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Labyrinth-Stopfbuchsananordnung für Rotations-Strömungsmaschinen mit
elastischem Arbeitsmittel Die Erfindung betrifft Labyrinth-Stopfbuchsananordnungen
für Rotations-Strömungsmaschinen mit elastischem Arbeitsmittel, mit einem am Maschinengehäuse
befestigten Stopfbuchsengehäuse, welches mehrere radial verlaufende, mit am Maschinengehäuse
befestigten Führungsstücken zusammenwirkende, eine Radialausdehnung des Stopfbuchsengehäuses
bei gleichzeitiger
Aufrechterhaltung eines angemessenen Spieles
zwischen der Welle und der im Stopfbuchsengehäuse untergebrachten Labyrinthdichtung
zulassende Führungsstücke aufweist.
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Wenn die, die Maschinenwelle umgreifenden Labyrinthringe in einem
Stopfbuchsengehäuse untergebracht sind, welches an der Stirnseite eines Turbinengehäuses
befestigt ist; so ist zur Führung des Stopfbuchsengehäuses eine Vielzahl von mit
gleichem Umfangsabstand zueinander angeordneten Führungsstücken erforderlich, damit
sich das Stopfbuchsengehäuse radial ausdehnen kann und zwischen der Turbinenrotorwelle
und den Labyrinthringen ein angemessenes Spiel aufrechterhalten wird. Bisher machten
es die sich durch die Herstellung und die Werkstattmontage addierenden Toleranzen
erforderlich, die Führungsstücke während der Montage jeweils von Hand einzeln einzupassen
und beim Aufstellen der Maschine ist es häufig erforderlich, nochmals neue Führungsstücke
einzupassen.
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Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei Strömungsmaschinen
der vorstehend erwähnten Art das Stopfbuchsengehäuse am Maschinengehäuse befestigen
zu können, ohne daß die hierfür erforderlichen Führungsstücke jeweils von Hand ausgesondert
und eingepaßt werden müssen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch
gelöst,
daß die Führungsstücke jeweils eine mit einer exzentrischen Buchse bestückte Durchtrittsöffnung
aufweisen, durch welche Ungenauigkeiten der Anordnung der Führungsschlitze mit Bezug
auf die führungsstückhaltende Befestigungsmittel ausgeglichen werden können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird im folgenden beschrieben. Es stellen dar: Fig. 1 in schematischer, perspektivischer
Darstellung einen axialen Halbschnitt eines Teiles einer Turbine mit einer erfindüngsgemäßen
Stopfbuchsenanordnung, Fig. 2 eine schematische Stirnansicht des Turbinenteiles
nach Fig. 1, wobei ein Teil herausgebrochen gezeichnet ist, Fig. einen schematischen
Schnitt längs der Ebene III-III in Fig. 2, Fiu. 4 eine vergrößerte, schematische
Detailansicht einer erfindungsgemäßen FUhrungsstückanordnung
nach
der Erfindung für ein Labyrinth-Stopfbuchsengehäuse der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten
Turbine, Fig. 5 einen schematischen Axialschnitt längs der Ebene V-V in Fig. 4,
und Fig. 6 eine schematische Ansicht längs der Ebene VI-VI in Fig. 5.
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Fig. 1 zeigt eine in einem Maschinengehäuse 11 einer Dampfturbine
drehbar gelagerte Welle 10. Das Maschinengehäuse 11 ist längs der in Fig. 2 angegebenen
Horizontalebene P-P in einen oberen Gehäuseteil 12 und einen unteren Gehäuseteil
17 unterteilt. Die Welle 10 ist in nichtdargestellten Lagern gelagert.
