DE1251250B

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Info

Publication number: DE1251250B
Application number: DENDAT1251250D
Authority: DE
Publication date: 1967-09-28

Description

DEUTSCHES PATENTAMT AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 88 a-8

Nummer: 1251 250

Aktenzeichen: H 507721 c/88 a

^ 251 230 Anmeldetag: 7. November 1963

Auslegetag: 28. September 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiervorrichtung für hydraulische Maschinen mit einem einstellbare Schaufeln aufweisenden Läufer, mit einem Servomotor zur Einstellung der Steigung der Läuferschaufeln und mit einer Verbindung der beiderseits des Servomotorkolbens vorgesehenen Druckkammern mit dem Innenraum der Läufernabe.

Bei hydraulischen Maschinen, deren Läufer wie bei Kaplanturbinen während des Betriebes auf seiner Außenseite ständig mit Wasser in Berührung steht, muß man Vorsorge dagegen treffen, daß Wasser beispielsweise an den Trennfugen zwischen der Läufernabe und den relativ dazu beweglichen Turbinenschaufeln in das Innere der hohlen Läufernabe eindringen kann. Üblicherweise geschieht dies dadurch, daß man den Innenraum der Läufernabe unter Druck setzt.

Als ein einfacher Weg, den Innenraum der Läufernabe unter Druck zu setzen, ist es bekannt, Drucköl aus der Druckkammer des zur Einstellung der Schaufeln vorgesehenen Servomotors in den Nabenhohlraum zu leiten. Nachteilig ist dabei jedoch, daß der Öldruck des Motors in dessen Endstellungen absinkt. Entsprechend vermindert sich auch der im Nabeninneren herrschende Druck, so daß nicht mehr die Gewähr dafür gegeben ist, daß kein Wasser von außen in den Nabenhohlräum eindringen kann.

Diese Gefahr besteht nicht bei einer anderen bekannten Art, das Nabeninnere unter Druck zu setzen, gemäß der eine besondere Druckquelle das Nabeninnere mit Druckmittel speist. Der Nachteil dieser Vorrichtung liegt jedoch in erhöhtem konstruktivem Aufwand, der zu höheren Gestehungskosten und gesteigerter Wartungsbedürftigkeit durch den zweiten Druckmittelkreislauf führt.

Schließlich ist noch eine Vorrichtung bekannt, bei der die beiden Druckkammern des Servomotors für die Schaufeleinstellung über gesonderte Druckölleitungen mit dem Nabeninneren verbunden sind. Auf diese Weise wird zwar ein Druckabfall im Nabenhohlraum bei der Umkehr der Bewegungsrichtung des Kolbens des Servomotors vermieden, dieser Vorteil wird jedoch wiederum durch einen erhöhten konstruktiven Aufwand erkauft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schmiervorrichtung für hydraulische Maschinen der eingangs erwähnten Art anzugeben, die es ohne wesentlichen zusätzlichen Aufwand gestattet, den im Nabeninneren herrschenden Druck bei jedem Betriebszustand des Servomotors auf einem zur Verhinderung des Eindringens von Wasser von außen her ausreichenden Wert zu halten.

Schmiervorrichtung für hydraulische Maschinen
mit einem einstellbare Schaufeln
aufweisenden Läufer

Anmelder:

Hitachi, Ltd., Tokio
Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht,
Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:

Nobuyasu Yokoi, Sukegawacho, Hitachi-shi
(Japan)

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 7. November 1962 (65 983)

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Innenraum der Läufernabe mit den beiderseits des Servomotorkolbens befindlichen Kammern in unmittelbarer Verbindung durch eine einzige Leitung steht, deren im Servomotorkolben liegender Teil in eine beide Kammern verbindende axiale Bohrung übergeht.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann in dem dem Servomotor zugewandten Teil der Läufernabe eine Ölauslaßöffnung eingeformt sein, die den Innenraum der Nabe mit einem Ölsammeltank verbindet. Man erhält so einen geschlossenen Druck- und Schmierölkreislauf, in dem das umlaufende öl immer wieder zum Einsatz kommt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung näher beschrieben. Dabei zeigt

F i g. 1 einen lotrechten Teilschnitt durch den Läufer einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kaplanturbine und

Fig.2 einen vergrößerten Teilschnitt durch den Drucköleinlaßabschnitt gemäß F i g. 1.

