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Einrichtung an umlaufenden Maschinen zur Abstandskontrolle zwischen
Läufer und Gehause nach dem Zusammenbau der Maschine.
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Bei vielen Maschinen, wie Vordichtern, Turbinen und dgl., bei denen
ein vorzugsweise mit Schaufeln versehener Laufer innerhalb eines abgeschlossenen.
Maschinengehäuses umläuft, ist es erwünscht, bei dem Zusammenbau aber auch bei Revision
den Abstand zwischen Läufer und Gehäuse nach dem Zusammenbau der Maschine prufen
zu können, um Beschädigungen in der Maschine durch Streifen der umlaufenden Teile
zu vermeiden.
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Die Erfindung @ehendeit daher die Aufgabe, eine einfache Einrichtung
zur Abstandskontro@l@ zwischen E@ufer und den Gchäusewandungen zusammengebauter
Maschinen, wie Turbinen, Verdichter und dgl. zu nrmöglichen. Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe dadurch gelost, daß durch eine bei normalem Betrieb verschließbare
radiale Gehäusebohrung an der'Welle ein induktiver Meßgeber mit Tastkopf von außen
befestigt werden kann, dessen Tastkopf bei Drehung der Welle an der Wand des, Gehäuses
gleitet und dessen gelieferter Meßwert des Abstandes der Welle von der Lauferbohrung
als elektrische Spannung mittels durch die Gehausebohrung geführter Leitungen einem
elektrischen Meß-oder Anzeigegerät außernalb der Maschine zugefuhrt wird.
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Der Erfindungsgedcnke läßt sich in einfacher-und vorteilhafter W2ise
gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch verwirklichen, daß der an
seinem einen Ende zur Befestigung in einer Bohrung der Welle geeignete induktive
Meßgeber an seinem anderen, mit dem Tastkopf versehene Meßgeber mit einem, sieh
in Richtung der Gehäusebohrung und der Meßgeberachse erstrackenden Stell- und Führungsteil
über eine lest-. Kupplungseinrichtung verbunden werden kann, der das Einfuhren des
Me3gebers einschliellich dessen Leitungen durch die Gehäusebohrung in das Maschineninnere
und das Festsetzen des Gebers an der Welle ermöglicht.
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Ilierbei kann der Stell- und Führungsteil, um das Verschrauben des
Meßgebers mit einem Gewindefuß in der Maschine zu ermöglichen, als rohrformiger
Schraubenschlüssel ausgebildet sein, der auf einen
entsprechend
ausgebildeten Teil des Meßgebers aufgesetzt werden kann und mit dem Meßgeber in
axialer Richtung über einen innerhalb angeordneten Schraubteil lösbar verspannt
werden kann.
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Es empfiehlt sich. weiter., zur Schonung der Zuleitungen des induktivenMeßgeberssowohldeninduktiverMeßgeberwiedenrohrformi
ausgebfledeten Stell- und Führungsteil mit die Führung der Leitungen des Meßgebers
ermöglichenden Schlitzen zu versehen.
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Im folgenden soll die Erfindung nahef anhand der Zeichnung erläutert
werden.
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Figur 1 veranschaulichtschematisoheinTur.binengehäusa\,in'demeine
Einrichtung zur Abstandskontrolle zwischen Läufer und Ständer vorgesehenist.
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Figur 2 zeigt einen Axialschnitt in der Ebene A-B der Figur 1 durch
das Turbinengehäuse und läßt näher den Einbau der Meßeinrichtung erkenngn.
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In Figur l@ist sin Schnitt in der Radialebene durch eine Turbine wied
bedeutetdszweischaligezusamengeflansehteGe-.,r~°t,.v~.-..r häuse, das den eingebauten
Läufer 2 umschließt. Das Turbinengehäusse ,-y...x,.x.:aya,;..,<<~z=., istist
mit einer Radialbohrung 3 versehen, die im normalen Betrieb durch einen Schraubstöpsel
mit Dichtung abgeschIossen werden kann.
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Der Durchmesser der Gehcusebohrung 3 ist nun so groß ausgeführt, daß
< durch die Bohrung 3 ein induktiver Meßgeber 4 eingebracht werden kann. Letzterer
wird-wie in der Schnittebene A-B gestrichelt angedeutet, ist-in der spalter erläuterten
Weise an einer vorbereiteten Befestigungsflache des Läufers, beispielswelse in einer
Lauferbohrung, die mit 5 bezeichnet ist, befestigt. Zur Messung der Anzeige des
Gebers 4 dient ein Meßgerät 6, dessen Leitungen 7 ebenfalls durch die Bohrung3geführt
und an den induktiven Geber 4 angeschloss-en iSst'.
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Der Geber 4 weist einen magnetischen Kreis auf, der mit Wechselstrom
erregt wird. Der Wechselstrom wird dabei durch einen innerhat-b dbs Gebers 4 vorgesehenen
Zerhacker gewonnen, dem primärseltig über eine Speiseleitung 7 Gleichstrom zugeführt
werden kann. Der Meßgeber ; an sich bekannter Art, weist sodann zwei einander entgegengeschaltete
Spulen auf, deren magnetische Verkettung mit dem zugeordneten Feld durch Verschieben
des Ankers mittels eines Tastkopfes 4a des Gebers 4 verschoben werden kann. Wird
nun die Welle 2 mit dem In der Bohrung 5 befestigten induktiven Me3geber verdreht,
so bewegt sich der Tastkopf 4a an der Innenfläche la der Gehäusebohrung entlang,
wobei entsprechend den Änderungen des Abstandes zwischen der Gehäusewand la und
dem Läufer durch Verstellen des Tastkopfes 4a die Ausgangsspannung des induktiven
Gebers verändert wird. Beim Durchdrehen der'vWelle mu3-wie dies mit ausgezogenen
Linien in der Figur dargestellt ist-die Leitung 7 zwischen dem Meßgerät bzw. der
Gleichstromerregerquelle durch die Öffnung 3 entsprechend der VerdrehurX der Welle
nachgelassen werden. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, ermöglicht es die erläuterte
Anordnung, den Abstand zwischen
Laufer und Gehäusewandung zu kontrollieren.
Dabei kann die Ausgangsgröße des induktiven Meßgebers in der Anzeigevorrichtung
6 sichtbar gemacht oder aufgeschrieben werden. Im letzteren Falle kann vorteilhafter
Weise die Vorrichtung zum Drucken oder Aufzeichnen der Meßwerte von dem Drehwinkel
der Welle abhängig gemacht werden.
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Figur 2 der Zeichnung zeigt im Querschnitt durch die Turbine die Lage
des induktiven Meßgerbers 4 innerhalb eines zwischen zwei Schaufelreihen 8 liegenden
caltes 10. In dieser Figur ist gleichzeitig näher das Einbringen des induktiven
Meßgebers 4 veranschaulicht. Wie schon vorher er-ähnt war, mu3 der Fu3teil 4b des
Gebers 4 in einer Gewindebohrung 5 des Lri. ufers eingeschraubt werden. Um dies
zu ermöglichen, wird nun der induktive Meßgeber 4 vor der Vereingung mit dem L-ure
2 mit einem sich in hichtung der I, angsachse des Me3gebers erstreckenden Rohrschlusscl
11 verbunden. An seinem unteren Ende ist der RohrschlUssel 1l bei 12 sechskantförmig
aufgeweitet, daß er auf den sechskantformigen Kopfteil 13 des Gebers 4 aufgeschoben
werden kann. Innerhalb des Rohrschlüssels 11 und letzterem, an seinem oberen Deckelverschluß
lla durchdringend, ist zur Verriegelung des Rohrschlussels 11 mit dem Meßgeber 4
ein Schraubteil 14 vorgesehen, der in das Gewinde einer Ringnut 15 des Kopfteiles
13 eingeschraubt werden kann. Zur Ubertragung der axialgerichteten Kräfte ist dabei
ein Anschlagring 16 vorgesehen, der sich gegen Einbauteile 17 des rohrförmigen Schlüssels
11 anlegt. llb bedeutet noch einen Hebelarm, der ermdglicht, ein Drehmoment auf
den Schlüsselten 11 auszuüben.
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Der Xinbsu der Meßeinrichtung erfolgt nun in folgender Weise : Der
Meßgeber 4 wird nach vorheriger Funktionsprüfung mit dem Meßegerät 6 mit dem Schlüsselkorper11vereinigt,
d. h. der untere Teil des Schlüssels 12 wird über den Sechskantkopf 13 des Meßgebers
4 geschoben. Danach wird der Schraubteil l4 durch Verdrehen mittels eines an dem
Schraubkopf 14a angreifenden Schlüssels in die mit Gewinde versehene Bohrung 15
des Kopfteiles 13 eingespannt. Zuvor können zur Vermeidung von Schäden die Meß-und
Erregerleitungen 7 durch den rohrförmigen Schlüsselkörper l4 hindurchgezogen sein.
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Nunmehr kann der mit dem Schlüssel 11 losbar vereinigte Meßgeber 4
mit dem Gewindefuß 4a in der Gewindebohrung 5 der Welle eingeschraubt werden, wooei
auf den rohrförmigen Schlüssel 11 über den Ilebel llb das zum Einschrauben erforderliche
Drehmoment ausgeübt wird. Um dio Welle ohne weiteres in eine das Einführen des Meßgebers
ermöglichende Stellung zu führen, kann im 3ereiche des Läuferlagers am Lagerbock
eine entsprechende Markierung vorgesehen sein, die in Verbindung mit einer Markierung
der Welle die Möglichkeit gibt, die Bohrung 5 des Laufers und die Bohrung 3 des
Ständers gegeneinander auszurichten. Nach hraubung des Gebers. 4 mit der Wellenbohrung
3 wird der Schraubteil l4 aus der Gewindenut 15 des Sechskantkopfes 13 herausgeschraubt,
so daß der Schlüssel 11 mit seinem Sechskantteil 12 von dem Kopfteil 13 abgezogen
und aus der Bohrung 3 entfernt werden kann. Hierbei werden die Leitungen wieder
aus dam Rohrkörper herausgezogen. Nunmehr können die letzteren an die Meßeinrichtung
6 sowie Erregerstromquelle angeschlossen werden. Die
Einrichtung
ist nunmehr betriebsbereit und durch Verdrehen der Welle kann in der in Figur 1
angedeut@ten @eise der induktive Meß geber aus der gestrichelt angedeuteten Stellung
in jede beliebige Winkelstellung der Läuferwelle lle verstellt werden, wobei in
dem Meusgerät die Änderungen des Abstandes zwischen L"ufer uni Innengenäuse abgelesen
oder, aufgezeichnet werden können.
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In Einzelheiten kann selbstverständlich die beschriebene Anordnung
abgeändert werden. Dies gilt sowohl hinsichtlich der Geberausbildung selbst, wie
auch der lösbaren Verbindung zwischen dem als Stell-und Fuhrungsteil dienenden SchlÜssel
11. Anstelle einer Verschraubung zwischen dem Teil 14 und dem Kopfteil 13 des induktiven
Gedes Stellteiles 11 und des Gebers 4 vorgesehen werden.
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Vorteilhafter Weise kann der Meßwendler so ausgebildet werden, daß
sichseineEulängeZ...B.durchangesetzteVrrirngerungsringejggf. stufenlos ändern läßt.
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2 Figuren 5 Ansprüche