DE1905480A1 - Hydraulic machine - Google Patents

Hydraulic machine

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DE1905480A1
DE1905480A1 DE19691905480 DE1905480A DE1905480A1 DE 1905480 A1 DE1905480 A1 DE 1905480A1 DE 19691905480 DE19691905480 DE 19691905480 DE 1905480 A DE1905480 A DE 1905480A DE 1905480 A1 DE1905480 A1 DE 1905480A1
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hydraulic machine
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masonry
outer ring
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DE19691905480
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Pierre Piguet
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Ateliers des Charmilles SA
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Ateliers des Charmilles SA
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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16Stators
    • F03B3/18Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • F03B3/183Adjustable vanes, e.g. wicket gates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F03B11/00Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/02Casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Hydraulic Turbines (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Maschine, insbesondere eine Turbine, eine Pumpe oder Turbopumpe, bestehend aus einem Gehäuse torischer Form, einem Rad, einem Verteiler bzw einem Diffusor der zwischen zwei Böden angeordnet ist, und einem Ansaugkanal, wobei der Boden, der dem Ansaugkanal entgegengesetzt ist einen äusseren Ring zur Aufnahme der Drehzapfen der Leitschaufeln des Verteilers und einen zentralen Deckel umfasst, der sich vom Ring bis nahe zur Welle erstreckt, die das Rad trägt.The invention relates to a hydraulic machine, in particular a turbine, pump or turbo pump, consisting of a housing toric shape, a wheel, a distributor or a diffuser which is arranged between two floors, and an intake duct, the bottom opposite the intake duct having an outer ring for receiving the pivot pin the guide vanes of the distributor and a central one Includes cover that extends from the ring to near the shaft, who carries the wheel.

JPC/W/asJPC / W / as

909845/00 38909845/00 38

Bei den hydraulischen Maschinen der obenerwähnten Bauart ist . es notwendig, wenn es sich um Hochleistungsmaschinen handelt,-eine besonders wirksame Versteifung des Bodens der dem Ansaugkanal entgegen gesetzt ist vorzusehen* angesichts der auf diesen einwirkenden Belastung. Im allgemeinen besteht diese Versteifung aus mehreren übereinanderliegenden, durch Streben verbundenen Platten. Diese Ausführung weist jedoch den Nachteil auf> schwer und kostspielig zu sein und der Zugang zu den Steuerzapfen der Le it se häufe In des Verteilers zu erschweren., Mit der erfindungsgemässen hydraulischen Maschine wird nun das Ziel verfolgt die obenangeführten Nachteile zu beseitigen. Diese Maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen werden, um der ■· Mauerwerkmassey welche die Maschine umgibt, einen Teil der Belastung die auf den genannten äusseren Ring und die ganze Belastung die auf den zentralen Deckel einwirkt, zu übertragen.In the hydraulic machines of the type mentioned above. it is necessary, when it comes to high-performance machines, -one Particularly effective stiffening of the floor opposite to the intake duct is to be provided * in view of the on this acting load. In general, this stiffener consists of several superimposed, connected by struts Plates. However, this design has the disadvantage of> heavy and being costly and having access to the control studs It is easier to make it harder to get into the distributor. With the hydraulic machine according to the invention, the goal is now being pursued to eliminate the disadvantages mentioned above. This machine is characterized in that means are provided in order to Masonry massey that surrounds the machine, part of the Load the on said outer ring and the whole Load acting on the central cover to transfer.

Die beiliegende Zeichnung zeigt schematisch und beispielhaft zwei Ausführungsformen der erfindungsgemässen hydraulischen Maschine. Darin zeigen;The accompanying drawing shows schematically and by way of example two embodiments of the hydraulic machine according to the invention. Show in it;

Fig. 1 einen axialen Teilschnitt einer Turbine der Francis--"äi Bauart; _ ' ■ ; ;'0^'Fig. 1 is an axial partial section of a turbine of the Francis-- "ai type; _ '■;;' 0 ^ '

Fig. 2 ebenfalls, einen Teilschnitt einer Turbine der Kaplan- . Bauart*.:- ..■ ,_,,..-; ..... ,-._. ■ .. ,..■:.-,.■ .; -.. _ /^ Fig. 2 also, a partial section of a turbine of the Kaplan. Type *.: - .. ■, _ ,, ..-; ....., -._. ■ .., .. ■: .- ,. ■. ; - .. _ / ^

Mit Bezug auf die Fig. 1 enthält die dargestellte hydraulische Turbine eine Welle 1 die das Francis-Rad 2 trägt. Dieses Rad'2With reference to Fig. 1, the illustrated includes hydraulic Turbine a shaft 1 that carries the Francis wheel 2. This bike'2

9098AS7 0038 : _■_"-9098AS7 0038 : _ ■ _ "-

wird von einem Gehäuse 3 torischer Form mit Wasser versorgt. Das Wasser, das aus diesem Gehäuse 3 ausströmt fliesst dann durch den aus mehreren Leitschaufeln 5 bestehenden Verteiler 4 zum Rad 2 zu. Die Drehzapfen 6 bzw 7 dieser Leitschau* fein 5 sind in .Lagern 8 bzw 9 eines unteren 10 bzw oberen Bodenßil gelagert. Dieser obere Boden 11, der eigehtliw.i derjenige ist, welcher dem Ansaugkanal 12 der Maschine entgegengesetzt ist, umfasst einen äüsseren Ring 13, in welchem die Lager 9 zur Aufnahme der Drehzapfen 7 angeordnet sind. Dieser Boden 11 umfasst ebenfalls einen zentralen Deckel 14, der sich vom Ring 13 bis nahe zur Welle erstreckt, die das Rad trägt.is supplied with water by a housing 3 toric shape. The water that flows out of this housing 3 then flows through the distributor consisting of several guide vanes 5 4 to bike 2 too. The pivot pins 6 and 7 of this lead show * fine 5 are in .bager 8 or 9 of a lower 10 or upper Stored Bodenßil. This upper floor 11, the eigehtliw.i is that which is opposite to the intake duct 12 of the engine, comprises an outer ring 13 in which the bearings 9 for receiving the pivot pin 7 are arranged. This bottom 11 also includes a central cover 14, which extends from the ring 13 to near the shaft that the Wheel carries.

Ein Verbindungsstück 15» das ebenfalls aus einem Ring bestehen kann, ist auf der, durch den Ring 13 und den DeckelA connecting piece 15 »which also consists of a ring can, is on the, through the ring 13 and the lid

14 gebildeten Fuge angeordnet.14 formed joint arranged.

Eine Reihe von parallel zur Welle 1 angeordneten Säulen 16, die längs des Randes des Ringes 13 bzw des VerbindungsstücksA series of columns 16 arranged parallel to shaft 1, along the edge of the ring 13 or the connector

15 verteilt sind, übertragen der, die hydraulische Maschine umgebenden Mauerwerkmasse 17, einen Teil der Belastung des genannten äüsseren Ringes 13 und die ganze Belastung die auf den zentralen Deckel 14 einwirkt. Das eine Ende 18 der Säulen 16 stützt sich mittels des Verbindungsstückes 15 gegen den Ring 13 ab, während sich das andere Ende 19 dieser Säulen 16 gegen einen "im Mauerwerk 17 verankerten Träger 20 abstützt.15 are distributed, transferred to the hydraulic machine surrounding masonry mass 17, part of the load of the called outer ring 13 and the whole burden acts on the central cover 14. One end 18 of the columns 16 is supported by means of the connecting piece 15 against the ring 13, while the other end 19 of this Pillars 16 against a carrier 20 “anchored in the masonry 17” supports.

909845/003 8 ~4 "909845/003 8 ~ 4 "

■■■■■, - JfV- . '■■■■■, - JfV-. '

Eine derartige Ausführung gestattet es, den oberen Bodender' ' hydraulischen Maschine bedeutend zu erleichtern* womit der sich oberhalb desselben befindliche Raum frei wird zur Aufnahme der Hebel 21 zur Steuerung der Lei.tschaufeln 3 t mittels der üblichen Vorrichtung mit mehreren, unmittelbar auf die Hebel 21 wirkenden Servo-Motoren oder mit Schieberkreis, der durch &inen oder mehreren Servo-Motoren angetrieben wird. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung ergibt sich daraus, dass es möglich-wird das Rad 2 einer derartigen hydraulischen Maschine auszubauen/ ohne den Verteiler 4 zu demontieren oderumgekehrt den Verteiler 4 auszubauen ohne das Rad 2 zu berühren. ' ■Such a design makes it possible to lighten the upper floor of the '' hydraulic machine significantly * so that the space above it becomes free to accommodate the lever 21 for controlling the guide blades 3 t by means of the usual device with several, directly on the levers 21 acting servo motors or with a slide circuit that is driven by one or more servo motors. Another advantage of this embodiment results from the fact that it is possible to remove the wheel 2 of such a hydraulic machine / without dismantling the distributor 4 or, conversely, to remove the distributor 4 without touching the wheel 2. '■

Die zweite Ausführungsform der, durch Fig. 2 dargestellte hydraulische Maschine umfasst ebenfalls eine Welle 1, die das Kaplan-Rad 2 trägt, das von einem Gehäuse 3 ausgehend* über einen Verteiler 4 mit schwenkbaren Leitschaufeln 5, mit Wasser gespeist wird. Die Drehzapfen.6 und 7 dieser LeItschaufeln 5 sind, in den Lagern 8 bzw 9, die in einem unteren 10 bzw oberen Boden 11 angeordnet sind, gelagert» Dieser, dem Ansaugkanal 12der hydraulischen Maschine entgegengesetzten obere Boden 11 umfasst ebenfalls einen-äusseren Ring 13 und einen zentralen Deckel 14. Ein Verbindungsstück 15 liegt auf- der, durch die Verbindung der beiden Teile 13. und l4 ·"""■■ gebildeten Fuge. Dieser zentrale Deckel 14 besteht aus zwei parallelen Hauptplatten, von denen.die Platte 23 möglichst.The second embodiment of the hydraulic machine represented by FIG. 2 also comprises a shaft 1 which carries the Kaplan wheel 2 which, starting from a housing 3, is fed with water via a distributor 4 with pivotable guide vanes 5. The pivot pins 6 and 7 of these guide vanes 5 are mounted in the bearings 8 and 9, respectively, which are arranged in a lower 10 and upper floor 11, respectively and a central cover 14. A connecting piece 15 rests on the joint formed by the connection of the two parts 13. and 14 · """■■ This central cover 14 consists of two parallel main plates, of which the plate 23 is if possible .

in der gleichen Ebene wie jene des äusse'ren Ringes Ij5 liegt, -. . 9098A5/0038■, .lies in the same plane as that of the outer ring Ij5, -. . 9098A5 / 0038 ■,.

■.■■;■ V- _ : ■ ■ : . v. - 5 -: -ν'■. ■■; ■ V- _ : ■ ■:. v. - 5 -: -ν '

I ft · * t <I ft * t <

während die Platte 24, mit Abstand.oberhalb der Platte 23 angeordnet ist. Diese beiden Platten 23 und 24 sind durch Streben 25 „starr verbunden, welche vorzugsweise radial zur Welle 1 angeordnet werden. Der Rand der Platte 24 liegt auf der, die hydraulische Maschine umgebenden Mauerwerkmasse 17 auf, mittels des, in dieser verankerten Trägers 20. Somit, und wie bei der ersten Ausführungsform, wird die vom äusseren Hing aufgenommene Belastung grösstenteils über Mittel, die im vorliegenden Pail aus dem zentralen Deckel l4 mit seinen Platten. 23 und 24 und Streben 25 bestehen, der Mauerwerkmasse 17 übertragen. Diese Ausführung gestattet es ebenfalls, den nötigen Raum frei zu machen, zur Aufnahme der Servo-Motoreh für die ■-Steuerung der Leitschaufeln 5 mittels den Nebeln Ul. ■ Per so frei gewordene Raum reicht sogar aus um die Vorrichtung zur Steuerung des Verteilers an dieser Stelle zugänglich zu machen.while the plate 24 is arranged at a distance above the plate 23. These two plates 23 and 24 are rigidly connected by struts 25 ″, which are preferably arranged radially to the shaft 1. The edge of the plate 24 rests on the masonry mass 17 surrounding the hydraulic machine by means of the girder 20 anchored in it from the central cover l4 with its plates. 23 and 24 and struts 25 are made, the masonry mass 17 transferred. This design also makes it possible to make the necessary space free to accommodate the servo motors for the ■ - control of the guide vanes 5 by means of the mists Ul. ■ The space freed up in this way is even sufficient to make the device for controlling the distributor accessible at this point.

Bei beiden vorstehend geschilderten Ausführungsformen kann selbstverständlich der Ring I3 bei 26 mittels Schrauben und Muttern an das Gehäuse 3 befestigt werden. Es ist erkennbar, dass ein Teil der Belastung, die auf den Ring 13 einwirkt, dabei auf das Gehäuse 3 übertragen wird. Jedoch wird "diese Belastung durch die zwischenliegenden Mittel - die bei der ersten Ausführungsform aus den Säulen l6 und bei der zweiten Ausführungform aus dem zentralen Deckel l4 und insbesondere aus seinen Streben 25 bestehen - grösstenteils der Mauerwerkmasse 17 übertragen. In both of the embodiments described above, the ring I3 can of course at 26 by means of screws and Nuts are fastened to the housing 3. It can be seen that part of the load acting on the ring 13, is transferred to the housing 3. However, "this Burden by the intermediate means - those at the first embodiment from the pillars l6 and in the second Embodiment from the central cover l4 and in particular consist of its struts 25 - largely transferred to the masonry mass 17.

9 0 9 845 /0 03 89 0 9 845/0 03 8

• . *> .■■■■..■.-.;■■".. ν •. *>. ■■■■ .. ■ .- .; ■■ ".. ν

Es ist zu bemerken, dass bei der zweiten Ausführungsform gemäss Fig. 2, der zentrale Deckel 14 als Träger für das Lager der hydraulischen Maschine dienen kann.It should be noted that in the second embodiment according to FIG. 2, the central cover 14 can serve as a support for the bearing of the hydraulic machine.

Die inbeäug auf die Zeichnung beschriebenen beiden Ausführungsformen beziehen sich auf Turbinen, Der gleiche Aufbau könnte selbstverständlich ebenfalls bei Pumpen oder Turbopumpen Anwendung finden. Falls die hydraulische Maschine eine Pumpe wäre, würde der Verteiler 4 durch den Diffusor, ersetzt werden.The two embodiments described in the drawing refer to turbines, the same structure could of course also apply to pumps or Find turbo pumps application. If the hydraulic machine would be a pump, the distributor 4 would pass through the diffuser, be replaced.

Einer der Vorteile der zuvor beschriebenen Ausführung besteht darin, dass es beim Lösen des Ringes 13 und Hochziehen desselben bis in ljia möglich wird die Leitschaufeln 5 nach oben zu verstellen, um das Schiefstellen und Verschieben derselben zwischen zweien der vorderen LeItschaufeln 27 ins Innere des Gehäuses 3 zu gestatten, und dies ohne die Lage des zentralen Deckels 14 zu verändern (siehe 5a in Fig. 1).One of the advantages of the design described above is in that it becomes possible when loosening the ring 13 and pulling it up to the position of the guide vanes 5 to be adjusted at the top to prevent the misalignment and displacement of the same between two of the front guide vanes 27 into the To allow interior of the housing 3, and this without the location of the central cover 14 to change (see 5a in Fig. 1).

9 09 8 US f00389 09 8 US f 0038

Claims (9)

ff ff * r <ff ff * r < . DIET!* JANDER . MANFRED BONING MTENTANWXLTf UIIlN SS (DAHLfM) HtTTlNWEe IS TILEFON 7«IS W. DIET! * JANDER . MANFRED BONING MTENTANWXLTf UIIlN SS (DAHLfM) HtTTlNWEe IS TILEFON 7 «IS W 218/13031 DE 31. Januar 1969218/13031 DE January 31, 1969 PatentanmeldungPatent application der Firmaof the company ATELIERS DES CHARMILLES S.A.ATELIERS DES CHARMILLES S.A. GENF (Schweiz)GENEVA (Switzerland) 109, rüe de Lyon109, rue de Lyon Patentansprüche-Patent claims fly Hydraulische Maschine, insbesondere Turbine, Pumpe oder Turbopumpe, bestehend aus einem Gehäuse torischer Form, einem Rad, einem Verteiler bzw einem Diffusor, der zwischen zwei . Böden angeordnet ist, und einem Ansaugkanal, wobei der Boden, der dem Änsaugkanal entgegengesetzt ist, einen äusseren Ring zur Aufnahme der Drehzapfen der Leitschaufein des Verteilers und einen zentralen Deckel umfasst, der sich vom Ring bis nahe zur Welle erstreckt, die das Rad trägt, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, dass MIttel (l6 bzw 23-25) vorgesehen sind um der Mauerwerk- fly Hydraulic machine, in particular turbine, pump or turbo pump, consisting of a toric housing, a wheel, a distributor or a diffuser, which is between two. Bottoms, and a suction channel, the bottom opposite the Änsaugkanal comprising an outer ring for receiving the trunnions of the guide vanes of the distributor and a central cover which extends from the ring to close to the shaft that carries the wheel, thereby geke η η ζ eich η et that means (l6 or 23-25) are provided around the masonry - 90 9845/003 8 ~ 2 ~ - 90 9845/003 8 ~ 2 ~ . - JE - : ■"■.■■■.■■-.:■■. - JE -: ■ "■. ■■■. ■■ - .: ■■ masse (17)> welche die Maschine umgibt, einen Teil der Belastung die auf diesen Ring (13) und die ganze Belastung, die auf den zentralen Deckel (l4) einwirkt, zu Übertragen.mass (17) > which surrounds the machine to transfer part of the load that is on this ring (13) and all of the load that acts on the central cover (14). 2. Hydraulische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel aus Säulen (l6:) bestehen, deren Enden (l8 bzw 19)- sich- gegen den äusseren Ring (13) bzw gegen den Träger (20) ab-2. Hydraulic machine according to claim 1, characterized in that said means consist of columns (l6 :) , the ends (l8 or 19) of which - against the outer ring (13) or against the carrier (20) - fe stützen, welcher in der Mauerwerkmasse (17) verankert ist.Fe, which is anchored in the masonry mass (17). 3. Hydraulische Maschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , dass sich die Säulen (l6) mittels eines, zwischen dem äusseren Ring (13 j und dem zentralen Deckel (l4) sitzenden Verbindungsstückes ("15) * 'gegen den genannten'Ring (ljj) abstützen.3. Hydraulic machine according to claims 1 and 2, characterized marked that the pillars (l6) by means of a, between the outer ring (13 j and the support the central cover (l4) of the connecting piece ("15) * 'against the said ring (ljj). 4. Hydraulische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Deckel (l4) aus zwei parallelen Hauptplatten (2J, 24) besteht, von denen die eine Platte (23) möglichst in der gleichen Ebene liegt wie jene des äusseren Ringes (l>) und die andere Platte (24) mit Abstand zur Platte (23) angeordnet ; ist, deren Rand auf der. 4. Hydraulic machine according to claim 1, characterized in that the central cover (l4) consists of two parallel main plates (2J, 24), of which one plate (23) as possible in the same Level lies like that of the outer ring (l>) and the other plate (24) arranged at a distance from the plate (23); whose edge is on the. Mauerwerkmasse"·- (17) aufliegt,,; wobei diese beiden Platten (23, 24) durch Streben (25) starr verbunden sind, um die, vom,genannten Ring (13) aufgenommene Belastung, über den zentralen Deckel (l4) der Mauerwerkmässe (17) zu übertragen». . "_Masonry mass "· - (17) rests,; these two plates (23, 24) are supported by struts (25) are rigidly connected to the, from, said ring (13) absorbed load to be transmitted via the central cover (14) of the masonry dimensions (17) ». . "_ .■■■■'-■-' - :-'-■■' ■ ' ' "'" ,. ' ■" - - - 3 -::'-.■■■.■..": 909845/0038 · - . ■■■■ '- ■ -' - : -'- ■■ ' ■''"'",.'■"- - - 3 -::' - ■■■ ■ ....": 909845/0038 · - 3 190548Q3 190548Q 5· Hydraulische Maschine nach den Ansprüchen 1 und 4/ dadurch ge kennze ichne t > dass ein Verbindungsstück (15) zwischen dem genannten Ring (ij) und dem zentralen Deckel (l4) vorgesehen ist.5 · Hydraulic machine according to claims 1 and 4 / thereby ge mark t> that a connector (15) between said ring (ij) and the central Lid (l4) is provided. 9 0 9845/00389 0 9845/0038
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