DE2606978A1

DE2606978A1 - Schmiersystem zum schmieren der lager, vorzugsweise einer turbine

Info

Publication number: DE2606978A1
Application number: DE19762606978
Authority: DE
Inventors: Michael J Easter
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1975-02-26
Filing date: 1976-02-20
Publication date: 1976-09-09
Also published as: US4002224A; CA1027496A; BE838908A; ES445267A1; GB1497784A; CH608583A5

Description

PATENTANWALT 26069 /O

DIPL-ING. LEO FLEUCHAUS

8 München 71, den 16. Febr. 1976

MelchforatraB· 42

M.inZ.I«*.n:WS56P-1388

Westinghouse Electric Corp. Westinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh, Penna, 15222, USA

Schmiersystem zum Schmieren der Lager, vorzugsweise einer Turbine

Die Erfindung betrifft ein Schmiersystem zum Schmieren der Lager, vorzugsweise einer Turbine, mit einem Vorratsbehälter für das Schmiermittel sowie mit Schmiermittelpumpen, um das Schmiermittel von dem Vorratsbehälter zu den Lagern zu transportieren, und mit Kühleinrichtungen zum Kühlen des Schmiermittels bevor es zu den Lagern transportiert wird.

Die Schmiersysteme von Turbinen verwenden in der Regel Schmiermittelpumpen, die auf der Rotorwelle der Turbine montiert sind und den für den Transport des Schmiermittels zu den Lagern notwendigen Öldruck aufrechterhalten. Diese auf der Rotorwelle montierten Pumpen verwenden die kinetische Energie des Rotors, um im Notfall, wenn eine Unterbrechung der Antriebsenergie auftritt, das Schmiermittel noch weiter zu den Lagern zu transportieren.

Nachdem das Schmiermittel seinen Zweck im Lager erfüllt hat, fließt es in der Regel aufgrund des eigenen Gewichtes zurück in den Vorratsbehälter,

Fs/rnü

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_# WS56P-1388

wobei es über Ölfilter geführt wird. Am Vorratsbehälter sind motorgetriebene Schmiermittelpumpen vorgesehen, die das Schmiermittel zu den Lagern transportieren, wenn der Rotor nicht auf seiner Betriebs drehzahl läuft, d.h. beim Anlaufen und Auslaufen unter diese absinkt.

Obwohl Schmiermittelsysteme mit auf der Rotorwelle montierten Pumpe so lange zuverlässig sind, solange die Drehzahl des Rotors den Schmiermittelfluß zu den Lagern aufrechterhält, haben diese Schmiersysteme den Nachteil, daß sie nur so lange genügend Schmiermittel transportieren, solange der Rotor mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl läuft.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsschmiersystem zu schaffen, das dafür sorgt, daß auch im Notfall genügend Schmiermittel zur Verfügung steht und dieses mit ausreichendem Druck zu den Lagern transportiert wird, damit diese keine Beschädigung erfahren.

Ausgehend von dem eingangs erwähnten Schmiersystem wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Vorratsbehälter in zwei Sektionen unterteilt ist, wovon die eine Sektion das heiße von den Lagern zurückgeführte Schmiermittel und die andere Sektion gekühltes und unter Druck stehendes Schmiermittel aufnimmt, daß die Eingangsseite der Schmiermittelpumpen mit der einen Sektion und die Ausgangsseite mit der anderen Sektion des Vorratsbehälters verbunden ist, und daß in der Ausgangsleitung der Schmiermittelpumpen ein Kühler angeordnet ist, um das zur unter Druck stehenden Sektion gepumpte Schmiermittel zu kühlen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Ansprüchen.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der aus einer Figur bestehenden Zeichnung, die in schematischer Darstellung

- 2 - ein Lager-

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ein Lagerschmiersystem für eine Turbine zeigt.

