DE2325297C3 - Ventileinrichtung für den StrömungseinlaB einer Turbine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung für den Strömungseinlaß einer Turbine mit mehreren nebeneinander angeordneten Ventilsitzen, den Ventilsitzen zugeordneten Ventilkörpern, die jeweils aus einem Verschlußstück, einem vertikal verlaufenden Ventilschaft und einem am oberen Ende des Ventilschafts vorgesehenen verdickten Kopfteil bestehen und die jeweils einteilig ausgebildet sind, und einem mittels zweier Lüftungsstangen vertikal verschiebbaren Lüftungsbalken mit vertikal verlaufenden Führungsöffnungen, in denen die Ventilschäfte gleitend geführt sind.

Bei einer Ventileinrichtung dieser Art (US-PS 3 625 241) ruhen die Verschlußstüoke auf Grund des Eigengewichts der Ventile auf ihren Ventilsitzen, und sie werden von den Ventilsitzen abgehoben, wenn der Lüftungsbalken vertikal nach oben bewegt wird; hierbei werden die Kopfteile der Ventile von der Oberseite des Lüftungsbalkens erfaßt, so daß die Ventile vom Lüftungsbalken mitgenommen werden.

Bei einer Ausführungsform der vorbekannten Ventileinrichtung bestehen die Kopfteile aus Muttern, die auf den Ventilschaft aufgeschraubt sind. Da jedoch die Ventile im Betrieb erheblichen Schwingungen ausgesetzt sind, besteht die Gefahr, daß sich die Muttern lösen. Bei einer anderen Ausführungsform der vorbekannten Ventileinrichtung sind daher die Ventile einteilig ausgebildet. Um die Ventile dennoch in den LüftungbOulken einbringen zu können, sitzen die Ventilschäfte in längsgeteilten Hülsen, die in erweiterte Bohrungen des Lüftungsbalkens eingesetzt sind.

Dieser Aufbau ist jedoch konstruktiv relativ aufwen* dig. Auch hat sich gezeigt, daß die Ventile trotz ihrer einteiligen Ausbildung durch die im Betrieb auftretende hohe Schwingungsbeanspruchung nicht selten zerstört werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventileinrichtung der angesprochenen Art so auszubilden, daß Schwihgungsbrüche weitgehend vermieden werden, ohne daß dadurch der konstruktive und fertigungs

technische Aufwand erhöht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Ventileinrichtung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch eelöst. daß die Ventflschäfte und die zugehörigen Fühiungsöffnungen im Lüftungsbalken einen übereinstimmenden unrunden Querschnitt haben und daß der Lüftwnfisbalken in einer zu den Achsen der Venmschäfte parallelen, die Führungsöffnungen durchdringenden Ebene zweigeteilt ist.

Durch die unrunde Ausbildung der Querschnitte der VentUschäfte und der zugehörigen Führungsöffnungen wird eine Drehung der Ventile um ihre Längsachse verhindert Wie sich gezeigt hat, wird hierdurch die Schwingungsfähigkeit der Ventile verringert, so daß Schwingungsbrüche der Ventile wesentlich seltener auftreten Auf Grund der Zweiteilung des Lüftungsbalkens lassen sich die Führungsöffnungen trotz ihres unrunden Querschnitts auf sehr einfache Weise herstellen. Gleichzeitig ermöglicht die Zweiteilung des Lüftungsbalkens das Einbringen der Ventile in die Führungsöffnungen, ohne daß zu diesem Zweck besondere Füh rungshülsen erforderlich sind.

Es isi zwar bereits bekannt (US-PS 3 135 286), die Drehung eines Ventils durch einen unrunden Querschnitt zu verhindern. In diesem Fall hat jedoch nur das Verschlußstück einen quadratischen Querschnitt, während der Ventilschaft zylindrisch ausgebildet ist, und das Verschlußstück ist zwischen zwei am Ventilgehäuse vorgesehenen parallelen Seitenwänden geführt und auf den Ventilschaft aufgeschraubt.

Es ist ferner bereits bekannt (US-PS 2 790 453), einen Lüftungsbalken zweizuteilen. In diesem Fall ist der Lüftungsbalken jedoch nicht in einer vertikalen, sondern in einer horizontalen Ebene zweigeteilt, so daß hierdurch weder die Herstellung der Fuhrungsöffnungen vereinfacht noch das Einbringen in den Lüftungsbalken ermöglicht wird. . .

