DE1528841A1 - Einrichtung zum Verstellen der Laufradschaufeln,insbesondere bei Schraubenpumpen und Kaplanturbinen waehrend des Betriebes - Google Patents

Description

PATENTANWALT 1 \J\ , J iUT*- j-'-*-»llATENTANWALT DIPL.ING. ADOLF SPRE« —~5i*l.-phys. DR. W. JUNIl/S

^3HANNOV£R 1528841

AII1IT1ASS* 10 · TILIFON Il 41 ία

18. 12. 1965

Anmelders Sigma Latin, narodnl podnilc, Lu tin Mein Zeichens 9957 Dr. J. / W

"Einrichtung zua !erstellen der Laufradschaufein, Inabesondere bei Schraubenpumpen und Kaplanturbinen während de· Betriebe··"

Die Erfindung bezieht «ich auf eine Einrichtung zum Verstellen Ton Laufradeohaufeln, inabeaonsere bei aghraubenpmipen und Kaplanturbinen währen* de· Batriebe··

Sa ist ein· Rain· ren Einriehtungen mom Tare teilen €τ Iaofradaohaufein Ton talaufBaaofclnen wthrend da· Batri·^·· takannt. Ein· dieser bekannten Einrichtungen iat bei Ptuapen so ausgeführt, daae in der Laufradnabe ein· Rosette eingebaut ist, die mit Hilfe einer Hebel-, Tar»ahn»ng- oder einer anderen ixt Überführung die Laufradeohaufeln Teretellt, wobei diese Rosette duroh eine Hebeeinrichtung und ein· durch 41· hohle Welle der Maschine heraus in den Maeohinenrau* geführte Zugstange betätigt wird. Bei einer anderen Teratelleinriontung wird die Rosette duroh ein fellensohutzrohr betätigt,

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das ähnlich wi· die Zugstange zum Maschinenraum geführt ist. Eint weitere bekannte Einrichtung iet so ausgeführt, daae die Scnaufeln mit Hilfe einer über den Verateller vom Servomotor aua gesteuerte Planetenverbindung der Schaufelhebel verstellt werden. Auoh bei Turbinen finden wir die bekannten Veirateile!^richtungen &it Servomotor. Verstelleinriohtungen, welche dia Schaufeln während de» Betriebe der Maachine verstellen, kolben besonders dort zur Anwendung, wo ein Stillstand der Maschine nicht möglich ist, z.B. bei Kühlmaachinen in

Kraftwerken, und weiterhin in fällen, wenn es zu einem hohen

Grad der Spiegelfläohenschwankung kommt, um eine Rationalisierung des Betriebs und optimale Arbeitsbedingungen für dl« Waaeerstrahlmaachlnen zu erreichen.

Die hier angeführten bekannten Aueführungen haben den Haohteil, dass die Regeleinrichtung, s.B. bsi Pumpen, «ie Baulänge einschränkt, gleichzeitig steigen infolge einer Lagsranaahlerhöhuag die Verluste. Die Regeleinrichtungen, d.h. Einrichtungen sua Verstelisn dsr Schaufeln, sind aueh »iemlioh kostspislig. Aueserdom können ungeregelte Pumpen ohne grundsätzlichen Eingriff in die Konstruktion nicht in surelohender Weiss für dsn Betrieb alt einer Regelung ausgerüstet werden, was sin erhöhtes Produktionssortiment bedeutet.

So entstand das Problem, eins Einrichtung au konstruieren, dis eins einfache und nicht kostspielige automatische Regelung, d.h. ein Verstellen der laufradeohaufein, von Wasserstrahl-

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maschinen gestattet und eine sciiaelle und zufriedenstellende Herricütung der llaaernten ohne Rj^lung ermöglicht. Gleichzeitig lauaste die Maschine in aolch einer Auaiiüirung her₆eateilt werden, bei der die Baulänge der Maechine, beiepiels- »veise der Pumpe, durch die Vera teil einrichtung nicht ungünstig beeiiix'luöBt v/ird, und bei der die infolge der Herauafunrung der Regeleinrichtung aus der Maechine entstehenden Verluste an Produktivität wegfallen.

Die Erfindung löat dieae Probleme und beseitigt die genannten Mangel und Nachteile bekannter Ausführungen.

Daa Wesen der Erfindung besteht darin, dasa die Einrichtung Zulu Verstellen der Laufradaοnaufein, inabesondere bei Sshrau— benpumpen und Kaplanturbinen mit Schaufeln, die über eine . Veratellroaette mit Hilfe einer Hebeeinrichtung o.a. geateuert wird, ein Steuerelement, z.B. eine Schraube oder eine Mutter ..ichraube, zum Steuern der Veretellroaette besitzt, dae in deu Längalager der Laufradnabe befestigt und über daa Getriebö^ehüuae mit einem Elektromotor verbunden iat, vrobei der Elektromotor und dae Getriebeffehause in dem Hohlraum der Laufradnabe oder in einem Hohlraum vor der Laufradnabe in der auapüromangstechnischen Gründen notwendigen Kappe vor der Habe befi:idlioh sind und von den übrigen Veretelleinrichtungen wÄosardieht getreruxt »ind und woboi daa Steuerelement weiterhin mit einem Ei Senkern einer Iixduktionaapule fest verbunden ist, die ini'erbelt* Lit den Anzeiger dee Verateilgrade der

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Schaufeln durchgeeohaltet ist·

Auf der beigelegten Zeichnung ist schematisch im Schnitt da« Beispiel einer Einrichtung nach der Erfindung veranschaulicht.

