DE2339232A1 - Kraftuebertragungsanlage zum starten und zum durchdrehen einer gasturbine - Google Patents

Kraftuebertragungsanlage zum starten und zum durchdrehen einer gasturbine

Info

Publication number
DE2339232A1
DE2339232A1 DE2339232A DE2339232A DE2339232A1 DE 2339232 A1 DE2339232 A1 DE 2339232A1 DE 2339232 A DE2339232 A DE 2339232A DE 2339232 A DE2339232 A DE 2339232A DE 2339232 A1 DE2339232 A1 DE 2339232A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
gear
drive shaft
power transmission
central
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2339232A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2339232B2 (de
DE2339232C3 (de
Inventor
James B Black
Bradford K Shull
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Twin Disc Inc
Original Assignee
Twin Disc Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Twin Disc Inc filed Critical Twin Disc Inc
Publication of DE2339232A1 publication Critical patent/DE2339232A1/de
Publication of DE2339232B2 publication Critical patent/DE2339232B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2339232C3 publication Critical patent/DE2339232C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/34—Turning or inching gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/26—Starting; Ignition
    • F02C7/268—Starting drives for the rotor, acting directly on the rotor of the gas turbine to be started
    • F02C7/275—Mechanical drives
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19014—Plural prime movers selectively coupled to common output
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19023—Plural power paths to and/or from gearing
    • Y10T74/19037—One path includes fluid drive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)

Description

Patentanwofn
Dipl.-Ina. A. örünecknr Dr.-Iiyj. H. KinkeMey
Dr.-!ng. W. Stcoki.iair 2. August 1973
β München 22. Maximilianen. 43
P 6804
TWIN DISC, INCORPORATED
13?8 Racine Street, Racine,
Wisconsin, USA
Kraftübertragungsanlage zürn Starten und zum Durchdrehen einer Gasturbine
Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsanlage, insbesonders zum Beschleunigen des Rotors einer Gasturbine nach ihrem Start auf ihre Betriebsgeschwindigkeit und zum Durchdrehen des Turbinenrotors mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit nach dem Abschalten der Treibstoffzufuhr.
Große Gasturbinen werden in elektrischen Kraftwerken zur Erzeugung elektrischer Energie während der Spitzenbelastungen verwendet. Das bedeutet im allgemeinen, daß die Gasturbineneinheit für 3 bis 5 Stunden an fünf Tagen der Woche in Be#trieb genommen wird. Ein mit einer Gasturbine angetriebener Generator kann v/esentlich schneller gestartet v/erden, als ein mit einer Dampfturbine angetriebener Generator. Da außerdem eine Gasturbinenanlage keine Dampfaufbereitungseinrichtung benötigt, ist es möglich, diese Anlage an einer beliebigen Stolle aufzustellen, so daß sie besonders für den Notfall geeignet sind.
409809/042A
Um die Gasturbine zu starten, muß de-r Rotor zunächst vom Stillstand auf 10 oder 20 % ihrer Betriebsgeschwindigkeit beschleunigt werden, bevor sie angelassen wird, und der Rotor rauß auf eine Geschwindigkeit von 40 bis 60 % der Betriebsgeschwindigkeit gebracht- werden, damit sie von alleine weiterläuft und auf ihre Betriebsgeschwindigkeit beschleunigt v/erden kann, wobei dieser Vorgang in einer vertretbaren Zeit und innerhalb bestimmter Temperaturgrenzen erfolgen muß.
Eine weitere Forderung besteht darin, daß der Turbinenrotor nach dem Abschalten der Treibstoffzufuhr unbedingt weitergedreht werden muß, insbesondere bei großen Turbinen. Wenn die Leistung der Gasturbine nicht mehr langer benötigt wird, wird sie abgeschaltet, wobei es nicht geschehen darf, daß der Rotor sofort stillsteht und für längere Zeit in dieser Stellung verharrt. Der Grund besteht darin, daß, wenn der Rotor nicht weitergedreht wird, er sich infolge einer ungleichmäßigen Abkühlung verzieht und in dem Statorgehäuse verklemmt, so daß die Rotorschaufeln zerstört werden. Es ist deshalb ein Getriebe zum Durchdrehen des Rotors erforderlich, und gemäß der Erfindung wird ein solches Getriebe vorgeschlagen, das den Rotor während der Abkühlung der Turbine durchdreht, so daß sich diese gleichmäßig abkühlt und keine Spannungen auftreten. Gewöhnlich läuft dieses Getriebe zum Durchdrehen größerer Einheiten weiter, während die Turbine abgeschaltet wird.
Bei den bisher bekannten Anlagen wird eine herkömmliche Einrichtung zur Erzeugung eines hohen Anfangsdrehmomentes und eines nachfolgend abnehmenden Drehmomentes verwendet, die einen hydraulischen Drehmomentwandler aufweist. Gleichfalls ist es bisher üblich gewesen, für das Durchdrehen der Turbine nach dem Abschalten der Treibstoffzufuhr, insbesondere in elektri-
409303/0424
BAD QRiOiNAL
sehen Kraftwerken mit großen Gasturbinen, einen unabhängigen Hilfsantrieb zu verwenden, der mit einer Klauenkupplung zugeschaltet wird.
Die Erfindung ist darauf gerichtet, eine einheitliche Kraftübertragungsanlage zum Starten einer Gasturbine und zum Durchdrehen des Rotors mit einer niedrigen Geschwindigkeit während der Abkühlzeit der Turbine nach dem Abschalten der Treibstoffzufuhr zu schaffen.
