DE2318482A1

DE2318482A1 - Mechanischer schwingungsdaempfer, insbesondere fuer eine rohrleitung einer schiffsturbinenanlage

Info

Publication number: DE2318482A1
Application number: DE2318482A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Exner; Hans Leue; Guenter Voelzke
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1973-04-10
Filing date: 1973-04-10
Publication date: 1974-10-31
Also published as: DE7313965U

Description

Mechanischer Schwingungsdämpfer, insbesondere für eine Rohrleitung einer Schiffsturbinenanlage Bei Turbinenanlagen, insbesondere bei Schiffsturbinen, haben die Heißdampf führenden Rohrleitungen oft durch die Art der Leitungsführung eine sehr niedrige Eigenfrequenz. Sie können deshalb durch Stöße sehr leicht zu Schwingungen mit ihrer Eigenfrequenz angeregt werden. Es besteht daher die Aufgabe, derartige niederfrequente Schwingungen an Heißdampf führenden Rohrleitungen zu dämpfen. Dabei verbietet sich wegen der hohen Temperatur der Rohrleitungen der Einsatz von hydraulischen Schwingungsdämpfern, so daß auf mechanische Schwingungsdämpfer zurückgegriffen werden muß, bei denen ein mit dem schwingenden Teil, d.h. der Rohrleitung, verbundener Ansatz von im Gegendruck einstellbaren Reibflächen umgeben ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem mechanischen Schwingungsdämpfer gemäß der Erfindung der Ansatz in Längsrichtung frei beweglich und die ihn umgebenden Reibflächen sind in einem Joch gelagert, das zumindest auf einer Seite zu einem Vierkantprofil ausläuft, von dem zwei Flächen senkrecht zur Längsachse des Ansatzes stehen und zwischen zwei parallelen, im Gegendruck einstellbaren Reibflächen liegen, die in einer Tragkonstruktion angeordnet sind, wobei in beiden durch die Reibflächen gegebenen Richtungen ein Spiel vorgesehen ist, welches der maximalen Bewegungsmöglichkeit des Ansatzes in diesen Richtungen entspricht. Ein derartiger Schwingungsdämpfer kann durch die jeweils in den Reibflächen auftretende Reibung translatorische Schwingungen in jeder Richtung dämpfen, da die Reibflächen in den drei Hauptrichtungen des räumlichen, rechtwinkligen Koordinatensystems liegen. Dadurch erhält man außerdem auch eine Dämpfung jeder Komponente dieser Hauptrichtungen, so daß angulare Bewegungen in maximal zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen ebenfalls gedämpft werden können. Der Schwingungsdämpfer ist dadurch nicht an einen Anbauort gebunden, an dem der schwingende Teil, d.h.
die Rohrleitung, in einer oder sogar in zwei Richtungen keine Bewegung durch Wärmedehnung ausführt. Er kann vielmehr optimal an dem Ort der größten Amplituden und an dem Ort der einfachsten Montagemöglichkeit angebracht werden.
Da der Gegendruck der Reibflächen einstellbar ist, kann die Dämpfungsarbeit jeweils den Erfordernissen angepaßt werden.
Der mit dem schwingenden Teil verbundene Ansatz des mechanischen Schwingungsdämpfers kann zylindrisch ausgebildet sein, wodurch-er eine größere Bewegungsmöglichkeit erhält und auch kardanische Bewegungen gedämpft werden. Die Herstellung der Reibflächen ist allerdings einfacher, wenn der Ansatz ein Vielkantprofil aufweist.
Es empfiehlt sich, den Ansatz und die Vierkantprofile des Jochs mit Bohrungen zu versehen, damit die bei der Reibung entstehende und von der Rohrleitung her übertragene Wärme leicht abgeführt werden kann. Man erhält außerdem eine besonders raumsparende Anordnung, wenn die zur Einstellung des Gegendrucks der den Ansatz umgebenden Reibflächen dienenden Tellerfedern im Innern von einem der Vierkantprofile des Jochs untergebracht sind.
Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch den gemäß der Erfindung ausgebildeten mechanischen Schwingungsdämpfer, Fig. 2 zeigt eine Ansicht auf seine Oberseite und Fig. 3-zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2.
Die nicht dargestellte Rohrleitung für den Heißdampf einer Schiffsturbinenanlage hat eine niedrige Eigenfrequenz und ist daher durch auftretende Stöße leicht zu niederfrequenten Schwingungen anzuregen. Da die Rohrleitung außerdem auch Wärmebewegungen unterliegt, kann dies zu Bewegungen in allen drei Richtungen führen. Zur Dämpfung der Schwingungsbewegungen ist die Rohrleitung mit dem gemäß der Erfindung ausgebildeten mechanischen Schwingungsdämpfer 1 verbunden. Dazu dient eine an der Rohrleitung befestigte, ebenfalls nicht dargestellte Rohrschelle, die zu einem Ansatz 2 ausläuft. Der Ansatz 2 hat ein quadratisches Vierkantprofil, das allseitig von Reibflächen 3 umgeben ist, die in einem Joch 4 gelagert sind und die Bewegung des Ansatzes 2 in Längsrichtung nicht behindern.