Die Einrichtung nach der Erfindung beeteht aus einer Veretellrosette 11, deren Arnlzahl der Zahl der Yerstellechaufeln 12 des Laufrads entspricht. Das Verstellen einer jeden Schaufel 12 geschieht nach dem bekannten Verfahren mit Hilfe von Zugetangenpaaren 13» 14 und dein Hebel 15» d:er am Zapfen 16 der Schaufel 12 mit dem Stift 17 befeetigt ist. Die VeretellroBette 11 ist innen mit einem Gewindehohlreu» versehen, in dem in der vertikalen Achse dee Laufrades das Steuerelement 16, beispielweise eine Steuerschraube» verläuft . Oben let an dem Steuerelement 18 ein Eisenkern 19 einer Induktionsspule 20 befestigt» die Im oberen feil de· Hohlraum« der Veretellroeette 11 festgehalten let. Dieeer Hohlraum ist von oben duxoh die wasserdichte labelstopfbuchse 21 abgeschlossen, welche der Kabelschluse 22 der Induktionsspule 20 durchquert« Dft« Steuerelement 18 ist am unteren Ende unterhalb der Verstellrosette 11 im Durobjaeeeer verbreitert und in dem mit einer Muttereehraube 24 festgeschraubten Langelager 23 gelagert» daa in dem nabendeckel 25 und in dem oberen Deckel 26 des Getriebegehäuse· 27 befestigt ist. Daa Getriebegehäuse 27 ist von bekannter Ausführung und reduziert die Drehzahl dee Elektromotor· 28 bei

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dem Obertragen auf das Steuerelement 18. Der für beide Umdrehungdrichtungen hergerichtete Elektromotor 28 ist Ton unten an dem Getriebegehäuse 27 befestigt und mit dem unteren Deckel 29 deo Getriebegenuuseo 27, welches aine entsprechende, als Abscnluss der Laufradnabe 30 geeignete Form hat, wasserdicht abgedeckt. Die Zuleitung zu dem Elektromotor 2ü geschieht r.it Hilfe eines ZuI^i tu.lgukabela 31, dem auch der Kabelanschluss 22 der Induktionsspule 20 angehört. Baa 2uleitun_foßkabel 31 führt von den Elektromotor 28 durch " einen in den Körper des Getriebegehäuse 27 gelegenen Kanal, duroh dessen oberen Deckel 26 und durch den Nabendeckel 25, wo er in der unteren Stopfbuchse 32 verpackt ist. Weiter durchquert es den Nabenhohlraum 30, wo an ihm, vrie bereite ausgeführt, der Kabelanschluss 22 angeschlossen ist, und es wird durch die obere Stopfbuchse 33 'iua dem Laufrad herausgeführt. Die Weiterführung des Zuleitungskabale 31 kann verschiedenartig geschehen. Auf der Zeichnung ist eine Ausführung angedeutet, bei der das Zuleitungekabel 31 auβserhalb | der Pumpenwelle 34 an deren Oberfläche entlang In an der Seite der Pumpenwelle 34 in einer Wellenbucnae 35 angebrachten Rille: gefünrt iet. Wenn die Puaipenwelle genügend in ihrer Festigkeit bemessen ist, kann das Zuleitungekabel 51 in eine Oberflächenrille gelegt werden. Ist die Pumpenwelle 34 hohl, so kann das Zuleitungekabel 31 auch innerhalb des Hohlraums geführt werden. An dem oberen trocknen Ende der Pumpenvrelle 34a verlauft die Stromzuleitung in bekaoiter Weise über dort angebrachte Schleifringe. Damit in den durch das

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Genaue· 27 geschützten Eauju mit dem Getriebe und mit dem Elektromotor 28 keine Flüssigkeit gelangt, ist zwischen dem Nabengehuuee 30 und dem nabendeckel 25 ein gewellter Dichtungsmantel 36 auβ Gummi o.ä> angebracht, der beide Hohlräume wasserdicht voneinander trennt und daa Bewegen der Verstellroaette 11, an deren Unterfront er mit Hilfe einer entsprechenden Stopfeuchsenunterlage 37 befestigt ist, ^ ermöglicht. Der Hohlraum dee unteren, die Nabe 30 sohliesaenden Deckels 29 ist mit Ol angefüllt, welches beim Drehen dea Laufrade infolge der Schleuderkraft in das Getriebegehäuses 27 durch die eich unten befindenden Schmierkanäle 36 gelangt und diese sohmiert.

