DE2300801B1

DE2300801B1 - Abstützung eines Gehäuseunterteils einer Turbomaschine

Info

Publication number: DE2300801B1
Application number: DE2300801A
Authority: DE
Inventors: Libero Kollbrunn Portaleoni (Schweiz)
Original assignee: Brown Boveri Sulzer Turbomaschinen AG
Current assignee: Brown Boveri Sulzer Turbomaschinen AG
Priority date: 1973-01-04
Filing date: 1973-01-09
Publication date: 1974-07-04
Also published as: GB1425080A; FR2213412A1; FR2213412B3; IT1003305B; DE2300801C2; US3937433A; CH560316A5; JPS4997106A; NL7317510A

Description

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Um bei Erwärmungen ein Spiel in einer als Fix- Die Auflage des Gehäuseunterteils 1, auf dem in punkt in Längsrichtung des Gehäuses dienende Ab- F i g. 2 das mit 15 bezeichnete Oberteil angedeutet Stützung zu vermeiden, ist es weiterhin vorteilhaft, ist, erfolgt auf der Stirnfläche der Stangen 10 im Bewenn in jede Pratze eine Büchse im Festsitz einge- reich der horizontalen Trennebene 9, wobei die Aufsetzt ist, deren Wärmeausdehnungskoeffizient demje- 5 lageebene 16 vorzugsweise in einer gewissen Distanz nigen der Pratze entspricht, und wenn die Büchse in oberhalb und parallel zur Trennebene 9 verläuft. Auf die Gleitschuhe eingreift. Auf diese Weise ist die den Pratzen 5 ist zu diesem Zweck ein in der Höhe Stange nur durch vertikal wirkende Kräfte — bei- einstellbarer Deckel 17, der aus einem Material mit spielsweise durch die Gehäuselast und nach unten einer Wärmedehnung gleich derjenigen des Gehäusegerichtete Rohrleitungskräfte — belastet und behält io materials besteht, mittels Schrauben 18 befestigt; er daher immer ihre vertikale Stellung bei. Dabei kön- weist in seinem Innern eine Ausnehmung 19 auf, die nen die Gleitschuhe in Richtung der Gehäuseachse die Stange 10 aufnimmt. Der Abstand der Ebenen 16 fixiert und in einer Vertiefung des Fundamentes ge- und 9 voneinander kann durch Beilagen 20 zwischen lagert sein, wobei sie weiterhin gegebenenfalls in dem Deckel 17 und den Pratzen 5 in gewissem UmRichtung der Gehäuseachse mit Hilfe von Abstands- 15 fang verändert werden. Die geschilderte Konstrukplatten und Beilagen einstellbar sind. tion der Abstützung des Gehäuseunterteils 1 auf der

Ein Nachgeben gegenüber den erwähnten Quer- Stange 10 bewirkt, zusammen mit den unterschiedli-

verschiebungen der Pratzen wird zusätzlich erleich- chen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Werk-

tert, wenn die Gleitschuhe über reibungsarme Zwi- stoffe für die Stange bzw. den Deckel und das Ge-

schenlagen auf im Fundament fixierten Gleitelemen- 20 häuse, daß sich die unvermeidliche Wärmedehnun-

ten gelagert sind. Die Querdehnung des Gehäuseun- gen gegenseitig aufheben und auf diese Weise die re-

terteils erfolgt dabei dann von einem, z.B. als sultierende Verschiebung der Trennebene9 minde-

T-Stück ausgebildeten, zentralen Fixpunkt symme- stens annähernd verschwindet,

trisch nach beiden Seiten. In jede Pratze 5 ist eine Büchse 21, die aus einem

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im 25 Material mit einem gleichen Ausdehnungskoeffizien-

folgenden an Hand einer Zeichnung näher erläutert. ten wie demjenigen des Gehäusematerials besteht, im

Fig. 1 zeigt in einer Aufsicht auf das in der Trenn- Festsitz eingesetzt. Diese Büchse 21, die nach unten ebene geteilte Gehäuse schematisch eine Abstüt- in einen Gleitschuh 11 hineinragt, hat verschiedene zung des Gehäuseunterteils, die in Längsrichtung als Aufgaben. Sie dient dazu, ein Spiel in der den Ge-Fixpunkt dient, Querverschiebungen von einer verti- 30 häusefixpunkt bildenden Abstützung zu vermeiden, kalen Achsebene aus, in der das Gehäuse ebenfalls wenn bei Erwärmung infolge unterschiedlicher Ausfixiert ist, nach beiden Seiten jedoch zuläßt; dehnung ein solches zwischen der Pratze 5 und der

F i g. 2 ist der Schnitt Π-ΙΙ von F i g. 1 in größerem Stange 10 zwangsläufig auftritt. Weiterhin nimmt die

Maßstab, während Büchse 21, die die Stange 10 mit Spiel umschließt,

F i g. 3 den Schnitt III-III von F i g. 2 wiedergibt. 35 die axialen Schubkräfte auf und überträgt sie auf das

