinutý řez převodovky současně se schematickým vyznačením připojení oběžného kola a tělesa turbiny.

-1 CZ 13048 Ul

Na obr. 2 je vyznačeno uspořádání, kde provedení převodovky podle obr. 1 je zařazeno do soustavy, kde do jednoho ozubeného kola zabírají dvě hřídele pastorků, z nichž každá má vlastní turbinový pohon, obvykle s rozdílným výkonem.

Na obr. 3 je schematicky vyznačeno uspořádání segmentových kluzných ložisek pro jejich uložení v tělese ložiska a umístění plochých distančních podložek pod čtyřmi obvodovými segmenty.

Příklad provedení technického řešení

Převodovka určená k pohonu elektrického generátoru podle obr. 1 je provedena jako rychloběžná čelní převodovka se šikmými zuby, jejíž pohon je proveden parní nebo plynovou turbinou, když ío těleso 6 turbiny je pevně připojeno na těleso £ převodovky pomocí připojovacích šroubů 8.

Oběžné kolo 2 turbiny je přímo usazeno pomocí ozubení Hirthovy spojky 4 a připojeno spojovacím šroubem 3 na pastorkovou hřídel 9 převodovky.

Těsnění pracovního média v tělese 6 turbiny je provedeno protitlakovou ucpávkou 5. Utěsnění olejové náplně v tělese £ převodovky je zabezpečeno na vstupu i výstupu těsněním 7 převodov15 ky, uspořádaným jako bezdotykové labyrintové těsnění.

Pro zabezpečení provozu soustavy při vysokých otáčkách je pastorková hřídel 9 uložena v kruhových tělesech 11 a v segmentových kluzných ložiskách 10, jejichž centricita je zajištěna čtyřmi obvodovými segmenty 28 a podložkami 29 umístěnými pod nimi, jak je schematicky naznačeno na obr. 3.

Přenos axiálních sil z pastorkové hřídele 9 na ozubené kolo 18 je proveden opěrnými kruhy 14 nalisovanými za tepla na pastorkové hřídeli 9 a axiálně zajištěnými pojistnými dělenými kroužky 13, umístěnými v drážkách pastorkové hřídele 9, přes něž jsou za tepla nataženy pojistné kroužky 12.

Šikmé čelní ozubení 16 pastorkové hřídele 9 je provedeno se směrem stoupání ozubení 15 tak, aby axiální síly vznikající v záběru soukolí působily proti silám vyvozeným provozem turbiny.

Vzhledem k nutnosti sledovat bezpečnost chodu celé soustavy, jsou na pastorkové hřídeli 9 upraveny dva kroužky 30 pro snímače chvění, upravené vybroušením na tělese pastorkové hřídele 9 pod hloubku povrchové cementační vrstvy.

Z důvodu velkého namáhání radiaxiálního kluzného ložiska 21 a radiálního kluzného ložiska £9, ve kterých je uložena hřídel 20 kola 18, je nutné zajištění kvality nalité kompozice. Z těchto důvodů jsou pro zachycení axiálních sil v obou směrech samostatně vyrobeny kroužky 27 s nalitou kompozicí a upevněny na bočních stranách radiaxiálního kluzného ložiska 21.

K zabezpečení dokonalého mazání celé soustavy převodovky je na výstupní části hřídele 20 kola 18 umístěno náhonové kolo 22 zabírající do pastorku 23 pro pohon vřetenového čerpadla 24 oleje, které je umístěno vně nebo uvnitř tělesa £ převodovky.

V průběhu některého technologického procesu je potřeba dvou či tří redukcí k využití energie provozovaného média. V tomto případě je možné a vhodné, aby například podle schéma na obr. 2, do ozubeného kola £8 zabíraly dvě či tři pastorkové hřídele 9, z nichž každá má vlastní uspořádání podle obr. 1 se samostatnou turbinou, obvykle s rozdílným výkonem, ale stejnými otáčkami.

Na konci výstupní části hřídele 20 je upravená část 25 pro připojení spojkou ke generátoru elektrického proudu.

Claims (6)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Rychloběžná převodovka, zařazená mezi parní nebo plynovou turbinu a generátor elektrického proudu, vyznačená tím, že na její pastorkovou hřídel (9) je radiaxiálně centrováno i přímo usazeno pomocí ozubení Hirthovy spojky (4) oběžné kolo (2) turbiny a připevněno

   5 spojovacím šroubem (8), přičemž těleso (6) turbiny je pevně spojeno spojovacími šrouby (8) s tělesem (1) převodovky bez přímé závislosti na pastorkové hřídeli (9).
2. 2. Rychloběžná převodovka podle nároku 1, vyznačená tím, že pastorková hřídel (9) má upraveny dva kroužky (30) pro snímače chvění, je provedena s čelním šikmým ozubením (16) se směrem stoupání ozubení (16) s nalisovanými opěrnými kruhy (14) přiléhajícími na boky ío ozubeného kola (18), které jsou axiálně zajištěny v drážkách pastorkové hřídele (9) nasazenými dělenými kroužky (13) s převlečnými pojistnými kroužky (12).
3. 3. Rychloběžná převodovka podle nároku 1, vyznačená tím, že má na vstupní části pastorkové hřídele (9) umístěnou protitlakovou ucpávku (5) upevněnou v tělese (6) turbiny a za ní olejové labyrintové bezdotykové vstupní těsnění (7) a výstupní těsnění (7) na hřídeli (20) kola

   15 (18).
4. 4. Rychloběžná převodovka podle nároku 1, vyznačená tím, že má pastorkovou hřídel (9) uloženou v kruhových tělesech (11) a v segmentových kluzných ložiskách (10), jejichž centricita je zajištěna čtyřmi obvodovými segmenty (28) a podložkami (29) umístěnými pod nimi.

   20
5. 5. Rychloběžná převodovka podle nároku 1, vyznačená t í m , že hřídel (20) kola (18) je uložen v radiaxiálním kluzném ložisku (21), které je tvořeno na bočních stranách připevněnými kroužky (27) s nalitou kompozicí.
6. 6. Rychloběžná převodovka podle nároku 1, vyznačená tím, že na výstupní části hřídele (20) kola (18) je umístěno náhonové kolo (22), zabírající do pastorku (23) pro pohon

   25 vřetenového čerpadla (24) oleje.