Müssen die Schaufeln 12 des Laufrades uni einen bestimmten Winkel Vorstellt werden, bo wird der Elektromotor 28 in der Nabe 30 in Gang gesetzt wonach sr über da· Getriebegehäuse 27 da· Steuerelement 18 dreht. Die Rosette 11 reretellt dabei dia entsprechenden Schaufeln 12 Über das Zugatangenpaar 13,14 und den Hebel 15. Zugleich verschiebt das Steuerelement 18 den Eisenkern 19 in der Induktionsspule 20. Die Induktionsänderung äuesert sioh als Zeigerausschlag auf dem Steuerpult dee Maschinenraums, wobei der AussehlaffraA in Werten auegedrüokt werden kann, die den Yeretellgrad der Scnaufeln 12 des Laufrads angeben. Durch Inderung des Drehsinns des Elektromotor» 28 können die Schaufeln 12 in die Ausgangsstellung zurückgedreht werden.

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Di· Anordnung der Einrichtung nach der Erfindung kann ao erfolgen, daee der Elektromotor 28 und das Getriebegehäuse 27 oberhalb der labe 30 angebrüllt werden, beispielsweiee der Elektromotor 28 auf der «inen, und da« Getriebegehäuse 27 auf der anderen Seite. Diese Gestaltung ist aber kompliziert und für den gegebenen Tall besonders rom Standpunkt der räumlichen Gestaltung weniger geeignet»

Die Verstellroeette 11 kann auoh als Sohraube ausgeführt sein und das Steuerelement 1Θ als Steuersutter, was in einigen Fällen die gesamte Konstruktion der labe 30 rerkürat.

Die Einrichtung naoh der Erfindung ist ein iortsohritt gegenüber dem bisherigen Stand der Technik, denn sie sichert auf eine rerhältnismaasig einfache Art ohne gxoseen Kostenaufwand das Yeretellen der Schaufeln ron Waeeerstrahlaasohinen, wobei die Einrichtung direkt τοη des Steuerpult des Masohinsnhauses aus gesteuert werden kann« Die lanTinge der Waseeretralilmaeohinan, s.B· der Schraubenpuapen, wird durch den Einbau einer Segeleinriohtung nicht eingeschränkt·

Als ein bedeutenden Torteil kann weiterhin dl· Tatsaohe angesehen werden, dass mit dieser Regeleinrichtung Sohraubenpumpen usw., die vorher keine Regeleinrichtung befassen., ohne wesentliche und aufwandreiche Xonstruktionaänderungen nachträglich daait rersehen werden körttien·

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Claims (1)

1. Anmelder: Sigma Lutin, narodni podnik, Lutin Mein Zeichen: 9957 Dr. J. / W

   Patentansprüche

   !^Einrichtung zum Verstellen der Laufradschaufein, insbesondere bei Sohraubenpunipen und Kaplanturbinen, wo die Schaufeln durch eine Veratellroeette mit Hilfe einer Hebeloder einer ahnlichen Einrichtung geeteuert werden, dadurch gekennzeichnet,

   dass ein Steuerelement (Ib), z.B. eine Steuerachraube oder Steueriuutter zur Steuerung der Verstellrosette (11), welcaes in dem !auflager (23) der Lauf radnabe (23) liegt, über das Getrieuegehäuse (27) mit dem Elektromotor (28) verbunden ist, und das Getriebegehäuse (27) mit dem Elektromotor (2b) von dem Habenhohlraum (30) des Laufrades mit den übrigen Verstelleinrichtungen wasserdicht getrennt sind, wobei das Steuerelement (16) ferner mit dem Eisenkern (19) der Induktionsspule (20) verbunden ist, dem ein Anzeiger des Schwenkgrads der Schaufeln (12) angeschlossen ist.

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   2· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Elektromotor (28) und das darüber gelegene Getriebegehäuse (27) unter den übrigen Terstelleinrichtungen (13,14» 15,16,17,18,19,20) der Laufradaαhaufein in dem labenhohlraua (30) im Ölbad eingebaut Bind, wobei sich in der unteren Wand dee Getriebegehäuaes (27) Sohmierkankle (38) befinden. ä

   3· Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

   dads das Zuleitungskabel (31) des Elektromotors (28) zusammen mit dem Kabelanschluss (22) der Induktion·spule (20) durch die obere Verpackung (33) au· dem Habenhohlrau» (30) herausgeführt wird und entlang der Pumpenirelle (35) in den Killen der Wellenbucheen (35) zu den Schleifringen führt, die in dem trocknen Teil der Pumpenwelle (34) installiert sind·

   4· Einrichtung nach Anapruoa 1 bi· 3» dadurch gekennzeichnet,

   das· der den Elektromotor (28) und da· Getriebegehäuse (27) enthaltende Baum von dem übrigen labenrauB (30) mit Hilf« eine· gewellten StopXbuchemantel· (36) waeserdioht getrennt ist, der zwischen dem Band de· labenkörper· (30), dea de· labeadeokels (25) und an der unteren Stirn der Terstellroeette (ll) befestigt ist·

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