Die Erfindung wird nachfolgend an einem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Querschnitt der Ventilkammer mit Teilen des Ventilbewegungsmechanismus im Aufriß, und zwar gemäß der Linie 1 -1 in F i g. 2.

F i g. 2 eine Ansicht gemäß der Linie 2-2 in F i g. 1,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Ventillüftungseinrichtung,

F i g. 4 in perspektivischer Ansicht das andere zugehörige Teil der Ventillüftungseinrichtung,

F i g. 5 eine Darstellung gemäß der Linie 5-5 in Fig. 1.

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht eines der Ventile

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht des unteren Teils einer der Lüftungsstangen.

In F i g. 1 und 2 ist ein Teil eines Turbinengehäuses 10 mit einer Oberfläche 11 dargestellt, die die Bodenwandung einer Ventilkammer 12 bildet. Die Wandung der Ventilkammer 12 ist mit dem Gehäuse 10 über Schrauben 13 strömungssirher verbunden.

Die Bodenwandung 11 der Ventilkamirzr weist eine Vielzahl von Strömungskanälen 14 bis 17 auf. In jedem der Kanäle 14 bis 17 ist ein Ventilsitz 20 angeordnet. Die Strömungskanäle und Ventilsitze sind in einer linearen Reihe angeordnet.

Die Kopfwandung 23 ist mit Führungsbuchsen 25 versehen, in denen Hülsen 26 befestigt sind. In den Hülsen 26 sind Lüftungs- bzw. Verschiebungsstangen 27 verschiebbar angeordnet, wobei die Hülsen 26 im Ver-

schleißfall ausgewechselt werden können. Die oberen Enden der Lüftungsstangen 27 sind in Stangenenden 30 eingeschraubt, die ihrerseits mit Antriebsarmen 31 verbunden sind, welche an Punkten 32 aus Stützen 33, 34 drehbar angeordnet sind.

Die inneren Enden der Lüftungsstangen 27 sind mit einer Lüftungseinrichtung 40 verbunden. Diese besteht aus zwei zusammengehörigen Teilen 41, 43 gemäß F i g. 3 und 4. Diese Teile sind länglich ausgebildet und mittels Schrauben 44 zusammengeklemmt, die durch öffnungen 4? in einem Teil 43 der Lüftungseinrichtung 40 greifen und in öffnungen 46 des anderen Teils 41 der Lüftungseinrichtung 40 eingeschraubt sind.

Die Lüftungseinrichuing 40 ist mit vertikal angeordneten öffnungen versehen, wobei jede öffnung axial mit einem Ventilsitz 20 ausgerichtet ist. In der Anordnung gemäß den F i g. 3 und 4 ist das Teil der Lüftungseinrichtung 40 mit Aussparungen 50 von rechteckigem Querschnitt versehen.

Für jeden der Ventilsitze 20 ist ein Ventil bzw. Verschlußstück 53 vorgesehen. Jedes Ventil bzw. Verschlußstück ist einteilig mit einem Ventilschaft 54 ausgebildet, dessen Querschnitt mit dem Queschnitt der Öffnungen 50 vergleichbar ist. In F i g. 6 ist der Ventilschaft 54 mit einem rechteckigen Querschnitt und solchen Abmessungen versehen, daß ein Gleiten in den öffnungen 50 mit ähnlichem Querschnitt möglich ist.

Die oberen Enden der Ventilschäfte 54 sind mit Verdickungen 57 versehen, die mit den Schäften einteilig ausgebildet sind. Diese Teile können durch Gesenkschmieden oder durch Herstellung aus einem Werkstück gebildet werden. Auch können die Verdickungen 57 mit den Schäften durch Schweißen verbunden werden. Der Abstand der Verdickungen 57 von den Ventilen 53 bzw. Verschlußstücken ändert sich in bekannter Weise von Ventil zu Ventil, wodurch die Ventile gemäß F i g. 1 bei einer Aufwärtsbewegung der Lüftungseinrichtung 40 von den Ventilsitzen 20 abgehoben werden.