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Um ein Auslecken von Dampf längs der Welle 10 zu verhindern bzw.
zu verringern, sind im Maschinengehäuse -11 und in. einem mittels Kopfschrauben
16 stirnseitig an diesem befestigten Stopfbuchsengehäuse 15 jeweils die Welle 10
umgreifende, kreisbogenförmige Labyrinthringe 14 untergebracht. Das Stopfbuchsengehäuse
15 ist längs einer Horizontalebene
ebenfalls in einen-oberen Gehäuseteil
17 und einen unteren Gehäuseteil 18 unterteilt. Wie am deutlichsten aus Fig. 2 ersichtlich
ist, sind die in der Stopfbuchse 15 untergebrachten Labyrinthringe 14 in obere Labyrinthsegmente
21 und untere Labyrinthsegmente 22 unterteilt. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die
Labyrinthsegmente jeweils Kämme 23 aufweisen, die mit in der Welle 10 gebildeten
Kämmen 24 zusammenwirken, so daß die gesamte Anordnung zusammen eine Labyrinthdichtung
ergibt. Die beiden Hälften des Stopfbuchsengehäuses 15 sind mittels Schrauben 25
miteinander verschraubt. In gleicher Weise sind die beiden Hälften des Maschinengehäuses
kl mittels in Gewindebohrungen (Fig. 1) eingeschraubter Schrauben miteinander verschraubt.
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Um zu ermöglichen, daß sich das Stopfbuchsengehäuse 15 radial ausdehnen
kann und daß zwischen der Turbinenwelle 10 -und den Labyrinthringen 14 ein angemessenes
Spiel aufrechterhalten wird, sind mehrere, beispielsweise vier jeweils mit gleichem
Abstand rund um das Stopfbuchsengehäuse herum angeordnete Führungen 26 vorgesehen.
Die Führungen 26 sind so konstruiert, daß sich das Stopfbuchsengehäuse zwar radial
ausdehnen kann, daß es sich mit Bezug auf die Zelle 10 jedoch nicht querverschieben
kann. Die Kopfschrauben 16 sind jeweils mit Spiel durch in dem Stopfbuchsengehäuse
15
gebildete Bohrungen 27 hindurchgeführt, wie dies in Fig. 5 dargestellt
ist. Hierdurch kann sich das Stopfbuchsengehäuse 15 relativ zu dem Maschinengehäuse
11 ausdehnen. Zwischen die einzelnen Segmente der Labyrinthringe 14 und das Stopfbuchsengehäuse
15 ist in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise jeweils eine Blattfeder 28 eingesetzt.
Die Federn 28 halten die in Segmente unterteilten Labyrinthringe 14 in ihrer Lage,
wenn in dem Stopfbuchsengehäuse 15 kein Druck herrscht. Ferner ermöglichen es die
Federn 28, daß sich die Segmente der Labyrinthringe 14 radial nach außen bewegen,
wenn während des Betriebes durch Nichtfluchten ein Reiben mit dem Ständer auftreten
sollte.
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Während des Betriebes im Stopfbuchsengehäuse herrschender Druck trägt
dazu bei, daß die Segmente der Labyrinthringe 14 in ihrer Lage gehalten werden.
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Wie dies deutlicher in den Fig. 4 und 6 dargestellt ist, weisen die
Führungen 26 jeweils ein ouaderförmiges Führungsstück 51 auf, das jeweils gleitend
in einem im Stopfbuchsengehäuse 15 gebildeten Führungsschlitz 32 untergebracht ist.
Wie eingangs erwähnt wade, machten es die sich durch die während der Herstellung
und während der Werkstattmontage addierenden Toleranzen ergebenden Ungenauigkeiten
bisher erforderlich, die einzelnen Führungsstücke 51 jeweils von Hand in eine zugehörigen
Fuhrungsschlitz
32 einzupassen, wenn das Stopfbuchsengehäuse 15
an das Maschinengehäuse 11 anmontiert wurde. Um Herstellungsungenauigkeiten auszugleichen
und ein mühsames Einpassen von Hand zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung.
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jedem'Führungsstück 51 eine exzentrische Buchse 33 zugeordnet. Die
Buchsen 33 sind zylindrisch und jeweils mit einer exzentrisch angeordneten zylindrischen
Bohrung 54 versehen, welch letztere jeweils zur Aufnahme einer Pass-Stiftschräube
55 dient, mit welcher das betreffende Führungsstück jeweils am Maschinengehäuse
11 befestigt ist. Die Buchsen 55 sind jeweils drehbar in einer zylindrischen Bohrung
36 des betreffende@ Führungsstückes 31 untergebracht. An ihrer' äußeren Stirnseite
sind die Buchsen 55 jeweils mit einer Nut 37 ersehen, mittels welcher sie unter
Zuhilfenahme eines geeigneten Werkzeuges drehbar sind.