Das Gehäuse, von dem nur das druckseitige Ende Fundament 6,7; schließlich werden auch die Querseines Gehäuseunterteils 1 mit dem Einlaufgehäuse 2 dehnungskräfte und damit die Querverschiebungen in einer Aufsicht auf die Trennebene9 (Fig. 2) dar- der Abstützung von der Büchse 21 übertragen. Auf gestellt ist, weist beiderseits einer vertikalen Achs- diese Weise ist die das Gewicht tragende Stange 10 ebene 3 zwei Pratzen 5 auf, mit denen es auf einer 40 von allen Kraftkomponenten, die nicht vertikal wir-Fundamentplatte 6 über säulenartige Böcke 7 gela- ken, entlastet und behält immer ihre senkrechte Stelgert ist. An der Fundamentplatte 6 ist auch ein keil- lung bei, so daß auch ihre Stirnfläche immer in der förmiges T-Stück 4 befestigt, das — unterhalb der horizontalen Lage verbleibt.

Zeichenebene von F i g. 1 bzw. der Trennebene des Die Abstützung der Stange 10 und die durch die

Gehäuses 1 — in einen gabelartigen Ansatz 8 am Ge- 45 Büchse verursachten Querverschiebungen erfolgen

häuseunterteil 1 eingreift und — zusammen mit einer mit Hilfe der Gleitschuhe 11, die in der bereits er-

nicht gezeigten gleichartigen Einrichtung am saugsei- wähnten Vertiefung 14 der Böcke 7 gelagert sind. Sie

tigen Ende der Maschine — diese in der Vertikal- ruhen auf einem in der Vertiefung 14 mit Schrauben

ebene 3 fixiert. 23 fixierten Gleitelement 13, wobei eine reibungs-

Die Abstützung des Gehäuseunterteils 1 über die 50 arme Zwischenlage 12 ein Nachgeben bei den gePratzen 5 dient gleichzeitig als Fixpunkt des Gehäu- schilderten Querverschiebungen erleichtert. Wie ses in axialer Richtung. F i g. 3 zeigt, sind die Vertiefungen 14 und das EIe-

Das Gehäuseunterteil ruht auf Stangen 10, die die ment 13 so ausgebildet, daß die Gleitschuhe 11 sich

Pratzen 5 berührungsfrei durchsetzen und aus einem in der Querrichtung ungehindert verschieben können.

Werkstoff mit möglichst geringem Wärmeausdeh- 55 In axialer Richtung der Maschine sind die Gleit-

nungskoeffizienten gefertigt sind; die Stangen 10 sind schuhe 11 dagegen durch mit ihnen verschraubte Ab-

ihrerseits über verschiedene Zwischenelemente 11 bis standsplatten 24 und Blechbeilagen 25 einstellbar fi-

13, die im einzelnen später beschrieben werden und xiert, da ja die Abstützung voraussetzungsgemäß in

in einer Vertiefung 14 der Böcke 7 gelagert sind, auf Längsrichtung einen Fixpunkt des Gehäuses dar-

dem Fundament 6 bzw. den Böcken 7 abgestützt. 60 stellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Turbomaschinen mit getrennt abgestützten Lager-Patentansprüche: blöcken das relativ kleine Labyrinthspiel, beispielsweise in den Bereichen der Ausgleichskolben oder

1. Zentrisch radial-wärmebewegliche Abstüt- der Stopfbüchsen. Bei Turbomaschinen mit integrierzung eines Gehäuseunterteils einer Turboma- 5 ten Lagerböcken können Schwierigkeiten in der schine, wobei die Abstützung in Vertikalrichtung Kupplung zwischen der Turbomaschine und weiteren über in Gleitschuhen quer zur Gehäuseachse ge- Maschinen auftreten.

genüber dem Fundament beweglichen Pratzen Bei der bekannten Abstützung ist das Gehäuseun-

des Gehäuseunterteils unterhalb der horizontalen terteil der Turbomaschine mit seinen Pratzen auf Trennebene des Gehäuses erfolgt, dadurch io schiefen Ebenen, die im wesentlichen radial zur Gegekennzeichnet, daß Stangen (10) mit ge- häuseachse verlaufen, derart abgestützt, daß bei Vergenüber den Pratzen (5) kleinerem Wärmeaus- Schiebungen des Gehäuseunterteils infolge radialer dehnungskoeffizienten vorgesehen sind, die die Wärmequerdehnungen gleichzeitig eine relative AbPratzen (5) in ihrer gesamten Höhe berührungs- Senkung erfolgt. Da die Reibungskräfte in den schiefrei durchsetzen und im Bereich der Trennebene 15 fen Ebenen der Gleitschuhe besonders bei einer auf an einem in der Höhe einstellbaren Deckel (17) eine Wärmedehnung folgenden Abkühlung, wegen der Pratzen (5) mit ihrer oberen Stirnfläche anlie- der dabei zu überwindenden Steigung, relativ groß gen und über Gleitschuhe (11) am Fundament (6, sind, ist bei dieser Konstruktion nicht gewährleistet, 7) abgestützt sind. daß das Gehäuse bei einer Abkühlung wieder in