Die unteren oder inneren Teile der Lüftungsstangen 27 sind mit Verdickungen 60, 61 gemäß F i g. 7 versehen. Diese Verdickungen sind ebenfalls mit den Lüftungsstangen einteilig ausgebildet und in einem axialen Abstand voneinander angeordnet, der mit der vertikak η Abmessung der Lüftungseinrichtung 40 vergleichbar ist.

Gemäß F i g. 5 und 7 ist ein Teil 63 der Lüftungsstangen 27 zwischen den Verdickungen 60, 61 mit einem runden Querschnitt ausgebildet Vorzugsweise ist der Durchmesser dieser Teile 63 derart dati ein fester Sitz in den Aussparungen 50 vorliegt Ferner sind die Ver-

dickungen 60,61 axial derart voneinander entfernt daß sie in unmittelbarer Nähe der oberen und unteren Seiten der Lüftungseinrichtung 40 liegea

Bei der vorliegenden Lüftungseinrichtung sind die Teile 63 der Lüftungsstangen 27 gemäß F i g. 1 in einem

ίο Paar von Aussparungen 50 angeordnet Die Ventilschäfte 54 befinden sich in den übrigen Aussparungen 50. Das eingreifende Teil 43 wird dann auf einem Teil 41 angeordnet wobei die offenen Seiten der Aussparungen 50 überdeckt werden, und das Teil 43 wird dann

mittels der Schrauben 44 fest mit dem Teil 41 verbun den. Das Teil 41 kann mit gerippten Bereichen 67 versehen sein, die in einen Schlitz in die gegenüberliegende Oberfläche des Teils 43 eingreifen können und obere sowie untere Seitenwandungen 68,69 aufweisen. Bei einer derartigen Anordnung werden die Vertikalkräfte nicht direkt auf die Befestigungsschrauben 44 übertragen, und die Teile 41,43 behalten ihre richtige Ausrichtung.

Die Arme 31 sind rückwärtig vom Drehzapfen 32 mittels eines vertikal angeordneten Arms 71 verbunden, wobei sich der Arm 71 seitlich von dem Support 33 erstreckt und fest mit den oberen und unteren sich rückwärtig erstreckenden Armen 72, 73 verbunden ist. Die Teile der Arme 71, 72, 73, die sich seitlich vom Support 33 erstrecken, sind mit einem gegabelten Vorsprung 75 ausgebildet. Ein Stangenende 76 ist dabei drehbar mit dem Vorsprung 75 bzw. der Gabel und einstellbar mit dem oberen Ende einer Antriebsstange 77 verbunden. Mittels einer dem Turbinengehäuse angefügten Servomotor-Einrichtung 80 wird der Antriebsstange 77 eine vertikale Bewegung erteilt. Diese wird auf die Lüftungsstangen 27 übertragen, wodurch die Lüftungseinrichtung 40 bewegt wird. Hierdurch wird eine vertikale Bewegung der Ventile bzw. Verschluß-

glieder 53 in Richtung auf die Ventilsitze 20 bzw. in einer entgegengesetzten Richtung erzielt.

Mittels der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung wird die Vibration in der Lüftungseinrichtung, den Ventilen und den Lüftungsstangen auf einen vernachlässig-

baren Wert reduziert, und ein Bruch dieser Teile wird vermieden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Ventileinrichtung für den Strömungseinlaß ^iaer Turbine mit mehreren nebeneinander angeordneten Ventilsitzen, den Ventilsitzen zugeordneten Ventilkörpern, die jeweils aus einem Verschlußstück, einem vertikal verlaufenden Ventilschaft und einem am oberen Ende des Ventilschafts vorgesehenen verdickten Kopfteil bestehen und die jeweils einteilig ausgebildet sind, und einem mittels zweier Lüftungsstangen vertikal verschiebbaren Lüftungsbalken mit vertikal verlaufenden Führungsöffnungen, in denen die Ventilschäfte gleitend geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschäfte (54) und die zugehörigen Führungsöffnuagen (50) im Lüftcngsbalken (40) einen übereinstimmenden unrunden Querschnitt haben und daß der Lüftungsbalken in einer zu den Achsen der Ventilschäfte paraHelen, die Führungsöffnungen durchdringenden Ebene zweigeteilt ist.

2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsöffnungen (50) im Lüftungsbalken (40) einen rechteckigen Querschnitt haben.