Die Erfindung besteht darin, daß eine an eine Energiequelle anschließbare Haupteingangswelle vorgesehen ist sowie eine Einrichtung zur übertragung der Antriebskraft mit einem hydraulischen Drehmomentwandler, der an seiner Eingangsseite mit der Haupteingangswelle in Verbindung steht, sowie mit einer Trennkupplung, die Einrichtungen zur Aufnahme des Antriebsmomentes aufweist und mit der Ausgangsseite des Drehmomentwandlers in Verbindung steht und die Einrichtungen zur Weiterleitung des Drehmomentes aufweist, die an den Turbinenmotor anschließbar sind,.und daß eine zusätzliche an eine weitere Energiequelle anschließbare Antriebswelle vorgesehen ist, sowie eine nur eine Drehrichtung zulassende Verbindung, die zwischen die zusätzliche Antriebswelle und die Ilauptantriebswelle eingebaut ist. Die erfindungsgemäße Kraftübertragungsanlage ist vorteilhaft in der Lage, wahlweise entweder das Startmoment eines re- , lativ starken Motors über einen Drehmomentwandler auf eine Ausgangswelle der Anlage zu übertragen oder eine langsame Drehgeschwindigkeit auf die gleiche Ausgangswelle von einem schwächeren Hilfsmotor. Ein v/eiterer Vorteil der Anlage besteht darin, daß die Turbine nach abgebrochenem Start wieder angelassen v/erden kann, ohne daß der Turbinenrotor zum Stillstand kommen muß. Die er finckings gemäße Kraftübertragungsanlage läßt si'ch
— 3 —
409809/0424
auch in Kraftwerken einsetzen, die elektrische Energien mit unterschiedlichen Netzfrequenzen erzeugen/ wie z.B. mit 60 Hertz, eine in den USA bevorzugte Frequenz, bzw. mit 50 Hertz, eine in anderen Ländern bevorzugte Frequenz.
Die erfindungsgemäße... Kraftübertragungsanlage läßt sich auch in Verbindung mit anderen Energiequellen zur Erzeugung des erforderlichen Startmomentes verwenden, z.B. mit einem Dieselmotor
oder einem elektrischen Motor, der gegenüber dem Dieselmotor
mit einer unterschiedlichen Drehzahl arbeitet. In vorteilhafter Weise kann die Leistungsaufnahme in dem Drehmomentwandler mittels Getrieben unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse verändert werden, damit ein großer Eingangs- und Ausgangsdrehmomentenbereich erreicht wird, ohne daß Drehmomentwandler unterschiedlicher Größe erforderlich wären. Ein weiterer Vorteil
der erfindungsgemäßen Kraftübertragungsanlage besteht darin,
daß die Wandlerausgangsgeschwindigkeit und das Moment leicht
auf unterschiedliche Werte eingeregelt werden können, so daß
bestimmte Erfordernisse der Gasturbine, insbesondere die Länge der Startzeit, erfüllt werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer vollständigen Kraftübertragungsanlage gemäß der Erfindung, teilweise aufgebrochen;
Fig.2 eine vergrößerte Ansicht des linken Teiles der in
der Fig.l dargestellten Anlage;
409809/CU24
Fig.3 eine vergrößerte Ansicht des rechten Teiles der in der Fig.1 dargestellten Anlage;
Fig.4 eine schematische Darstellung eines Schaltplanes der in der Fig.l dargestellten Kraftübertragungsanlage, die an eine Gasturbine, an eine Druckölquelle und eine Kühlölquelle angeschlossen ist, und
Fig. 5 eine Seitenansicht eines v/eiteren Ausführungsbeispieles für eine Kraftübertragungsanlage gemäß der Erfindung.
Die in der Fig.l dargestellte Kraftübertragungsanlage besteht aus einer zusammenhängenden Einheit und weist ein Gehäuse 1 auf, eine Welle 2 zur Einleitung der Antriebskraft an einem Ende des Gehäuses, eine Welle 3 zur Ableitung der Kraft am anderen Ende des Gehäuses, eine mit der Eingangswelle 2 und der Ausgangswelle 3 verbundene Einrichtung zur übertragung der Kraft, eine Hilfsantriebswelle 4 und eine Einrichtung, die die Antriebskraft nur in einer Richtung überträgt und zwischen der Hilfsantriebswelle 4 und der zwischen den Wellen 2 und 3 angeordneten Einrichtung zur übertragung der Antriebskraft eingebaut ist. Der Innenraum des Gehäuses 1 ist in einen Eingangsgetriebeteil 6 an einem Ende, einen Kupplungsteil 7 an dem anderen Ende und in sich daran anschließende mittlere Kammern 8 und 9 unterteilt, wobei die mittlere Kammer 8 sich an den Eingangsgetriebeteil 6 und die mittlere Kammer 9 sich an den Kupplungsteil 7 anschließen. Die Einrichtung zur übertragung der Antriebskraft weist ein auf der Eingangswelle 2 geiagertes Antriebsrad 11 auf, sowie eine angetriebene Welle 12, die seitlich im Abstand zu der Welle 2 angeordnet ist und auf welcher ein Zahnrad 13 gelagert ist, das mit dem Antriebsrad 11 im Eingriff steht. Die Einrichtung zur übertragung der Antriebs-
— 5 —
409809/0424
kraft weist ferner einen hydraulischen Drehmomentwandler 14 auf, der in dem mittleren Gehäuseteil 8 untergebracht ist, wobe-i das Pumpenrad 16 des Wandlers mit der angetriebenen Welle 12 verbunden ist und wobei der Läufer oder die Abtriefoswel-Ie 17 des Wandlers in dem Gehäuse -1 mittels eines Paares Schrägkugellager 15 gelagert wird und mit Hilfe einer kerbverzahnten Wellenkupplung 20 mit einer hohlen mittleren VJeHe 18 zur übertragung der Antriebskraft verbunden ist, welche sich durch den mittleren Gehäuseteil 9 erstreckt und in diesem mittels Kugellager 19 (siehe Fig. 2) und 21 (siehe Fig. 3)· gelagert ist. Die Einrichtung zur Übertragung der Antriebskraft v/eist ferner e.lne in dem Kupplungsteil 7 des Gehäuses 1 angeordnete Kupplung 22 auf, die mit Hilfe der Kupplungseingangswelle 2 3 zwischen die mittlere Antriebswelle 18 und die Ausgangswelle 3 geschaltet ist Die Ausgangswelle 3 ist in den Gleitlagern 5 und IO gelagert .
