DE1628103A1

DE1628103A1 - Hydraulische Rohrturbine oder -Pumpe

Info

Publication number: DE1628103A1
Application number: DE19671628103
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl-Ing Baumann; Wilhelm Dipl-Ing Schuerenberg
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1967-06-09
Filing date: 1967-12-09
Publication date: 1971-05-27
Also published as: DE1628103B2; FR1570680A; CH466835A; GB1171037A; AT289676B

Description

ESCIIEH WYSS G.m.b.H.' Ravensburg, 4. Dez. 1967

W 95 ^D'

Hydraulische Rohrturbine oder -Pumpe

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Rohrturbine- oder -Pumpe, insbesondere mit drehbaren Laufradschaufeln sowie mit axial vom Wasser durchströmt er elektrischer Maschine, deren Rotor fest mit dem Laufradmantel der hydraulischen Maschine verbunden ist.

Bei den bisher ausgeführten Maschinen dieses Typs ist Oberwasser seitig ein regulierbarer Leitapparat angeordnet, dessen Leitschaufeln in einem äusseren, feststehenden Leitragring und in einer im Innern des rohrförmigen Strömungskörpers feststehend angeordneten Leitradnabe gelagert sind. Die Leitradnabe wird von Stützschaufeln, die die Nabe mit dem Fundament verbinden, gehalten. Die Verstellung der Leitradschaufeln erfolgt üblicherweise über einen Regulierring. -

Unterwasserseitig vom regulierbaren Leitapparat ist das Laufrad angeordnet, dessen Schaufeln in der Nabe fest - oder bei Kaplan-Rohrturbinen drehbar - gelagert sind. An seinem Aussenumfang ist das Laufrad mit dem Polradkranz der elektrischen Maschine verbunden. Im Falle der Kaplan-Rohrturbine sind die Laufradschaufeln im Polradkranz drehbar gelagert_p wohingegen bei der Propellerturbine di© Laufradschaufeln fest mit den Polradkrams

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Das Laufrad einschliesslich des Polradkranzes ist mittels einer, |ielle einerseits in der Leitradnabe und andererseits in einer ^abe im Saugrohr gelagert. Die Nabe im Saugrohr kann hierbei über Stutzschaufeln auf dem Maschinenfundament abgestützt sein. Diese AusfUhrungsform hat Jedoch strömungstechnische und insbesondere maschinenbauliehe Nachteile. Infolge der Störung speziell der unterwasserseitigen Strömung wird der Wirkungsgrad der Maschine gesenkt* Im Laufe der Entwicklung ist es zwar gelungen, durch strömungsgUnstige Gestaltung der Stutzschaufeln die Verringerung des Wirkungsgrades in erträglichen Grenzen zu halten* bei Maschinen mit drehbaren Laufradschaufeln muss nun aber das gesamte Gewicht des Polradkranzes der elektrischen Maschine über verhSltnlsmässig schwache Drehzapfen der Laufrad schaufeln^ über die Schaufeln bzw. die Laufradnabe übertragen werden. Hierdurch ergibt sich ein© sehr starke Belastung der Drehzapfen, die nach Möglichkeit vermieden werden sollte.

Aus der schweizerischen Patentschrift 3%7 253 ist hierzu eine Rohrturbinen- oder Rohrpumpenanlage bekannt geworden, bei der auf die Stützschaufeln der Laufradnabe verzichtet wird und bei der der Aussenkranz der elektrischen Maschine mit wenigstens einer Lauftrommel ausgerüstet ist, welche ausserhalb des rohrartigen Turbinen- bzw. Pumpengehäuses, beispielsweise über Rollen gelagert ist. Hierdurch ergibt sich eine Abstützung des schweren Polrades ausserhalb der wasserführenden StrÖmungswege_g woduroh gl@l®lsseitig nooh der Vorteil erzielt wird, dass di©

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ESCHER WYSS G.m.b.H. 1628103 4-12.67 W 95 D

, Bei der praktischen Verwirklichung dieser Maschinenkonzeption stellt sich die Aufgabe, ein möglichst gleichmässlges Anliegen aller Lagerrollen auf dem gesamten Teilumfang der Lagerung und damit eine möglichst gleichmässige Lagerbelastung zu-erzielen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Lagerrollen in den Gliedern einer Kette angeordnet sind. Die Kette kann vorzugsweise über Zwischenglieder unmittelbar im Fundament verankert sein. Es ist jedoch auch möglich, die Verankerung an einer geeigneten Stelle des Maschinengehäuses vorzunehmen.

Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe stellt durch die weitgehende Beweglichkeit der einzelnen Kettenglieder sicher, dass sich sämtliche Lagerrollen selbsttätig an den Umfang der Lagertrommel anlegen. Hierdurch wird das Ziel der gleichmässigen Belastung aller Rollen in optimaler Weise erreicht.

Die Erfindung wird' im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer hydraulischen Rohrturbine als Beispiel schematisch dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Ausführung einer Rohrturbine;

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt.

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In der Zeichnung ist mit 1 das Laufrad einer Rohrturbine bezeichnet, welches im Innern eines rohrförmigen Kanales 2 angeordnet ist, dessen Oberwasserseite bei 3 und dessen Unterwasserseite bei 4 dargestellt ist.

Das Laufrad 1 ist auf einer drehbaren Welle 5 angeordnet, die ihrerseits in der Nabe 6 gelagert ist. Die verstellbaren Laufradschaufeln 7 sind mit ihren Drehzapfen 8 im Laufradmantel 9 W gelagert. Der Laufradmantel 9> der mit seiner inneren Fläche 10 einen Teil des Strömungskanales bildet, ist bei 11 und 12 mittels Schleifdichtungen gegenüber den feststehenden Teilen des Strömungsrohres abgedichtet.

Auf dem äusseren Umfang des Laufradmaritels ist der Polradkranz 13 des elektrischen Generators befestigt, der seinerseits die Rotorwickluhg 14 trägt. Bei 15 ist der Statorpolkranz der elektrischen Maschine angedeutet.

Der Laufradmantel 9 ist mit Laufringen 16 ausgerüstet, an deren Umfang die Lagerrollen 17 anliegen. Erfindungsgemäss sind diese Lagerrollen in den Gliedern 18 einer Kette gelagert, die ihrerseits über Zugglieder 19 mit dem Fundament 20 verbunden ist. Die Vorrichtung 17; 18; 19 stellt das gesamte Traglager für den Rotor der hydraulischen und elektrischen Maschine dar.

Zur Erzielung grösserer Laufruhe kann es vorteilhaft sein, zusätzlich zu den Lagerrollen 17 am äusseren Umfang des Laufrad-

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mantels bzw. der darauf angeordneten Laufringe Stabilisierungsrollen 21 anzuordnen, die über Zwischenglieder 22 im Fundament 20 abgestützt sind. Diese Stabilisierungsrollen sollen sich vorzugsweise oberhalb der durch die Maschinenachse 2} gehenden . Horizontalen befinden.

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Claims

Belegexemplar! - 6 - Uarf nicht geändert weiden! Patentansprüche

1. Hydraulische Rohrturbine oder -Pumpe, insbesondere mit drehbaren Laufradschaufeln sowie mit axial vom Wasser durchströmter elektrischer Maschine, deren Rotor fest mit dem Laufradmantel der hydraulischen Maschine verbunden und am äusseren Umfang über Rollen oder dergl. gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerrollen (17) in den Gliedern (18) einer Kette angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kette über Zwischenglieder (19) im Fundament (20) verankert ist.

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