Um Verkantungen von vornherein zu vermeiden, läuft das Joch 4 auf beiden Seiten jeweils zu einem quadratischen Vierkantprofil 5 bzw. 6 aus, von dem jeweils zwei Flächen senkrecht zur Längsachse des Ansatzes 2 stehen. An diese Flächen sind jeweils Reibflächen 7 gepreßt, die im Gegendruck einstellbar sind. Diese Reibflächen 7 liegen in einer gabelförmig ausgebildeten Tragkonstruktion 8, wobei in beiden durch die Reibflächen 7 gegebenen Richtungen ein Spiel vorgesehen ist, welches der maximalen Bewegungsmöglichkeit des Ansatzes in diesen Richtungen entspricht.
Die Reibflächen 3 bzw. 7 bestehen z.B. aus Grauguß oder sind mit Bremsbelägen versehen. Damit der für die Dämpfung wirksame Gegendruck der Reibflächen 3 bzw. 7 einstellbar und leicht nachregelbar ist, ist jeweils der Anpreßdruck einer der Reibflächen 3 bzw. einer der Reibflächen 7 durch Tellerfedern 9 einstellbar. Diese Tellerfedern 9 sind zur leichteren Montage Jeweils auf einen Bolzen 10 zwischen Gegenflächen bildende Scheiben 11 angeordnet, deren Abstand zueinander variiert werden kann.
Die auf eine an den Flächen des Ansatzes 2 anliegende Reibfläche 3 einwirkenden Tellerfedern 9 liegen in einer Aussparung 12 innerhalb des Vierkantprofils 5 des Joches 4. Dadurch sind die Federn leicht von außen her zugänglich, ohne daß sie zusätzlichen Raum für ihre Unterbringung erfordern.
Die Tellerfedern 9, die jeweils auf eine an den Vierkantprofilen 5 bzw. 6 anliegende Reibfläche 7 einwirken, liegen dagegen in zylindrischen Ansätzen 13, die an der gabelförmigen Tragkonstruktion 8 befestigt sind. Der Anpreßdruck der Reibflächen 3 bzw. 7 läßt sich jeweils in einfachster Weise sowohl durch Veränderung des Abstandes zwischen den die Tellerfedern 9 begrenzenden Scheiben 11 als auch durch Auswechseln, Umschichten und Verändern der Anzahl der Tellerfedern 9 variieren.
Der gemäß der Erfindung ausgebildete mechanische Schwingungsdämpfer ist in allen drei Richtungen wirksam. Schwingt also der Ansatz 2 in seiner Längsrichtung, so wird diese Schwingung an den Reibflächen 3, die unmittelbar am Ansatz 2 anliegen, gedämpft. Schwingt dagegen der Ansatz 2 in beiden oder einer der beiden senkrecht zu seiner Längsrichtung stehenden Richtungen, so wird das Joch 4 durch diese Schwingungen mitgenommen und die Dämpfung dieser Schwingungen erfolgt an den Reibflächen 7, die an den senkrecht zur Längsachse des Ansatzes 2 stehenden Flächen der Vierkantprofile 5 bzw. 6 des Joches 4 anliegen. Zur leichteren Abführung der bei der Reibung entstehenden und aus der Rohrleitung übertragenen Wärme sind sowohl der Ansatz 2 als auch das Joch 4 mit Bohrungen 14 versehen.
Da die gabelförmige Tragkonstruktion 8 gegenüber dem Ansatz 2 schwenkbar ist, ergeben sich die verschiedensten Einbaumöglichkeiten für den gemäß der Erfindung ausgebildeten mechanischen Schwingungsdämpfer.
11 Ansprüche 3 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Mechanischer Schwingungsdämpfer, bei dem der mit dem schwingenden Teil, insbesondere eine Rohrleitung einer Schiffsturbinenanlage,verbundene Ansatz von im Gegendruck einstellbaren Reibflächen umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (2) in Längsrichtung frei beweglich ist und daß die ihn umgebenden Reibflächen (3) in einem Joch (4) gelagert sind, das zumindest auf einer Seite zu einem Vierkantprofil (5,6) ausläuft, von dem zwei Flächen senkrecht zur Längsachse des Ansatzes stehen und zwischen zwei parallelen, im Gegendruck einstellbaren Reibflächen (7) liegen, die in einer Tragkonstruktion (8) angeordnet sind, wobei in beiden durch die Reibflächen (7) gegebenen Richtungen ein Spiel vorgesehen ist, welches der maximalen Bewegungsmöglichkeit des Ansatzes (2) in diesen Richtungen entspricht.
2. Mechanischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (4) auf beiden entgegengesetzten Seiten zu einem Vierkantprofil (5,6) ausläuft.
3. Mechanischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vierkantprofile (5,6) des Joches (4) quadratisch sind.
4. Mechanischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem schwingenden Teil verbundene Ansatz (2) zylindrisch ist.
5. Mechanischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem schwingenden Teil verbundene Ansatz (2) ein Vielkantprofil aufweist.
6. Mechanischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem schwingenden Teil verbundene Ansatz (2) und die Vierkantprofile (5,6) des Jochs (4) mit Bohrungen (14) versehen sind.
7. Mechanischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Gegendruckes der Reibflächen (3,7) durch Tellerfedern (9) erfolgt.
8. Mechanischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Vierkantprofile (5) des Joches (4) die Tellerfedern (9) zur Einstellung des Gegendruckes der den Ansatz (2) umgebenden Reibflächen (3) enthält.
9. Mechanischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkonstruktion gabelförmig ausgebildet ist.
10. Mechanischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibflächen (3,7) aus Grauguß bestehen.
11. Mechanischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibflächen (3,7) mit Bremsbelägen versehen sind.

L e e r s e i t e