Wie am besten in der Fig.3 zu erkennen ist, besteht die Kupplung 22 aus einer Vielscheibentrockenkupplung mit treibenden und angetriebenen Momentenübertragungsscheiben, die entsprechend mit einer auf der Welle 23 gelagerten Buchse 24 und mit einer von der Ausgangswelle 3 getragenen Trommel 26 über eine Kerbverzahnung verbunden sind, wobei die treibenden und angetriebenen Kupplungsscheiben miteinander in Roibschluß und ausser Reibschluß gebracht werden können. Eine Betätigungseinrichtung für die Kupplung 22 weist ein Druckgehäuse 27 mit Kreisquerschnitt auf, welches verschiebbar auf der K upp lungs ein gangs-welle 23 gelagert ist, sowie eine Druckscheibe 29, die sich von der Welle 2 3 radial zwischen den Stirnwänden 25 und 25' des Gehäuses 27 erstreckt und mittels eines Sprengringes 31 und einer Halteplatte 32 axial auf der Welle 2 3 festgelegt ist. Die Halteplatte greift in eine umlaufende Nut der Welle 2 3 ein
409809/0424
und ist an* der Scheibe 29 mittels einer Reihe von auf dem Umfang verteilten Schrauben 33 befestigt. Ein am Umfang der Scheibe 29 angeordneter O-Ring 30 liegt gegen die innere Zylinderwandung des Gehäuses 27 an und dichtet den Raum zwischen der Scheibe 29 und der Gehäusewandung 25 gegenüber dem Raum zwischen der Scheibe und der Gehäusewandung 25* ab. Zur Betätigung der Kupplung 22 wird Druckflüssigkeit über eine Bohrung 87 in der Welle 2 3 in den Raum zwischen der Scheibe 29 und der Gehäusewandung 25 eingeführt, wie noch nachfolgend genauer beschrieben wird. Ein oder mehrere Paßstifte 28 legen die Scheibe 29 gegenüber dem Gehäuse 27 fest, so daß diese an einer Relativdrehung gehindert werden.
Auf der Kupplungseingangswelle 23 ist ferner eine Bremseinrichtung 34 gelagert, mittels welcher die Welle 23 angehalten wird, während die Kupplung 22 gelöst ist und die Ausgangswelle 3 von einer mit ihr verbundenen Arbeitsmaschine gedreht wird. Die Bremseinrichtung 34 weist eine stationäre mittlere N.abe 35 auf, die an dem Gehäuse 1 mittels einer Reihe von auf dem Umfang verteilten Schrauben 36 befestigt ist, sowie eine Trommel 37, welche mittels einer Kerbverzahnung mit der Welle 23 in Verbindung steht, sowie einen Stapel 38 von stationären und sich drehenden Bremsscheiben, die mit der Nabe 35 bzw» mit der Trommel 37 über eine Kerbverzahnung in Verbindung stehen. Die Bremsscheiben sind axial gegeneinander verschiebbar gelagert und können mit Hilfe eines Ringkolbens 39, der in einer Ringnut 41 in einem radialen Teil 42 des Gehäuses 1 hin- und herverschiebbar gelagert ist, gegenseitig in Reibschluß geschoben werden. Über eine in dem Gehäuseteil 42 angeordnete Radialbohrung 43, die mit der Ringnut 41 in Verbindung steht, kann Druckflüssigkeit zugeführt werden, mittels welcher der Kolben 39 gegen die Bremsscheiben 38 gedrückt werden kann, wenn man
Α09809/0Λ24
die Welle 23 festlegen will. In der Nabe 35 sind mehrere auf den Umfang verteilt angeordnete Schraubenfedern 44 gelagert, die auf den radialen Teil des Ringkolbens 39 wirken, um die Bremse 34 zu lösen, wenn die Kupplung 22 eingerückt ist.
Die Einrichtung, die" nur eine Drehung in einer Richtung zuläßt, und zwischen der Hilfsantriebswelle 4 und der Einrichtung zur Übertragung der Antriebskraft angeordnet ist, wird in dem mittleren Gehäuseteil 9 aufgenommen und schließt sich an den Kupplungsteil 7 an. Die Hilfsantriebswelle 4 ist in den Gehäuseteil 9 seitlich versetzt zur mittleren Hauptantriebswelle 1Ö gelagert. Zwischen der Hilfsantriebswelle 4 und der mittleren Hauptantriebswelle 18 ist ein Untersetzungsgetriebe angeordnet, das ein auf der Welle 4 angeordnetes Ritzel 46 mit einem kleinen Durchmesser aufweist, ein Zwischenzahnrad 47 mit einem großen Durchmesser,- das mit dem Ritzel 46 im Eingriff steht, ein Zwischenzahnrad 48 mit einem kleinen Durchmesser, das koaxial zum Zahnrad 47 gelagert und mit diesem fest verbunden ist, sowie ein koaxial zur Welle 18 gelagertes Zahnrad 49 mit einem großen Durchmesser und einem Klemmrollenfreilauf 51, der eine Antriebsverbindung zwischen dem Zahnrad 49 und der Welle 18 in einer Richtung zuläßt. Das Zahnrad 49 ist mittels zweier Kugellager 52 und 521 drehbar auf der Welle 18 gelagert, und der Klemmrollenfreilauf 51 weist einen radial aussenliegenden Nockenteil auf, der an dem Zahnrad 49 befestigt ist sowie einen radial innenliegenden Laufteil, der einen Teil der Welle 18 bildet, und mehrere auf den Umfang verteilte Klemmrollen, die zwischen dem Nockenteil und dem Laufteil angeordnet sind, wobei die Konstruktion und Wirkungsweise des Freilaufes bekannt sind.
Die Fig.4 zeigt einen typischen Einbau der Kraftübertragung^-
- 8 409809/0424
anlage gemäß Pig.l in ein Stromkraftwerk. Ein symbolisch dargestellter Startrnotor 53 ist mit der Eingangswelle 2über eine Kupplung 54 verbunden. Ein Hilfsmotor 56 ist mit dem Antriebsritzel 46 verbunden/ und der Rotor einer Gasturbine 57 ist mit der Ausgangswelle 3 über eine Kupplung 58 verbunden. Eine Förderpumpe 59 für den Wandler saugt über eine Saugleitung 62 Öl aus einem Sumpf 61 und fördert es zum Wandler 14 über eine Förderleitung 63. Vom Wandler kehrt das Öl über eine Ablaufleitung 66 durch eine Ausflußöffnung 66a und einen Druckregler 68, über die Rücklaufleitung 67 in den Sumpf 61 zurück. Das Beschicken und Entleeren des Wandlers erfolgt mit dem Anlauf der Pumpe 59 bzw. mit deren Abschalten. .
Eine Schmierölpumpe 69 saugt öl aus dem Sumpf 61 über eine Saugleitung 65 und fördert es in die Zweigleitungen 72, 72a, 73, 73a und 74, die entsprechend zu den Antriebsrädern 11 und 13, zu den Zahnrädern 49, 48, 47 und 46, zu der Scheibenbremse 34, zur Kühlung der Scheibenkupplung und zu den Gleitlagern 5 und 10 der Ausgangswelle 3 führen. Ein Überlastventil 76 stellt die Verbindung zwischen dem Pumpenausgang 69 und der Saugleitung 65 her. Die Zweigleitung 73 der Scheibenbremse 34 wird von einem Magnetventil 77 gesteuert.
Eine Pumpe 78 (siehe Fig.4) ist über eine Saugleitung 79 mit dem Sumpf 61 verbunden, und ihre Druckseite ist über eine Förderleitung 82 mit einer öleinlaßöffnung 81a (siehe Fig.3) verbunden, und eine Bohrung 85 führt zur Druckbeaufschlagungskammer für die Kupplung 22. Eine Dross.elstelle 84 sorgt für einen ölrücklauf, so daß die Kupplung ausgerückt v/erden kann, wenn die Pumpe 78 für die Kupplung abgestellt wird, und die Rücklaufleitung 67 weist eine Zweigleitung 86 auf, die an die Kupplungskammer 7 angeschlossen ist.
- 9 409809/0424
Der ölzulauf 73a schließt sich an die Kammer 29' ajn, die sich zwischen der Viand 25-1 und dem Kolben 29 befindet,und in welcher das Öl eine Kraft zum Ausrücken der Kupplung erzeugt, und führt ferner zu den Kupplungsplatten der Kupplung 22, um diese zu kühlen,.-und schließt sich an die Kammer an, die sich zwischen den Wellen 2 3 und 3 befindet. Die Kupplung 22 wird durch ein bloßes Anlaufen und Abschalten der Pumpe 78 eingerückt und ausgerückt. Ein Überlastventil 80 verbindet den Pumpenausgang 78 mit der Saugleitung 79.
Die Arbeitsschritte für den Start der in der Fig.4 dargestellten Turbine 57 laufen folgendermaßen ab:
1. Es wird ein Öldruck aufgebaut, in dem die Pumpe 69 inganggesetzt wird, und die Zweigleitung 73 wird mit Hilfe des Magnetventils 77 geschlossen, damit die Bremse 34 gelöst wird;
2. Durch den Start der Pumpe 78 wird die Kupplung 22 eingerückt; 3. Der Startmotor 53 wird inganggesetzt; 4. Durch das Anlaufen der Pumpe 59 wird der Drehmomentenwandler gefüllt;
5. Die Turbine wird auf ihre Betriebsgeschwindigkeit gebracht;
6. Der Drehmomentenwandler wird über die Leitung 66 entleert, indem die Pumpe 59 angehalten wird; 7. Die Kupplung 22 wird durch Anhalten der Pumpe 78 ausgerückt; 8. Durch öffnen des Magnetventils 77 wird die Bremse betätigt und 9. der Startmotor 53 wird angehalten.