2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 seine ursprüngliche Lage zurückgleitet. Es besteht kennzeichnet, daß der Wärmeausdehnungskoeffi- daher keine Gewähr, daß mit dieser Konstruktion die zient der Stangen (10) höchstens ein Drittel des vorstehend geschilderten Schwierigkeiten sicher beWärmeausdehnungskoeffizienten der Pratzen (5) hoben werden.

ist. Weiterhin ist aus der Patentschrift 59 797 des Am-

3. Abstützung nach Anspruch 1 oder 2, da- 25 tes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin durch gekennzeichnet, daß die oberen Stirnflä- eine Pendelstütze für ein Gehäuse einer Turbomachen der Stangen (10) in einer Ebene (16) ober- schine bekannt, bei der der von der Pratze umgebene halb der horizontalen Trennebene (9) des Gehäu- Teil der Stütze durch ein Kühlmittel gekühlt wird, ses (1,15) am Deckel (17) der Pratzen (5) anlie- um die Wärmestrahlung von der Pratze auf die gen. 30 Stütze möglichst gering zu halten. Diese Konstruk-

4. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch ge- tion erfordert für die Bereitstellung des Kühlmittels kennzeichnet, daß in jede Pratze (5) eine Büchse einen erheblichen zusätzlichen Aufwand.

(21) im Festsitz eingesetzt ist, deren Wärmeaus- Es liegt die Aufgabe vor, eine Gehäuseabstützung

dehnungskoeffizient demjenigen der Pratzen (5) für eine Turbomaschine zu schaffen, bei der die in-

enspricht, und daß ferner die Büchse (21) in die 35 folge Wärmedehnungen auftretenden Relativver-

Gleitschuhe (11) eingreift. Schiebungen in vertikaler Richtung zwischen einzel-

5. Abstützung nach Anspruch 4, dadurch ge- nen Maschinenteilen so gering wie möglich und darkennzeichnet, daß die Gleitschuhe (11) in Rieh- über hinaus, ebenso wie Verschiebungen von Abtung der Gehäuseachse fixiert und in einer Ver- stützteilen quer zur Maschinenachse, reversibel sind, tiefung (14) des Fundamentes (6, 7) gelagert sind. 40 d. h. bei Abkühlung sicher wieder zurückgehen.

6. Abstützung nach Anspruch 5, dadurch ge- Diese Aufgabe wird bei einer Abstützung der einkennzeichnet, daß die Gleitschuhe (11) in Rich- gangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß Stangen tung der Gehäuseachse mit Hilfe von Abstands- mit gegenüber den Pratzen kleinerem Wärmeausdehplatten (24) und Beilagen (25) einstellbar sind. nungskoeff izienten vorgesehen sind, die die Pratzen

7. Abstützung nach Anspruch 5, dadurch ge- 45 in ihrer gesamten Höhe berührungsfrei durchsetzen kennzeichnet, daß die Gleitschuhe (11) über rei- und im Bereich der Trennebene an einem in der bungsarme Zwischenlagen (12) auf im Funda- Höhe einstellbaren Deckel der Pratzen mit ihrer obement (6, 7) fixierten Gleitelementen (13) gelagert ren Stirnfläche anliegen und über Gleitschuhe am sind. Fundament abgestützt sind.

50 Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion läßt sich eine Abstützung des Gehäuseunterteils im Bereich der Trennebene erreichen, bei der einerseits in verti-

kaier Richtung die unvermeidlichen Verschiebungen

infolge unterschiedlicher Wärmedehnungen sehr

55 klein werden und andererseits in beiden Richtungen

Querverschiebungen der Pratzen ohne irgendwelche

Die Erfindung betrifft eine zentrisch radial-wärme- Behinderungen erfolgen können.

bewegliche Abstützung eines Gehäuseunterteils einer Die Wirkung der neuen Konstruktion kann verbes-

Turbomaschine, wobei die Abstützung in Vertikal- sert werden, wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient richtung über in Gleitschuhen quer zur Gehäuseachse 60 der Stangen höchstens ein Drittel des Wärmeausdehgegenüber dem Fundament beweglichen Pratzen des nungskoeffizienten der Pratzen ist, wobei sich zusätz-Gehäuseunterteils unterhalb der horizontalen Trenn- lieh die unterschiedlichen Wärmedehnungen der ebene des Gehäuses erfolgt. Eine derartige Abstüt- Werkstoffe für die Stangen einerseits und für die Abzung ist aus der britischen Patentschrift 777 598 be- andererseits darüber hinaus kompensieren können, kannt. 65 stützdeckel des Gehäuseunterteils und das Gehäuse

Wärmedehnungen in vertikaler Richtung, die un- wenn die oberen Stirnflächen der Stangen in einer terschiedliche Verschiebungen des Maschinengehäu- Ebene oberhalb der horizontalen Trennebene des ses gegenüber dem Läufer hervorrufen, gefährden bei Gehäuses am Deckel der Pratzen anliegen.