DE19703810C2 - Lenkerkopf für die Leitschaufeln einer Wasserturbine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Lenkerkopf für die Leitschaufeln einer Wasser­ turbine, wobei der Lenkerkopf einseitig mit einem durchgehenden Spalt ge­ ringer Breite sowie Schraubverbindungen versehen ist.

In der US-Patentschrift 42 10 408 sind Lenkerköpfe gezeigt, welche jeweils auf dem Schaft einer Leitschaufel der Wasserturbine montiert sind. Durch Drehung eines innenliegenden, von Servomotoren angetriebenen Regulier­ ringes wird über zwischen dem Regulierring und den jeweiligen Lenkerköp­ fen exzentrisch angeordneten Lenkerhebeln ein gleichzeitiges Öffnen oder Schließen der Leitschaufeln der Wasserturbine bewirkt. Der auf dem Schaft einer Leitschaufel sitzende Lenkerkopf ist dabei einsei­ tig mit einem parallel zur Achse der Leitschaufel geführten, durchgehenden Spalt geringer Breite versehen. Mit einer durch diesen Spalt führenden Schraubverbindung ist der Lenkerkopf mit dem Schaft der Leitschaufel lös­ bar verbunden.

Zur De- und Montage des Lenkerkopfes einer Leitschaufel mit einem einsei­ tig durchgehenden Spalt ist es notwendig, den Spalt aufzuweiten. Dazu ist es bekannt, einen Keil mittels eines Vorschlaghammers in den Spalt zu trei­ ben.

Nachteilig dabei ist, daß das Aufkeilen des Spaltes in oben genannter Weise die Gefahr des Herausschleuderns des Keiles aufgrund der hohen Span­ nung in den Schenkeln des Lenkerkopfes und damit eine hohe Gefährdung der Arbeitssicherheit mit sich bringt. Weiterhin ist durch das Aufkeilen eine exakte Spreizung nicht möglich.

Aus der DE-OS 25 09 749 ist eine Vorrichtung bekannt, die zum Auseinan­ dertreiben von Flanschverbindungen dient und nach dem Prinzip eines Schraubstockes arbeitet. Dazu werden zwei nebeneinanderliegende, auf ei­ ner Führungsschiene gleitende und auf einer Spindel mit einem Rechts- und Linksgewinde sitzende Klemmbacken in den Spalt zwischen die auseinan­ derzutreibenden Flansche gesetzt. Durch Drehen der Spindel werden die Flansche auseinandergetrieben.

Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, daß der Spalt relativ groß sein muß, um den Klemmbacken das Eingreifen zu ermöglichen. Weiterhin ist die zu über­ tragende Kraft zum Auseinandertreiben durch die bei starker Gegenkraft anwachsende Reibung im Gewindegang der Spindel begrenzt.

Eine ähnliche Vorrichtung zum Auseinandertreiben von Flanschen ist aus der DE-OS 24 36 311 bekannt geworden, die nach dem Keilprinzip arbeitet. Zwei Hakenenden, die mit einer Druckspindel verbunden sind, greifen in die sich gegenüberliegenden Verschraubungsbohrungen der Flansche ein. Durch Drehen der Druckspindel wird dann ein Keil zwischen die Flansche getrieben. Auch diese Vorrichtung eignet sich nicht für den Einsatz an gro­ ßen, dickwandigen Bauteilen, an denen beim Auseinanderspreizen eine große Gegenkraft wirkt, da dies, wie oben angeführt, zu einem starken An­ wachsen der Reibungskräfte im Gewindegang der Druckspindel führt.

In der DE-OS 27 04 615 ist eine Vorrichtung zum Aufweiten von aufge­ schnittenen federnden Ringen beschrieben. Dabei wird über ein Hebelsy­ stem, das als eine Art Zange ausgeführt ist und über Greifer die Kraft zum Aufweiten der federnden Ringe auf die Ringenden übertragen. Diese Vor­ richtung ist für das Spreizen von einem Lenkerkopf ebenfalls nicht geeignet, da der schmale Spalt eine Kraftübertragung dieser Art unmöglich macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den einseitig mit einem Spalt ver­ sehenen Lenkerkopf für die Leitschaufel einer Wasserturbine so auszubil­ den, daß die Kraft für das Spreizen des Spaltes für De- und Montagearbei­ ten mit einer geeigneten, an sich bekannten Aufweitvorrichtung flächenhaft in die Spaltflächen einleitbar ist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Spalt des Lenkerkopfes im Bereich der oberen Außenkante parallel zum Spalt mit einer Nut für die Aufnahme einer Aufweitvorrichtung versehen ist.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt schematisch die perspektivische Darstellung eines Lenkerkopfes für die Leitschaufel einer Wasserturbine.