Die Betriebsschritte zum Anhalten der Turbine sind folgende: 1. Der Turbinengenerator (nicht dargestellt) wird vom Netz gelöst; 2. Die Turbine läuft bis zu einer Geschwindigkeit von 400 Umdrehungen/Minute aus, die Pumpe 78 wird eingeschaltet, um die Kupplung 22 einzurücken, und die Bremse 34 wird gelöst; 3. Der Hilfsmotor 56 wird inganggesetzt; 4. Nachdem die Turbine auf die entsprechende Drehgeschwindigkeit abge-
- IO 409809/0424
fallen ist und die Antriebsverbindung zwischen dem Hilfsmotor 56 und der Ausgangswelle 3 automatisch durch den Klemmrollenfreilauf 51 hergestellt ist, bleibt der Hilfsmotor 56 solange in Betrieb, wie dies für die Abkühlung der Turbine notwendig ist.
Die AntriebsZahnräder 11 und 13 können in Abhängigkeit von unterschiedlichen Drehmomenten und Eingangsgeschwindigkeiten ausgelegt sein, und sie können auch so konstruiert sein, daß die Anlage für den Betrieb in einem Kraftwerk geeignet ist, welches Leitungsnetze mit unterschiedlichen Frequenzen speist, wie z.B. mit 60 Hertz oder mit 50 Hertz.
Die Verwendung der Reibungskupplung 22 anstatt einer Klauenkupplung hat den Vorteil, daß, falls ein Start aus irgendeinem Grunde abgebrochen wird, die Turbine und der angeschlossene elektrische Generator nicht zum Stillstand kommen, bevor die Kupplung wieder eingerückt werden kann. Dadurch wird ein Teil der Startzeit in den Fällen eingespart, in welchen ein Start unterbrochen werden mußte, nachdem die Kupplung ausgerückt worden war.
Das in der Fig.5 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel für eine Kraftübertragungsanlage gleicht dem in der Fig.l dargestellten Ausführungsbeispiel darin, daß es ein Antriebszahnradgetriebe II1, 13' aufweist sowie einen hydraulischen Drehmomentwandler 14' und eine nur eine Antriebsrichtung zulassende Verbindung zwischen einem Hilfsmotor 56 und der 7\usgangswelle '3, der über ein doppelt untersetztes Getriebe 46' ,47', 48', 49 * wirkt, sowie einen Klemmrollenfreilauf 511. Zusätzlich zum Eingangsgetriebe 11', 13' weist das abgewandelte Ausfall rungnbeisplel gemäß Fig.5 ein Ausgangsgetriebe zwischen dem
- 11 -
409809/0424
7339232
Drehmomentwandler 14' und der Ausgangsw.elle 3 auf. Das Ausgangsgetriebe wird in einem mittleren Abschnitt 9' des Gehäuses I1 aufgenommen und weist ein Antriebszahnrad 88 mit einem Kleinen Durchmesser auf, das mit der Welle des Läufers 17' des Drehrnomentwiindlers verbunden ist, sowie ein Antriebs zahnrad 89 mit einem großen Durchmesser, welches mit dem Zahnrad 88 im Eingriff steht und mit der Ausgangswelle 3 verbunden ist. Eine Klauenkupplung zur Verbindung der Ausgangswelle 3 mit der Welle 90 einer Gasturbine oder einer anderen angetriebenen. Maschine weist einen Antriebskupplungsteil 91 auf, der mittels einer Kerbverzahnung verschiebbar auf der Welle 3 gelagert ist, sowie einen angetriebenen Kupplungsteil 92, der mit der Welle 90 verkeilt ist, einem Schiebering 93, der mittels eines Kugellagers 94 auf dem Kupplungsteil 91 gelagert ist, sowie einen hydraulisch betätigten Zylinder 96 für den Schiebering 93.
Durch das Ausgangsgetriebe 88, 89 läßt sich die Ausgangsgeschwindigkeit des Wandlers und das Drehmoment auf verschiedene Werte einregulieren, so daß bestimmte Anforderungen der Gasturbine, insbesondere während der Anlaufzeit, erfüllt werden können.
- 12 -
409809/0424

Claims (8)

  1. P 6804
    Patentansprüche
    VlJ Kraftübertragungsanlage zum Starten einer Gasturbine und zum Durchdrehen des Motors mit niedriger Geschwindigkeit während der Abkühlzeit der Turbine nach dem Abschalten der Treibstoffzufuhr, dadurch gekennzeichnet, daß eine an eine Energiequelle anschließbare Haupteingangswelle (2) vorgesehen ist, sowie eine Einrichtung zur Übertragung der Antriebskraft mit einem hydraulischen Drehmomentwandler (14), der an seiner Eingangsseite mit der Haupteingangswelle in Verbindung steht, sowie mit einer Trennkupplung (22), die Einrichtungen zur Aufnahme des Antriebsmomentes aufweist und mit der Ausgangsseite des Drehmomentwandlers in Verbindung steht und die Einrichtungen zur Weiterleitung des Drehmomentes aufweist, die an den Turbinenmotor anschließbar sind, und daß eine zusätzliche an eine weitere Energiequelle anschließbare Antriebswelle (4) vorgesehen ist sowie eine nur eine Drehrichtung zulassende Verbindung (51), die zwischen die zusätzliche Antriebswelle und die Hauptantriebswelle eingebaut ist.
  2. 2. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß · die Hauptantriebseinrich'-tung eine mittlere Welle (18) aufweist, die den Abtriebsteil (17) des Drehmomentwandlers mit dem Antriebsteil (23) der Trennkupplung (22) verbindet, und daß die nur eine Drehrichtung zulassende Verbindung (51) zwischen der mittleren
    - 13 -
    409809/0424
    . Welle und der Hilfsantriebswelle '(4) angeordnet ist.
  3. 3. Kraftübertragungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennkupplung das Drehmoment aufnehmende und weiterleitende Übertragungsteile aufweist, die miteinander in Reibschluß und außer Reibschluß gebracht werden können.
  4. 4. Kraftübertragungsanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß eine lösbare Bremseinrichtung (34) vorgesehen ist, die mit der mittleren Welle (18) derart in Verbindung steht, daß sie diese abbremst, wenn die Trennkupplung (22) ausgerückt ist.
  5. 5. Kraftubertragungsanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gehäuse(1) vorgesehen ist, das in einen an seinem einen Ende liegenden Eingangsgetriebeteil (6), einen an seinem anderen Ende liegenden Kupplungsteil (7) und in sich daran anschließende mittlere Kammern (8,9) unterteilt ist, wobei sich die eine Kammer (8) an den Eingangsgetriebeteil und die andere Kammer (9) an den Kupplungsteil anschließt, daß in dem Eingangsgetriebeteil ein drehzahlwandelndes Vorgelege (11,13) mit einer Antriebswelle (2) und einer seitlich dazu versetzten Vorgelegewelle (12) angeordnet ist, daß in der sich an den Eingangsgetriebeteil anschließenden mittleren Kammer ein Drehmomentwandler (14) angeordnet ist, der mit der Vorgelegewelle (12) des Vorgeleges in Verbindung steht, daß eine mittlere Welle (18) zur übertragung der Antriebskraft koaxial zur Abtriebswelle (17) des Drehmomentwandlers angeordnet und mit dieser verbunden ist und sichjdurch den anderen mittleren Gehäuseteil erstreckt,
    - 14 409809/0424
    daß in dem anderen mittleren Gehäuseteil (9) eine Hilfsantriebswelle (4) seitlich versetzt von der mittleren Antriebswelle angeordnet ist, daß ein drehzahluntersetzendes Getriebe (46,47,48) mit einer Freilaufkupplung (51) vorgesehen ist, die die Hilfsantriebswelle in einer Drehrichtung mit der mittleren Welle verbindet, und daß eine Ausgangswelle (3) vorgesehen ist, die aus dem Kupplungsteil herausragt, sowie eine Trennkupplung (22), die in dem Kupplungsteil zwischen der mittleren Welle und der Ausgangswelle angeordnet ist.
  6. 6. Kraftübertragungsanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Kupplungsteil (7) ferner eine lösbare Bremseinrichtung (34) mit stationären Bremsteilen (35) vorgesehen ist, die in dem Kupplungsteil festgelegt sind, und daß die Bremseinrichtung mit entsprechenden Bremsteilen (37,38),die mit der mittleren Welle (18) in einer rotationsfesten Verbindung stehen und in Axialrichtung verschiebbar sind, ausgestattet ist.
  7. 7. Kraftübertragungsanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein hydraulischer Drehmomentwandler (141) und eine Antriebswelle (2) vorgesehen sind, wobei die Wellenachse zur Achse des Pumpenrades (16) des Drehmomentwandlers seitlich versetzt ist, daß ein Vorgelege (1Γ,13') vorgesehen ist, das die Antriebswelle mit der Puiapenwelle des Drehmome.ntwandlers verbindet, daß ein Ausgangsgetriebe (88,89) mit einer Antriebswelle (171) vorgesehen ist, die mit dem Läufer (17) des Drehinomentwandlers in Verbindung steht sowie eine angetriebene Wolle (3), die seitlich versotzb von der Antriebs-
    - 15 -
    409809/0424
    v/eile (17·) angeordnet ist, daß zwischen den Wellen ein drehzahluntersetzendes Getriebe (88,89) vorgesehen ist, daß eine Hilfsantriebswelle vorgesehen ist sowie eine nur eine Drehrichtung zulassende Verbindung (46*,47',48',49,51') zwischen der Hilfsantriebswelle und der angetriebenen Welle (3). .
  8. 8. Kraftübertragungsanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die. nur eine Antriebsrichtung zulassende Verbindung ein auf der Hilfsantriebswelle (4) angeordnetes Antriebsritzel (461) aufweist sowie ein mittleres Zahnrad (47') mit einem großen Durchmesser, das mit dem Antriebsritzel im Eingriff steht, und ein mittleres Zahnrad (481) mit einem kleinen Durchmesser, das koaxial zum großen Zahnrad gelagert und mit diesem fest verbunden ist, sowie ein drehbar auf der angetriebenen Welle (23) gelagertes Zahnrad (491) mit einem großen Durchmesser, das mit dem kleineren, mittleren Zahnrad (48') im Eingriff steht, und daß eine Freilaufkupplung (511) zwischen dem großen Zahnrad (49') und der angetriebenen Welle (23) angeordnet ist.
    - 16 -
    409809/0424
DE2339232A 1972-08-14 1973-08-02 Antriebsvorrichtung zum Andrehen einer Gasturbinenanlage und zum Drehen ihres Rotors während der Abkühlphase Expired DE2339232C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US28044172A 1972-08-14 1972-08-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2339232A1 true DE2339232A1 (de) 1974-02-28
DE2339232B2 DE2339232B2 (de) 1980-09-11
DE2339232C3 DE2339232C3 (de) 1981-09-24

Family

ID=23073111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2339232A Expired DE2339232C3 (de) 1972-08-14 1973-08-02 Antriebsvorrichtung zum Andrehen einer Gasturbinenanlage und zum Drehen ihres Rotors während der Abkühlphase

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3793905A (de)
JP (1) JPS5319723B2 (de)
DE (1) DE2339232C3 (de)
GB (1) GB1403812A (de)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3951008A (en) * 1975-01-08 1976-04-20 Twin Disc, Incorporated Power transmitting mechanism for starting a high inertia load and having retarder means for auxiliary starting motor
JPS5437017Y2 (de) * 1975-02-15 1979-11-07
US5435125A (en) * 1994-06-15 1995-07-25 United Technologies Corporation Redundant engine starting system
DE4437662A1 (de) * 1994-10-21 1996-04-25 Bmw Rolls Royce Gmbh Fluggasturbine mit einer Getriebeanordnung für den Hilfsaggregateantrieb
EP1446556B1 (de) * 2001-10-30 2006-03-29 Alstom Technology Ltd Turbomaschine
DE10233113A1 (de) * 2001-10-30 2003-05-15 Alstom Switzerland Ltd Turbomaschine
WO2004090291A1 (de) * 2003-04-07 2004-10-21 Alstom Technology Ltd Turbomaschine
US7171870B1 (en) * 2004-07-16 2007-02-06 Giberson Melbourne F Geared fluid drive with parallel start-up capability
US7434406B2 (en) * 2005-05-10 2008-10-14 Honeywell International Inc. Drive for using a direct driven generator to start a counter-rotating multi-spool gas turbine engine
DE112006003994A5 (de) * 2006-06-10 2009-05-20 Mtu Aero Engines Gmbh Gasturbine sowie Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine
JP5064945B2 (ja) * 2007-09-10 2012-10-31 株式会社小松製作所 パワーユニット
DE102008019182A1 (de) * 2008-04-17 2009-10-22 Voith Patent Gmbh Elektromechanischer Antrieb zur Betätigung von Ventilen
US9297313B2 (en) * 2011-09-13 2016-03-29 General Electric Company Control apparatus for angling guide vanes of a torque converter
ITFI20110247A1 (it) * 2011-11-14 2013-05-15 Nuovo Pignone Spa "device and method for slow turning of an aeroderivative gas turbine"
US9611752B2 (en) 2013-03-15 2017-04-04 General Electric Company Compressor start bleed system for a turbine system and method of controlling a compressor start bleed system
US10508601B2 (en) 2016-02-12 2019-12-17 United Technologies Corporation Auxiliary drive bowed rotor prevention system for a gas turbine engine
US10436064B2 (en) 2016-02-12 2019-10-08 United Technologies Corporation Bowed rotor start response damping system
US10125691B2 (en) 2016-02-12 2018-11-13 United Technologies Corporation Bowed rotor start using a variable position starter valve
US10040577B2 (en) 2016-02-12 2018-08-07 United Technologies Corporation Modified start sequence of a gas turbine engine
US10508567B2 (en) 2016-02-12 2019-12-17 United Technologies Corporation Auxiliary drive bowed rotor prevention system for a gas turbine engine through an engine accessory
US10125636B2 (en) 2016-02-12 2018-11-13 United Technologies Corporation Bowed rotor prevention system using waste heat
US10174678B2 (en) 2016-02-12 2019-01-08 United Technologies Corporation Bowed rotor start using direct temperature measurement
US10443507B2 (en) 2016-02-12 2019-10-15 United Technologies Corporation Gas turbine engine bowed rotor avoidance system
US10539079B2 (en) 2016-02-12 2020-01-21 United Technologies Corporation Bowed rotor start mitigation in a gas turbine engine using aircraft-derived parameters
US10443505B2 (en) 2016-02-12 2019-10-15 United Technologies Corporation Bowed rotor start mitigation in a gas turbine engine
US9664070B1 (en) * 2016-02-12 2017-05-30 United Technologies Corporation Bowed rotor prevention system
US10598047B2 (en) 2016-02-29 2020-03-24 United Technologies Corporation Low-power bowed rotor prevention system
US10787933B2 (en) 2016-06-20 2020-09-29 Raytheon Technologies Corporation Low-power bowed rotor prevention and monitoring system
US10495003B1 (en) * 2016-07-05 2019-12-03 Hamilton Sunstrand Corporation Gas turbine engine starter reduction gear train with jacking and planetary geared transmission
US10330016B2 (en) 2016-07-05 2019-06-25 Hamilton Sundstrand Corporation Gas turbine engine starter reduction gear train with stacked planetary gear systems
US10358936B2 (en) 2016-07-05 2019-07-23 United Technologies Corporation Bowed rotor sensor system
US10473034B2 (en) 2016-07-05 2019-11-12 Hamilton Sundstrand Corporation Gas turbine engine starter reduction gear train with geared rotary actuator
US10533459B1 (en) * 2016-07-07 2020-01-14 Kenneth Knecht Slow turning gear adapter to eliminate turbine bucket wear
EP3273006B1 (de) 2016-07-21 2019-07-03 United Technologies Corporation Verwendung eines alternierenden anlassers während des anfahrens mit mehreren motoren
EP3273016B1 (de) 2016-07-21 2020-04-01 United Technologies Corporation Koordination während des anlassens eines gasturbinenmotors
US10384791B2 (en) 2016-07-21 2019-08-20 United Technologies Corporation Cross engine coordination during gas turbine engine motoring
US10618666B2 (en) 2016-07-21 2020-04-14 United Technologies Corporation Pre-start motoring synchronization for multiple engines
US10221774B2 (en) 2016-07-21 2019-03-05 United Technologies Corporation Speed control during motoring of a gas turbine engine
US20180030900A1 (en) * 2016-08-01 2018-02-01 Honeywell International Inc. Air Turbine Starter with Integrated Motor for Main Engine Cooling
US10787968B2 (en) 2016-09-30 2020-09-29 Raytheon Technologies Corporation Gas turbine engine motoring with starter air valve manual override
US10443543B2 (en) 2016-11-04 2019-10-15 United Technologies Corporation High compressor build clearance reduction
US10823079B2 (en) 2016-11-29 2020-11-03 Raytheon Technologies Corporation Metered orifice for motoring of a gas turbine engine
US10823014B2 (en) 2017-12-13 2020-11-03 General Electric Company Turbine engine for reducing rotor bow and method thereof
US11549392B2 (en) 2017-12-14 2023-01-10 General Electric Company Structure and method to mitigate rotor bow in turbine engine
US10718231B2 (en) 2017-12-15 2020-07-21 General Electric Company Method and system for mitigating bowed rotor operation of gas turbine engine
US10760498B2 (en) 2018-01-04 2020-09-01 General Electric Company System and method for removing rotor bow in a gas turbine engine using mechanical energy storage device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH302682A (de) * 1950-09-23 1954-10-31 Gen Electric Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinen-Kraftanlage.
