DE1036779B

DE1036779B - Kaplanturbinen-Generatorsatz mit lotrechten, koaxialen Wellen

Info

Publication number: DE1036779B
Application number: DEST6036A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herbert Storek
Original assignee: HERBERT STOREK DIPL ING
Current assignee: HERBERT STOREK DIPL ING
Priority date: 1953-02-27
Filing date: 1953-02-27
Publication date: 1958-08-14

Description

Kaplanturbinen-Generatorsatz mit lotrechten, koaxialen Wellen Es ist bekannt, Wasserkraftmaschinensätze für kleine Nutzfallhöhen und große Wassermengen mit liaplanturbinen zu versehen, die über Getriebe die Generatoren antreiben. Hierbei sind im Hinblick auf die Axiallageranordnung umständliche und schwere Konstruktionen des Getriebes notwendig. Auch die bekannten Anordnungen der Steuereinrichtungen für die Laufradschaufeln sind sehr raumaufwendig. So sind Ausführungen bekannt, bei welchen das Getriebe unabhängig von der Turbine auf einer oberhalb der Turbine liegenden Betondecke angeordnet ist. Der nicht koaxial angeordnete Generator und das Axiallager sind auf dem Getriebedeckel abgestützt. Ebenso sind Bauweisen bekannt, bei welchen das Getriebe unmittelbar auf dem Turbinendeckel aufgebaut ist, wobei der Getriebedeckel wiederum das Spurlager und den nicht koaxialen Generator trägt. Die Laufradschaufel-Verstelleinrichtung ist oberhalb des Spurlagerdeckels angeordnet. Endlich sind Bauweisen mit koaxialen Getrieben bekannt, bei welchen das Getriebe unabhängig von der Turbine auf einer oberhalb der Turbine liegenden Betondecke aufgebaut ist, wobei das Axiallager ebenfalls auf dem Getriebedeckel al)gestützt ist, so daß dieser den gesamten Axialdruck aufnehmen muß.
Alle diese Bauweisen haben den -Nachteil, daß sie infolge der großen und ungünstigen Belastungen durch den Axialdruck einerseits und das Generatorgewicht andererseits zu schweren und teuren Getriebedeckeln und -gehäusen führen und sehr raumaufwendig sind.
Die Erfindung vermeidet die aufgezeigten Mängel. Sie schlägt vor, die Turbinenwelle in einem im Turbinendeckel zentrisch angeordneten zylindrischen Rohr zu lagern, an dessen unterem, laufradseitigem Ende das Axial- und das untere Radiallager und auf dessen oberem, generatorseitigem Ende das Getriebe und der Generator befestigt sind, wobei das obere Radiallager durch das untere Getriebelager gebildet wird und zwischen den beiden Radiallagern innerhalb des Rohres die Regelvorrichtung und die Ölzuführung für die Verstellung der Laufradschaufeln untergebracht sind. Das Rohr weist an seinem unteren Ende einen radial nach innen ragenden Ringflansch auf. auf dem das Axiallager abgestützt ist, wobei der Ringflansch an seinem inneren Umfang in an sich bekannter Weise ein axial gerichtetes hohlzylindrisches Halsstück aufweist, das das untere Radiallager trägt. Der Turbinendeckel wird in an sich bekannter Weise von einer oder mehreren Platten gebildet, und das Rohr steht mit seinem oberen Ende über die obere Platte vor.
Die Anordnung des Axiallagers im unteren Ende des Rohres des Turbinendeckels hat gegenüber den bisher bekannten Konstruktionen den Vorteil, daß die :3xialkräfte. die in der Hauptsache aus dem hvdraulisclien Axialdruck und dem Laufradgewicht bestehen, ungefähr dort aufgenommen werden, wo sie entstehen und somit praktisch keine anderen Teile der Turbine belasten. Damit wird Material und auch Bauhöhe gespart. Das gleiche gilt auch für das untere Radiallager. Beide Lager laufen in einem Ölbad, welches das untere Rohrende ausfüllt und welches von außen durch das Betriebswasser direkt gekühlt wird.
Die Stopfbuchse ist in bekannter Weise planflächig und im Zusammenhang mit dem Axial- und dein unteren Radiallager angeordnet, wodurch eine weitere Bauhöhenersparnis gegeben ist.
Die Aufgliederung des Turbinendeckels, der ein tragendes Bauelement der Turbine ist, in Anpassung .:n die auftretenden Beanspruchungen in einem reinen, völlig ebenen Plattenteil für die Aufnahme der Biegebeanspruchungen und ein zylindrisches Rohr zur Aufnahme der Zug- bzw. Druckbeanspruchungen ergibt infolge rechnungsmäßig leichter Erfaßbarkeit und mit Rücksicht darauf, daß die Aufnahme der Axialkräfte möglichst nahe ihrer Entstehungsstelle erfolgt, eine Bauweise finit einer Mindestmenge an Werkstoff und damit eine billige Maschine. Ferner ist eine sehr solide Lagerung der Turbinenwelle erzielt, weil das die Lager aufnehmende Rohr festigkeits- und herstellungsmäßig eine sehr günstige Bauform darstellt.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kaplanturbinen-Generatorsatzes dargestellt. Es bedeutet 1 das Laufrad der Kaplanturbine mit verstellbaren Schaufeln, 2 die Turbinenwelle, 3 den Turbinendeckel, 4 ein als Bestandteil des Turbinendeckels bis über die Oberkante des Deckels reichendes zylindrisches Rohr, 5 einen Ringflansch, 6 ein zylindrisches Halsstück, 7 die Stopfbuchse, 8 den Filterraum, 9 das Axiallager, 10 das untere Radiallager, 11 das obere Radiallager, 12 die Laufradschaufel-Verstelleinrichtung, 13 das Planetengetriebe, 14 den Generator.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kaplanturbinen-Generatorsatz mit lotrechten und koaxialen Wellen von Turbine und Generator und zwischengeschaltetem koaxialem Getriebe, dadurch gekennzeichnet. daß die Turbinenwelle (2) in einem im Turl> netideckel (3) -zentrisch angeordneten zylindrischen Rohr (4) gelagert ist. an dessen unterem, laufradseitigein Ende das Axial- (9) und das untere Radiallager (10) und auf dessen oberem, generatorseitigem Ende das Getriebe (13) und der Generator (14) befestigt sind, wol)ei (las obere Radiallager (11) durch das untere Getriebelager gebildet wird und zwischen den leiden Radiallagern (10 und 11) innerhalb des Rohres (4) die Regelvorrichtung (12) und die Ölzuführung für die Verstellung der Laufradschaufeln untergebracht sind.
2. Kaplanturhinen-Generatorsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß da; Rohr (4) an seinem unteren Ende einen radial nach innen ragenden Ringflansch (5) aufweist, auf dem das Axiallager (9) abgestützt ist, wobei der Ringflansch (5) an seinem inneren Umfang in an sich bekannter Weise ein axial gerichtetes hohlzylindrisches Halsstück (6) aufweist. (las das untere Radiallager (10) trägt.
3. Kaplanturbinen-Generatorsatz nach spruch 1 und ?, dadurch gekennzeichnet, (laß der Turbinendeckel (3) in an sich bekannter «'eise von einer oder mehreren Platten gebildet wird und daß (las Rohr (4) mit seinem oberen I?nde fiter die obere Platte vorsteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften \; r. 8-11 130, 809 875, 729 421; österreichische Patentschrift Nr. 171 580; schweizerische Patentschriften Nr. 113 -119, 281 548. 119 549; französische Patentschrift N r. 619 269.