Gemäß Fig. 1 ist eine Turbine 10 mit einer Welle 12 versehen,die an beiden Seiten in Lagern 14A und 14B gelagert ist. Die Lager 14A und 14B sind in geeigneten Lagergehäusen 16A und 16B untergebracht. In die Lagergehäuse münden Zuführungsleitungen 17, 17A und 17B sowie Abflußleitungen 18, 18A und 18B, die alle mit einem zugeordneten Schmiersystem 20 verbunden sind.

Das Schmiersystem 20 ist mit einem Vorratsbehälter 22 für die Schmierflüssigkeit versehen, welcher einen unter Druck stehenden Teil 24 und einen nicht unter Druck stehenden Teil 26 umfaßt. Auf dem nicht unter Druck stehenden Teil 26 des Vorratsbehälters 22 sind Wechselstrommotore 28 und 30 montiert, die mit Schmiermittelpumpen 32 und 34 verbunden sind. Ferner ist ein Gleichstrommotor 36 mit einer Bereitschaftspumpe 38 vorgesehen.

Im Normalbetrieb befindet sich ein Öl oder ein anderes geeignetes Schmiermittel, in dem nicht unter Druck stehenden Teil 26 des Vorratsbehälters 22 und wird entweder mit Hilfe der Pumpe 32 oder der Hilfspumpe 34 über Ventile 40 und 42 vom nicht unter Druck stehenden Behälter aus zu einem ölkühler 44 gepumpt. Mit Hilfe dieses Ölkühlers 44 wird die Temperatur des Schmiermittels herabgesetzt, das vom Ölkühler 44 aus unter Druck entsprechend der Pfeile 48 in den unter Druck stehenden Teil 24 des Vorratsbehälters 22 gebracht wird. Dieser unter Druck stehende Teil 24 stellt die Schmiermittelquelle für die Lager 14A und 14B dar. Das Schmiermittel fließt zu den Lagern 14A und 14B über die Leitungen 17, 17A und 17B entsprechend den Pfeilen 50, 50A und 50B. Das in dem unter Druck stehenden Teil 24 des Vorratsbehälters befindliche Schmiermittel wird

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auf einem Druck von etwa 2,8 kg/cm (40 psi) während des Normalbetriebs

- 3 - gehalten

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gehalten und tritt mit einem Druck von etwa 1, 05 kg/cm (15 psi) in die Lager ein. Dies ergibt sich aufgrund des Druckabfalls in den Zuführungs· leitungen 17, 17A und 17B.

Die Schmierflüssigkeit wird von den Lagern 14A und 14B über die Abflußleitungen 18, 18A und 18B und durch ein Filter 54 entsprechend den Pfeilen 56, 56A und 56B zurück zum nicht unter Druck stehenden Teil 26 des Vorratsbehälters geführt.

Aufgrund der Anordnung des unter Druck stehenden Teiles 24 des Vorrats behälters in Flußrichtung nach dem Ölkühler 44 wird das Schmiermittel innerhalb des unter Druck stehenden Teiles des Vorratsbehälters bei verhältnismäßig niederen Temperaturen gespeichert und stellt dadurch eine sehr nützliche Wärmeableitung für den Fall dar, daß ein Schaden oder eine Fehlfunktion an dem Kühlsystem auftritt.

Um einen zuverlässigen kontinuierlichen Fluß des Strömungsmittels zu den Lagern auch.während Gefahren- und Notsituationen sicherzustellen, ist für den Notfall ein unter Druck stehendes Gassystem 58 vorgesehen, das mit dem Schmiersystem 20 zusammenarbeitet. Dieses Notgassystem 58 umfaßt einen Volumenspeicher für Gas unter hohem Druck, der außerhalb des Vorratsbehälters 22 angeordnet ist und z. B. aus einem unter Druck stehenden Gas zylinder bestehen kann.

Es sind Einrichtungen vorgesehen, um das Einleiten des unter hohem Druck stehenden Gases aus dem Notgassystem 58 in den Teil 24 des Vorratsbehälters im Falle eines Einsatzes zu steuern.

Wenn eine Fehlfunktion bzw. ein Ausfall an der für den Normalbetrieb vorgesehenen Schmiermittelpumpe 32 auf-tritt, übernimmt die Schmiermittelpumpe 34 sofort den Transport des Schmiermittels. Wenn jedoch

- 4 - die Wechsel-

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die Wechselstromleistung ausfällt und damit beide Pumpen nicht mehr funktionsfähig sind, wird der Notbetrieb von der gleichstromangetriebenen Bereitschaftspumpe 38 übernommen. Obwohl die Zuverlässigkeit eines derart abgesicherten Versorgungssystems sehr hoch ist, wird jedoch eine bestimmte endliche Zeitdauer zwischen dem Ausfallen der Wechselstromleistung und damit dem Transport der Schmierflüssigkeit und dem Einsatz der gleichstrombetriebenen Bereitschaftspumpe und dem weiteren Transport des Schmiermittels unvermeidlich sein. Um in dieser Situation die Schmiermittelversorgung für die Turbine bis zum Einsetzen der gleichstrombetriebenen Versorgung sicherzustellen, wird das Notgassystem aktiviert, sobald ein bestimmter Druck unterhalb des Normaldrucks im Speicher erreicht ist und vom Notgassystem aus Gas in den Teil 24 des Vorratsbehälters gebracht, um den Öldruck in diesem Behälter aufrechtzuerhalten.

Das Notgas system 58 kann auch derart aufgebaut sein, daß es als separate Gaskammer des Vorratsbehälters 22 ausgebildet ist.

Das Schmiermittelsystem gemäß der Erfindung gewährleistet, daß den Lagern zuverlässig kaltes Schmiermittel zugeführt wird und bietet ein wesentlich besseres System zum Ableiten von Verunreinigungen, da das bei niedrigerer Temperatur gelagerte Schmiermittel aufgrund der höheren damit verbundenen Viskosität weniger Turbulenz hat und dadurch das Absetzen von Teilchen, die die Verunreinigungen bewirken, wesentlich verbessert und begünstigt.

- 5 - Patentansprüche

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Claims

WS56P-B88

Patentansprüche

!.,Schmiersystem zum Schmieren der Lager, vorzugsweise einer Turbine, mit einem Vorratsbehälter für das Schmiermittel sowie mit Schmiermittelpumpen, um das Schmiermittel von dem Vorratsbehälter zu den Lagern zu transportieren, und mit Kühleinrichtungen zum Kühlen des Schmiermittels bevor es zu den Lagern transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (22) in zwei Sektionen (24, 26) unterteilt ist, wovon die eine Sektion (26) das heiße von den Lagern (14A, 14B) zurückgeführte Schmiermittel und die andere Sektion (24) gekühltes und unter Druck stehendes Schmiermittel aufnimmt, daß die Eingangsseite der Schmiermittelpumpen (28, 32, 30, 34, 36, 38) mit der einen Sektion (26) und die Ausgangsseite mit der anderen Sektion (24) des Vorratsbehälters verbunden ist, und daß in der Ausgangsleitung der Schmiermittelpumpen ein Kühler (44) angeordnet ist, um das zur unter Druck stehenden Sektion (24) gepumpte Schmiermittel zu kühlen.
2. Schmiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

ein Notgassystem (58) mit unter Druck gehaltenem Gas vorhanden ist, das mit der das gekühlte Schmiermittel aufnehmenden Sektion (24) verbunden ist, um einen Schmiermittelfluß unter Druck zu den Lagern (14A, 14B) aufrechtzuerhalten, wenn die Schmiermittelpumpen ausfallen.
3. Schmiersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

das Notgassystem einen mit der das gekühlte Schmiermittel aufnehmenden Sektion (24) zusammenwirkenden Gasvorratsbehälter umfaßt, in dem das Gas unter hohem Druck steht, und daß die Kühleinrichtungen in der Lage sind, den Druck in der anderen Sektion (24) festzustellen, um das Ausströmen des unter Druck stehenden Gases in die andere Sektion (24)

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zuzulassen, wenn der Gasdruck in der mit dem unter Druck stehenden Schmiermittel gefüllten Sektion unter einen bestimmten Wert abfällt.

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