In der Zeichnung bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Servomotor, der im Oberteil der Läufernabe 2 angeordnet ist und einen Kolben 3 besitzt. Am Oberteil der Turbinenwelle 4, 5 ist eine Druckölzufuhreinrichtung 6 mit Einlaßkammern 7 und 8 angeordnet, die den Servomotor 1 mit Drucköl speist. Die Bezugszahl 9 bezeichnet einen Ölvorratsbehälter zum Sammeln von. Öl, das bereits zum Schmieren und zur

709 649/114

Claims

Druckerzeugung im Innern der Läufernabe 2 gedient hat, und ein nicht gezeichneter ölsammeltank dient zur Aufnahme von öl vom ölvorratsbehälter 9 her durch eine Leitung 24. In der hohlen Turbinenwelle 4, 5 sind Druckleitungen 10 und 11 vor- gesehen, die in die Einlaßkammern 7 und 8 gefördertes Drucköl nach dem Servomotor 1 hinleiten. Die Läufernabe 2 begrenzt einen größeren Hohlraum A; eine ölauslaßleitung 12 ist in die Turbinenwelle 4, 5 eingeformt und mit einer Ölauslaß- öffnung 23 verbunden, die sich durch die Wände der Läufernabe 2 und des Unterteiles der Turbinenwelle 4 bis 5 hindurch erstreckt und dazu dient, öl, das für Schmierzwecke und zur Druckerzeugung in der Turbinennabe in diese eingespeist worden ist, nach oben in den ölvorratsraum 9 zu leiten. Ein Paar Drucköleinlaßstücke 13 und 14 sind in die gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 3 eingepaßt und weisen jeweils eine Durchgangsöffnung mit begrenztem Durchmesser auf. Wie dargestellt, stehen die Durchgangs- öffnungen mit einem ölkanal 15 in Verbindung, der sich durch den Kolben 3 hindurch erstreckt und zu dessen gegenüberliegenden Seiten parallel ist. Eine Bedienungsstange 16 zur Betätigung der Läuferschaufeln 19 ist in die Läufernabe 2 eingesetzt und an einem Ende mit dem Motorkolben 3 und am anderen Ende mit einem Mechanismus zur Betätigung der Läuferschaufeln 19 verbunden. In die Bedienungsstange 16 ist eine Leitung 17 eingeformt, die an einem Ende mit dem im Motorkolben vorgesehenen ölkanal 15 und am anderen Ende mit einem in die Läufernabe 2 eingeformten Innen- oder Mittelhohlraum 18 verbunden ist. Ein Kanal 20 ist durch den Lagerzapfen B einer jeden der Läuferschaufeln 19 hindurchgeführt und läßt Drucköl vom Hohlraum 18 durch diesen Kanal auf die Oberfläche der Lagerzapfen B zur Schmierung von Lagerbuchsen 21 und 22 fließen, die in der Läufernabe 2 zum Halten der Läuferschaufeln 19 vorgesehen sind. Zur Inbetriebnahme der Vorrichtung wird über eine der Leitungen 25 oder 26 Drucköl in die Einlaßkammern 7 bzw. 8 eingespeist. Von dort gelangt das Drucköl über die Leitungen 10 bzw. 11 in die untere bzw. in die obere Druckkammer des Servomotors 1, so daß sich der Kolben 3 nach aufwärts bzw. nach abwärts verschiebt. Außerdem tritt Druck- öl aus den Druckkammern des Servomotors 1 über die Einlaßstücke 13 bzw. 14 im Kolben 3 in den Kanal 15 im Kolben 3 und anschließend in die in die Betätigungsstange 16 für die Schaufeln 19 eingeformte Leitung 17 ein und sammelt sich in dem Innenraum 18 der Läufernabe 2. Dort dient es außer zur Erzeugung eines Innendrucks zur Schmierung der Lager der Betätigungsstange 16. Außerdem fließt es durch die Kanäle 20 in den Lagerzapfen B der Schaufeln 19 und die darin eingeformten ölnuten 27 und 28 auf die Oberfläche der Buchsen 21 und 22, in denen die Schaufeln 19 gelagert sind, und dient dort als Schmier- und Dichtmittel. Schließlich gelangt das Drucköl über die Auslaßöffnung 23 der Läufernabe 2 und der Turbinenwelle 4 in eine nach oben führende Leitung 12 zwischen der Turbinenwelle 4,5 und der Leitung 11 in den ölvorratsbehälter 9 und von dort über die Leitung 24 zu dem in der Zeichnung nicht dargestellten ölsammeltank. Patentansprüche:

1. Schmiervorrichtung für hydraulische Maschinen mit einem einstellbare Schaufeln aufweisenden Läufer, mit einem Servomotor zur Einstellung der Steigung der Läuferschaufeln und mit einer Verbindung der beiderseits des Servomotorkolbens vorgesehenen Druckkammern mit dem Innenraum der Läufernabe, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (A) der Läufernabe (2) mit den beiderseits des Servomotorkolbens (3) befindlichen Kammern in unmittelbarer Verbindung durch eine einzige Leitung (17) steht, deren im Servomotorkolben liegender Teil (15) in eine beide Kammern verbindende axiale Bohrung übergeht.

2. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem dem Servomotor (1) zugewandten Teil der Läufernabe (2) eine ölauslaßöffnung (23) eingeformt ist, die den Innenraum (Λ) der Nabe mit einem ölsammeltank verbindet.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.- Patentschrift Nr. 2 283 128.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen