DE1085116B

DE1085116B - Spurlager fuer Bohrturbinen

Info

Publication number: DE1085116B
Application number: DEV16178A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Carl H Biedendiek; Dr-Ing Karl Kaufmann
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1959-03-14
Filing date: 1959-03-14
Publication date: 1960-07-14

Description

Zur Anpassung der Leistung von Bohrturbinen an die sich oft in recht weiten Grenzen ändernden geologischen Bedingungen an der Bohrstelle werden nach neueren Vorschlägen Bohrturbinen aus mehreren Sektionen zusammengesetzt, so daß es möglich ist, je nach der Härte des zu bohrenden Gebirges mehr oder weniger Sektionen aneinanderzubauen, also mit mehr oder weniger Turbinenstufen zu bohren. Nach einem weiteren neuen Vorschlag wird für solche Bohrturbinen das gesamte Spurlager in einer eigenen Sektion zusammengefaßt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß das Spurlager, das ja einem besonders hohen Verschleiß unterliegt, für sich ausgebaut und ersetzt werden kann.

Der Vorschlag, eine Bohrturbine mit mehreren Sektionen und demnach mit unterschiedlicher Stufenzahl zu betreiben, bringt es mit sich, daß auch die Spurlagerbelastung in weiten Grenzen schwankt. Das Spurlager muß nun so ausgebildet werden, daß es bei der höchstmöglichen Turbinenstufenzahl ausreichend groß bemessen ist. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß das Spurlager beim Betrieb mit weniger Turbinenstufen relativ zu groß bemessen ist und zuviel Verluste durch Reibung bedingt.

Auch bei Bohrturbinen mit konstanter Stufenzahl muß das Spurlager so ausgebildet werden, daß es den bei hartem Gebirge auftretenden höchsten Beanspruchungen gewachsen ist, so daß beim Bohren in weichem Gestein mit entsprechend niedrigem Bohrdruck die Lagerflächen zu groß sind.

Es ist zwar an sich bekannt, die spezifische Lagerbelastung durch einen steuerbaren hydraulischen Ausgleich zu verändern. Die Erfindung zeigt einen neuen, mechanischen Weg und schlägt ein Verfahren zum Anpassen eines aus einer Anzahl von mit der Turbinenwelle verbundenen Spurscheiben aus Stahl und aus beiderseits der Spurscheiben liegenden, mit dem Gehäuse verbundenen, vorzugsweise mit Gummilaufflächen versehenen Tragringen und gegebenenfalls erforderlichen Abstandstücken bestehenden Spurlagers für Bohrturbinen an unterschiedliche Druckbelastungen vor, gemäß dem die Zahl der jeweiligen, in der einen und/oder anderen Achsrichtung wirksamen Tragflächen durch Ausbau bzw. Einbau einzelner Elemente, wie Tragringe, Spurscheiben und Abstandstücke, oder durch Austausch derartiger Elemente gegen solche anderer Längenabmessungen verändert wird.

Beispielsweise ist es möglich, zur gleichmäßigen Verringerung der Tragflächen in beiden Richtungen eine Anzahl von Tragringen auszubauen und sie gegebenenfalls einschließlich vorhandener Abstandstücke durch ein entsprechend längeres Abstandstück zu ersetzen. Dabei können die dazwischenliegenden Spurscheiben ebenfalls ausgebaut und durch ein entsprechendes Abstandstück ersetzt oder auch belassen werden.

Spurlager für Bohrturbinen

Anmelder:
J. M. Voith G. m. b. H., Heidenheim/Brenz

Dr.-Ing. Carl H. Biedendiek, Bentheim,

und Dr.-Ing. Karl Kaufmann, Heidenheim/Brenz,

sind als Erfinder genannt worden

Zwecks einseitiger Veränderung der Tragflächen, also beispielsweise in der Weise, daß nur die in einer Richtung wirkende Tragfläche verändert wird, werden nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung einzelne Spurscheiben oder einzelne Tragringe gegen solche anderer Form ausgewechselt, derart, daß einzelne Spurscheiben nur noch auf der einen oder anderen Seite an den Tragringen anliegen.

Zur Ausübung des Verfahrens gemäß diesen neuen Vorschlägen wird das Spurlager in an sich bekannter Weise aus einzelnen abwechslungsweise angeordneten, mit dem Gehäuse verbundenen Tragringen und mit der Turbinenwelle verbundenen Spurscheiben gebildet, die einzeln ausbaubar eingesetzt sind, und ferner werden Distanzstücke entsprechender Länge als Ersatzstücke für die auszubauenden Tragringe bzw. Spurscheiben ausgebildet und bereitgehalten. Je nach den örtlichen Bedürfnissen werden solche Distanzringe als Ersatz für einen oder mehrere Tragringe und/oder Spurscheiben ausgebildet und erforderlichenfalls mehrere solcher Distanzringe, evtl. verschiedener Länge, bereitgehalten.

Für eine solche einseitige Veränderung der Tragflächen werden die Spurscheiben und Tragringe ebenfalls ausbaubar ausgebildet und ferner zusätzlich Spurscheiben und/oder Tragringe anderer Form hergestellt, derart, daß beim Einbau dieser Elemente einzelne Tragringe nur noch einseitig an den Spurscheiben anliegen.

Bei einer Ausführung des Spurlagers in der Weise, daß zwischen den aufeinanderfolgenden Spurscheiben je ein in seiner axialen Lange einem Tragring entsprechendes Abstandstück und zwischen aufeinanderfolgenden Tragringen je ein in seiner axialen Länge einer Spurscheibe entsprechendes Abstandstück angeordnet ist, genügt es für die einseitige Veränderung der Lagerfläche, die Abstandstücke ebenfalls ausbaubar auszubilden und einige Paare von Abstandstücken bereitzuhalten, die etwas langer sind und je nach Bedarf ein oder mehrere Paare der Abstandstücke gegen solche größerer Länge auszutauschen.

003 550/47

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Fig. 1 zeigt das Lager in der Form für maximale Belastung in beiden Richtungen,

Fig. 2 in der Form für eine Teilbelastung in beiden Richtungen und

'Fig. 3 in der Form für maximale Belastung in der einen Richtung und für Teilbelastung in der anderen Richtung.

Nach den Figuren, die teilweise im Schnitt die Spurlagersektion einer Bohrturbine zeigen, ist mit 1 das Mantelrohr dieser Sektion bezeichnet und mit 2 der Hohlwellenteil der Turbine. Nach Fig. 1 sind in dem Mantelrohr abwechselnd die mit Gummi belegten Spurscheiben 3 und die Abstandringe4 eingesetzt. Zwischen *5 den Spurscheiben laufen die Tragringe 5, die zusammen mit den Abstandringen 6 auf dem Hohlwellenteil 2 sitzen. Die Abstandringe 4 entsprechen in ihrer axialen Länge den Tragringen 5 und die Abstandstücke 6 den Spurscheiben 3 einschließlich Gummibelag. Bei dieser Anordnung tragen sämtliche Spurscheiben, und zwar sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung sind im Vergleich zu derjenigen nach Fig. 1 einzelne Spurscheiben und Abstandstücke herausgenommen, und hierfür ist ein längeres Distanzstück7 eingesetzt. Desgleichen sind auch einige Tragringe 5 und Abstandstücke 6 herausgenommen und durch die Distanzbüchse 8 ersetzt. Wie gestrichelt angedeutet, könnten an sich auch die Tragringe für diesen Zweck verbleiben. In dieser Anordnung ist das Spurlager für eine kleinere Belastung, und zwar in gleicher Weise für beide Richtungen geeignet, wie sie etwa in Frage kommt, wenn nicht mit allen Turbinensektionen gearbeitet wird.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung sind im Vergleich zu der Anordnung nach Fig. 1 einzelne Abstandringe 4 und 6 herausgenommen und durch längere Abstandringe 40 und 60 ersetzt, so daß einzelne Tragi inge einseitig von den Spurscheiben abgehoben sind. In dieser Anordnung ist das Spurlager in der einen Richtung für die volle Belastung und in der anderen Richtung für eine Teilbelastung geeignet.

Natürlich könnten die Spurscheiben und/oder die Tragringe auch so ausgebildet sein, daß sie zusammen mit je einem Abstandstück ein Stück bilden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Anpassen eines aus einer Anzahl von mit der Turbinenwelle verbundenen Spurscheiben aus Stahl und aus beiderseits der Spurscheiben liegenden mit dem Gehäuse verbundenen, vorzugsweise mit Gummilaufflächen versehenen Tragringen und gegebenenfalls erforderlichen Abstandstücken bestehenden Spurlagers für Bohrturbinen an unterschiedliche Druckbelastungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der jeweiligen in der einen und/oder anderen Achsrichtung wirksamen Tragflächen durch Ausbau bzw. Einbau einzelner Elemente, wie Tragringe (5), Spurscheiben (3) und Abstandstücke (4, 6, 7, 8, 40, 60), oder durch Austausch derartiger Elemente gegen solche anderer Längenabmessungen verändert wird.

2. Spurlager zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einzelne Tragringe (5) oder einzelne Spurscheiben (3) bzw. einzelne Tragringe und einzelne Spurscheiben und gegebenenfalls die zugehörigen Abstandstücke (4, 6) ausbaubar ausgebildet und angeordnet sind und ferner gekennzeichnet durch einzelne Tragringe und/oder Spurscheiben bzw. Distanzringe (7, 8., 40., 60) entsprechender Länge als Ersatz für einzelne oder mehrere auszubauende Tragringe bzw. Spurscheiben und Abstandstücke.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen