DE1053000B - Elektrisch angetriebene Wellendreh-vorrichtung fuer Dampf- oder Gasturbinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch angetriebene Wellendrehvorrichtung für Dampf- oder Gasturbinen mit einer Fliehkraft-Freilaufkupplung, die bei einer vorausbestimmten Drehzahl der Turbine die Wellendrehvorrichtung abkuppelt.

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art geschieht die Kupplung durch Klinken, die unterhalb der Grenzdrehzahl in ein Klinkenrad eingreifen und oberhalb der Grenzdrehzahl infolge Fliehkraft ausklinken. Diese sind schwierig in der Herstellung und im Betriebe; denn die Klinken und das Klinkenrad müssen, damit alle Klinken gleichmäßig tragen, sehr genau bearbeitet sein, und das Einkuppeln erfolgt sehr plötzlich und hart. Diese Schwierigkeiten will die Erfindung vermeiden.

Die Erfindung besteht darin, daß die Kupplung durch eine an sich bekannte Schlingfeder geschieht und daß diese mit der Turbinenwelle dauernd drehfest durch — Eingriff in eine Ausnehmung der Turbinenwelle und mit der verlängerten Nabe des Zahnrades der Drehvorrichtung lösbar durch Umschlingung verbunden und daß sie so bemessen ist, daß sie bei der vorbestimmten Drehzahl sich infolge der Fliehkraft aufweitet und von der Nabe der Drehvorrichtung abhebt.

In Fig. 1 ist eine beispielsweise Ausführung der Erfindung teils im Längsschnitt, teils schematisch dargestellt;

Fig. 2 zeigt die Schlingfeder in Schrägansicht.
Die Hinweiszahlen stimmen in beiden Figuren überein.

Das Zahnrad 1 steht mit dem Ritzel 2 in Eingriff und ist über das Vorgelege 3 mit dem Elektromotor 4 der Drehvorrichtung verbunden. Es ist mit dem Gleitlager 5 vorzugsweise auf der Turbinenwelle 6 gelagert und durch den Stellring 7 in seiner Lage fixiert, doch kann das Zahnrad auch auf einer eigenen Achse gelagert werden. Die verlängerte Nabe 8 des Zahnrades 1 hat den gleichen Außendurchmesser wie der Wellenbund9. Um beide schlingt sich die Feder 10 mit der Nase 11 an einem Ende, die in die Ausnehmung 12 der Türbinenwelle 6 eingreift. Die Feder ist von der Trommel 13 umschlossen, die mit der Welle 6 fest verbunden ist. Beim Anfahren wird das Zahnradi über das Ritzel2 und das Vorgelege 3 vom Elektromotor 4 angetrieben. Die Schlingfeder 10, die mit Vorspannung auf der Nabe 8 und dem Wellenbund 9 aufsitzt, kuppelt das Zahnrad 1 und die Welle 6 durch Umschlingen von Nabe und Wellenbuud zu einer starren Einheit und überträgt damit die Drehbewegung auf den Läufer der Turbomaschine. Vorspannung und Windungszahl der H Schlingfeder sind so bemessen, daß das Kupplungs-A moment begrenzt und somit das Vorgelege 3 vor Über- ^K beanspruchung geschützt ist.
^A Sobald die Turbinenwelle 6 unter der Einwirkung Elektrisch, angetriebene Wellendrehvorrichtung für Dampf- oder Gasturbinen

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 30. Juni 1958

Dr.-Ing. Wilhelm Endres, Ennetbaden,

und Hans Bellati, Wettingen (Schweiz),

sind als Erfinder genannt worden

des Betriebsmediums schneller als das Zahnrad 1 angetrieben wird, dreht sich die Schlingfeder 10 auf und gleitet auf der Nabe 8. Sie erfüllt dadurch die Funktion eines Freilaufs. Bei weiter zunehmender Drehzahl, etwa bei 10 ⁰Zo der Nenndrehzahl, beginnt die Feder, die durch die Nase 11 mit der Welle6 verbunden bleibt, sich unter der Einwirkung der Fliehkraft von der Nabe 8 und dem Wellenbund 9 abzuheben. Bei der Nenndrehzahl der »Turbine liegt sie an der Innenseite der mitrotierenden Trommel 13 an, wodurch sie zentriert und jede Unbalance verhindert wird.

Beim Abschalten der Turbomaschine spielen sich diese Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab. »Mit sinkender Drehzahl und damit abnehmender Fliehkraft schlingt sich die Feder wieder um die verlängerte Nabe des Zahnrades, gleitet aber darüber, weil die Welle 6, solange sie Überdrehzahl gegenüber der Drehvorrichtung hat, bestrebt ist, die Schlingfeder aufzudrehen. Sinkt die Drehzahl der Turbine auf die Nenndrehzahl der Drehvorrichtung, die dann bereits eingeschaltet sein kann, so wirkt die Schlingfeder wieder als Kupplung, wie es für das Anfahren beschrieben wurde.

Bedienungsfehler sind ausgeschlossen, denn es kann kein Schaden entstehen, wenn nach dem Anfahren der Turbine die Drehvorrichtung nicht abgeschaltet wird oder sie nach Abschalten der Turbine zu früh oder zu spät eingeschaltet wird. Hat die Turbine gegenüber der Drehvorrichtung Überdrehzahl, dann wirkt die Schlingfeder wie ein Freilauf. Hat die Turbine Unterdrehzahl, dann wirkt die Schlingfeder als Kupplung und hält die Turbine in Gang.

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Bei jeder Drehzahldifferenz zwischen Turbine und Drehvorrichtung gleitet das Zahnradi mit dem Lager5 auf der Turbinenwelle 6. Diese Reibungsverluste vermindern die Nutzleistung der Turbine und werden vermieden, wenn das Zahnrad auf einer eigenen Achse gelagert ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrisch angetriebene WellendrehvO'rrichtung für Dampf- oder Gasturbinen mit einer Fliehkraft-Freilaufkupplung, die bei einer vorausbestimmten Drehzahl der Turbine die Wellendrehvorrichtung abkuppelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung durch eine an sich bekannte Schlingfeder dauernd drehfest durch Eingriff in eine Ausnehmung der Turbinenwelle und mit der verlängerten Nabe des Zahnrades der Drehvorrichtung lösbar durch Umschlingung verbunden und daß sie so bemessen ist, daß sie bei der vorbestimmten Drehzahl sich infolge der Fliehkraft aufweitet und von der Nabe der Drehvorrichtung abhebt.

   geschieht und daß diese mit der Turbinenwelle 15 Springer, 1952, S. 110.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 349 226, 688 729;
   schweizerische Patentschrift Nr. 152 673;
   »Siemens-Zeitschrift«, 1953, S. 202;
   Kraft, »Die Dampfturbine im Betriebe«, Verlag

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 809 770/111 3.