GB1178660A (en) * 1967-12-07 1970-01-21 Westinghouse Electric Corp Cranking System for a Gas Turbine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA613920A (en) * 1961-02-07 O. Schjolin Hans Transmission and control system
US2511039A (en) * 1948-03-05 1950-06-13 Twin Disc Clutch Co Power transmission
US2888841A (en) * 1954-08-09 1959-06-02 Renault Torque-converter transmissions
CH425479A (de) * 1965-10-25 1966-11-30 Saurer Ag Adolph Hilfsaggregat zum Anwerfen von Strahltriebwerken und zur Abgabe von elektrischer Energie
US3388684A (en) * 1965-12-20 1968-06-18 Maybach Mercedes Benz Motorenb Drive installation for hydroplanes or airfoil wing boats
ES379553A1 (es) * 1969-05-14 1973-02-01 Mtu Friedrichshafen Gmbh Instalacion de propulsion con dos maquinas propulsoras.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH302682A (de) * 1950-09-23 1954-10-31 Gen Electric Verfahren zum Betrieb einer Gasturbinen-Kraftanlage.
GB1178660A (en) * 1967-12-07 1970-01-21 Westinghouse Electric Corp Cranking System for a Gas Turbine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Schalitz, A.: Kupplungs-Atlas, 3. Aufl., 1969, Ludwigsburg, S. 91, 92 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE2339232B2 (de) 1980-09-11
JPS5319723B2 (de) 1978-06-22
DE2339232C3 (de) 1981-09-24
US3793905A (en) 1974-02-26
GB1403812A (en) 1975-08-28
JPS4951404A (de) 1974-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2339232A1 (de) Kraftuebertragungsanlage zum starten und zum durchdrehen einer gasturbine
EP4375540A1 (de) Triebstrang für pumpen, energieerzeugungsanlagen oder dergleichen und verfahren zum anfahren eines solchen triebstranges
DE112010003465T5 (de) Antriebsvorrichtung eines fahrzeugs
DE102009043204A1 (de) Hybridgetriebe mit Trennkupplung und Verfahren zum Starten einer Maschine unter Verwendung derselben
DE2600523A1 (de) Kraftuebertragungsvorrichtung bzw. getriebe zum starten eines verbrauchers
DE2732036C2 (de) Dreheinrichtung
DE1500545A1 (de) Leistungsuebertragungsmechanismus,insbesondere fuer Hubschrauber
DE1700160B1 (de) Getriebe mit einer einem hydrodynamischen drehmomentwandler vorgeschalteten rutschkupplung
DE2225026A1 (de) Antriebsanlage fuer kraftfahrzeuge
DE975488C (de) Stroemungsgetriebe fuer wechselnden Betrieb mit nach dem Drehzahlquotientenprinzip arbeitenden Schaltorganen
DE2503174A1 (de) Zentrifugalverdichter
DE3515770A1 (de) Hilfsantriebsanordnung mit getriebe fuer ein gasturbinentriebwerk
DE1530771C3 (de) Vorrichtung zum Steuern des Ein- und Ausrückens einer hydraulisch betätigten Kupplung eines Kraftfahrzeuges
DE102010014943B4 (de) Antrieb für ein Kraftfahrzeug mit zwei Hubkolben-Antriebseinheiten und einem Starter-Generator
DE1530792A1 (de) Getriebe mit Rueckkopplungswirkung
DE102014009857A1 (de) Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
AT143921B (de) Hydraulische Maschine und Einrichtung zur Energieübertragung unter Verwendung dieser Maschine.
DE2722891A1 (de) Wandlergetriebe
DE1680655B2 (de) Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe für Kraftfahrzeuge
DE2222351B1 (de) Hydrodynamischer drehmomentwandler
DE2731814A1 (de) Kraftuebertragungsvorrichtung
AT227497B (de) Antriebsvorrichtung
DE1488867C3 (de) Notstromaggregat
DE738670C (de) Andrehvorrichtung mit stufenlos verstellbarem Untersetzungsgetriebe
DE1182900B (de) Verfahren zum Umsteuern einer Turbinenanlage, insbesondere zum Schiffsantrieb, und nach diesem Verfahren umsteuerbare Turbinenanlage

Legal Events

Date Code Title Description
OI Miscellaneous see part 1
OI Miscellaneous see part 1
8263 Opposition against grant of a patent
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)