Die Regelung der Durchflußmenge an einer Wasserturbine erfolgt durch eine Anzahl gleichmäßig über den Umfang außerhalb des Laufrades verteilter Leitschaufeln 5. Um eine möglichst gleichförmig über den Umfang verteilte Anströmung des Laufrades zu erreichen, werden alle Leitschaufeln 5 gleichmäßig in einem Winkel um ihre Achse verdreht.

Dies kann über einen innerhalb oder außerhalb des Teilkreisdurchmessers der Leitschaufeln 5 angeordneten, mittels Hydraulik angetriebenen Regulier­ ring erfolgen, wobei die Kraftübertragung auf die Leitschaufeln über Lenker­ hebel und Lenkerköpfe erfolgt. Bei Revisionen oder Reparaturarbeiten an den Leitschaufeln 5 von Wasserturbinen ist es notwendig, die Lenkerköpfe 2 von der Leitschaufel 5 zu demontieren und nach der Revision oder Repara­ tur wieder zu montieren.

Bei dem Lenkerkopf 2 handelt es sich um ein kompaktes Bauteil mit relativ großem Gewicht (ca. 0,5 t), das im Turbinen-Ringraum einer Wasserturbine kraftschlüssig mittels einer Klemmsitzverbindung auf den oberen Schaft ei­ ner Leitschaufel 5 montiert ist.

Die Montagefreiheit an diesem Ort ist stark eingeschränkt. Die Klemmsitz­ verbindung ist weiterhin mit vier Schrauben gesichert. Nach Lösen der vier Schraubverbindungen ist es erforderlich, den Spalt des Lenkerkopfes 2 um ca. 2 mm aufzuweiten. Dazu ist parallel zum Spalt 1 im Bereich der oberen Außenkante 3 des Lenkerkopfes 2 eine Nut 4 auf einer Länge und Tiefe von ca. 1/3 der Spaltlänge sowie einer Breite entsprechend der Aufweitvorrich­ tung eingearbeitet. Die Nut 4 kann auch entsprechend der Art des Materials des Lenkerkopfes 2 und der Geometrie der Aufweitvorrichtung angepaßt werden. Die Veränderung der Masse des Lenkerkopfes 2 durch die Einar­ beitung der Nut 4 hat dabei keine Auswirkungen auf die Funktion des Len­ kerkopfes 2. Nun wird ein Hydraulikheber in die eingearbeitete Nut 4 so pla­ ziert, daß nach Betätigung des Hebers die Kraft senkrecht auf die sich par­ allel gegenüberstehenden planen Flächen der Nut 4 einwirkt und der Spalt 1 des Lenkerkopfes 2 aufgeweitet wird. Nunmehr ist ein Herunterheben des Lenkerkopfes 2 mittels eines Kranes möglich. Die Montage erfolgt in umge­ kehrter Reihenfolge.

Mit der Ausbildung dieses Lenkerkopfes werden folgende Vorteile erreicht:

• - Zum Aufweiten des Lenkerkopfes erfolgt die Krafteinwirkung gegenüber dem Aufkeilen dosiert. Damit ist bei der Montage auch eine exaktere Po­ sitionierung des Lenkerkopfes möglich.
• - Im Vergleich zum Aufkeilen des Spaltes, bei dem die Gefahr des Heraus­ schleuderns des Keils stets gegeben ist, wird die Arbeitssicherheit we­ sentlich erhöht.
• - Die De- und Montage ist auch an Stellen mit geringer Montagefreiheit möglich.

Claims (1)

1. Lenkerkopf für die Leitschaufeln einer Wasserturbine, wobei der Lenkerkopf einseitig mit einem durchgehen­ den Spalt geringer Breite sowie Schraubverbindungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (1) des Lenkerkopf es (2) im Bereich der oberen Außenkante (3) parallel zum Spalt (1) mit ei­ ner Nut (4) für die Aufnahme einer Aufweitvorrichtung versehen ist.