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Aus der Betrachtung der früher üblichen Befestigung der einzelnen
Führungsstücke ergibt sich, daß für jedes Führungsstück ein optimaler Buchsenversatz
notwendig ist.
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Die in den Führungsstücken 31 jeweils gebildete Bohrung 36 ist jeweils
gerade groß genug, um die zugehörige Buchse 33 aufzunehmen. Die in den Buchsen 33
jeweils gebildete Bchrun: - ist jeweils wiederum gerade groß genug, um
denjenigen
Teil 40 der Pass- Stiftschraube 35 aufzunehmen, welcher den größten Durchmesser
aufweist. Die Tiefe der einzelnen FUhrungsschlitze 32 ist mehr als ausreichend um
jeweils ein FUhrungsstück, ferner radiale Ausdehnungen und die jeweilige Buchsenexzentrizität
aufzunehmen. Die Führungsschlitze und Führungsstücke können also nunmehr nach Zeichnung
hergestellt werden. Die zur Aufnahme der Pass- Stiftschrauben 35 dienenden Passbohrungen
38 werden also im Maschinengehäuse 11 zusammen mit den im Stopfbuchsengehäuse gebildeten
Bohrungen 27 gebohrt. Auf diese Weise werden alle von Hand vorzunehmenden Passarbeiten
vermieden.
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Zum Zwecke der Montage der Führungsstücke 31 werden, nachdem das
Stopfbuchsengehäuse 15 mittels der Kopfschrauben 16 am Maschinengehäuse 11 befestigt
wurde, die Pass- Stiftschrauben 55 in die Passbohrungen 38 eingetrieben. Die Passtücke
51 werden dann jeweils über die Pass-Stiftschrauben 35 hinweg in die FUhrungsschlitze
32 eingefügt. Anschließend werden die exzentrischen Buchsen 37 auf die Pass- Stiftschrauben
55 aufgesteckt, so daß die Pass- Stiftschrauben durch die in diesen Buchsen gebildeten
Bohrungen hindurchragen. Daraufhin werden die einzellen Buchsen 35 so lange gedreht
bis sie jeweils mit
der zugehörigen Bohrung 36 der Führungsstücke
31 fluchten.
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Um die Buchsen 33 auf die Führungsstücke 31 auszurichten, müssen letztere
längs ihrer Führungsschlitze 32 ebenfalls entweder nach innen oder nach außen verschoben
werden, Um das Ausrichten zu erleichtern, können die Stirnseiten der Buchsen 33
leicht angefast sein. Wenn die betreffende Buchse 33 vollständig in die zugehörige
Bohrung 36 eingesetzt ist, kann sie mittels Hammerschlag oder durch Heftschweißung
in ihrer Lage fixiert werden, wie dies in Fig. 6 bei 39 angedeutet ist. Die gesamte
Anordnung der einzelnen Fuhrungsstücke wird jeweils mittels einer Unterlagscheibe
41 und einer auf die zugehörige Pass- Stift schraube 55 aufgeschraubten Mutter 42
in ihrer Lage gehalten0 Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß sich
durch die Erfindung eine Anordnung ergibt, gemäß welcher sich das Stopfbuchsengehäuse
radial ausdehnen kann so daß zwischen der Turbinenwelle und den sie umgebenden Labyrinthringen
stets ein angemessenes Spiel aufrechterhalten wird0 Die das radiale Ausdehnen der
betreffenden Stopfbuchse ermöglichenden Führungsstücke der einzelnen erfindungsgemäßen
Führungen können jeweils montiert werden, ohne daß sie bei Herstellungsungenauigkeiten
von Hand
in den jeweils zugehörigen Führungsschlitz eingepaßt zu
werden brauchen. Hierdurch werden die Herstellungszeit und die Herstellungskosten
des betreffenden Erzeugnisses verringert.