DE2849957A1

DE2849957A1 - Vorrichtung zur befestigung des stators einer turbomaschine

Info

Publication number: DE2849957A1
Application number: DE19782849957
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Creusot Loire SA
Current assignee: Creusot Loire SA
Priority date: 1977-12-14
Filing date: 1978-11-17
Publication date: 1979-06-21
Also published as: GB2010412A; IT7869584A0; FR2411960B1; CH629284A5; FR2411960A1; GB2010412B; IT1108391B; DE2849957B2

Description

CREUSOT-LOIRE, Paris Prankreich

Vorrichtung zur Befestigung des Stators einer •Turbomaschine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung des Stators einer Turbomaschine auf einem Fundament.

Die Befestigung nach der Erfindung findet insbesondere Anwendung bei einer Dampfturbine oder auch bei einer Maschine wie einem Kompressor, Ventilator oder einer ein heißes Fluid fördernden Pumpe.

Eine Turbomaschine weist einen Stator auf, in dem sich ein Rotor dreht. Innerhalb des Stators befinden sich um den Rotor Organe wie Membranen oder Dichtungen.

Der Rotor ist an seinen Enden in zwei Lagern gelagert, die die räumliche Lage seiner Achse festlegen. Die gegenseitigen

90982 5/08^8

2843957

Stellungen der Membranen, Lager und des Stators bezüglich des Rotors dürfen keine merklichen Veränderungen erfahren trotz der Temperaturunterschiede, die Dehnungsunterschiede hervorrufen. Die Befestigungsart des Stators auf seinem Fundament muß folglich zu große gegenseitige Lageveränderungen vermeiden. Diese Befestigung muß umso sorgfältiger sein,wenn die Turbomaschine bei hohen Temperaturen arbeitet.

Die Statoren von Turbomaschinen bestehen meistens aus zwei komplementären Halbschalen, die längs einer waagerechten Ebene geteilt sind, die durch die Drehachse des Rotors verläuft. Die Halbschalen sind miteinander verschraubt.

Die Abstützung des Stators erfolgt im allgemeinen über Ansätze, die am Gehäuse der zur Führung des Rotors dienenden Lager anliegen. Die Anlageflächen der Ansätze auf den Lagern befinden sich in der waagerechten Ebene, die die Drehachse des Rotors enthält, so daß die senkrechten Lageveränderungen zwischen der Achse des Rotors und der Achse des Stators begrenzt werden. Die der Auflage dienenden Ansätze sind entweder an der unteren Halbschale oder an der oberen Ilalbschale befestigt.

Zwischen dem Stator und den Lagern oder dem Fundament sind Keile angeordnet, die in der senkrechten Symmetrieebene der Anordnung enthalten sind und die Zentrierung des Stators bewirken. Es ist lediglich die Relativbewegung des Stators gegenüber den Lagern in einer senkrechten Richtung möglich, wobei der Stator sich beiderseits der senkrechten Symmetrieebene ausdehnt.

Bei den herkömmlichen Befestigungen sind die Kräfte, die von den Rohrleitungen im Verlauf ihrer Ausdehnung und durch das Antriebsmoment hervorgerufen werden, so ausgelegt, daß ihre Resultierende den Stator weder anheben, kippen noch um eine senkrechte Achse drehen kann.

909825/0648

2843357

Die durch die Rohrleitungen bedingten maximalen Kräfte und Momente sind im allgemeinen durch eine Norm festgelegt. Die Einhaltung dieser Norm verlangt vom Konstrukteur das Vorsehen kostspieliger Vorrichtungen (große geometrische Ausdehnung oder Anbringung von Bälgen).

Es ist wichtig, das Anheben des Stators unter Einwirkung der Kräfte zu vermeiden, die durch die Rohrleitungen im Verlauf deren Ausdehnung und durch das Antriebsmoment hervorgerufen werden. Zur Verhinderung des Anhebens werden im allgemeinen spezielle Bolzen verwendet, die dieses Anheben auf den Wert des Spiels unter den Muttern (im allgemeinen einige Zehntel Millimeter) begrenzen, das zur Ermöglichung der dehnungsbedingten Verschiebungen erforderlich ist.

Der Nachteil dieser Technik besteht darin, daß der Starter sich gegenüber dem Rotor verschieben kann, was einen vorzeitigen Verschleiß der Dichtungen nach sich ziehen kann.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Befestigung des Stators auf einem Fundament, die den Stator am Anheben, Kippen oder Verschieben in einer waagerechten Richtung unter der Wirkung von durch die Rohrleitungen bedingten Kräften hindert, und die gleichzeitig eine Festlegung des Stators in Längsrichtung ausgehend von einer zu dessen Längsachse senkrechten Ebene gewährleistet. Die Festlegungsebene in Längsrichtung des Stators verläuft durch die Achse des Auslaßrohrs, das gegenüber dieser Ebene eine Verschiebung von der Größe Null aufweist, wobei sich der Stator beiderseits dieser Ebene ausdehnt. Die Befestigung ist leicht auszuführen und erleichtert die Montage.

Die Vorrichtung zur Befestigung des Stators auf einem Fundament ist erfindungsgemäß an einen Stator angepaßt, der ein Auslaßrohr für ein Antriebsfluid aufweist, und der über einer durch

909825/0648

2849357

die Längsachse des Stators verlaufenden waagerechten Ebene mit Auflageansätzen versehen ist, die auf dem Fundament aufliegen. Diese Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß der Stator mit zwei Armen versehen ist, die unter der waagerechten Ebene liegen, sich jeweils in Querrichtung erstrecken und jeweils aufweisen: eine in der Verlängerung der Ebene liegende obere Anlagefläche und eine in einer zur Längsachse senkrechten Ebene liegende Seitenfläche, die etwa durch die Achse des Auslaßrohrs verläuft, daß das Fundament mit Bügeln verbunden ist, unter denen die mit dem Stator verbundenen Arme eingesetzt sind, wobei die Bügel so frei überstehend befestigt sind, daß die frei überstehenden Enden Anlageflächen bilden, die in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Längsachse und etwa durch die Achse des Auslaßrohrs verläuft, daß der Stator zwei Arme aufweist, die über der waagerechten Ebene liegen, sich jeweils in Querrichtung erstrecken und in Berührung mit den Anlageflächen der Bügel stehen, und daß das Fundament unter den über der waagerechten Ebene liegenden Armen Anschläge aufweist, die in Berührung mit den seitlichen Anlageflächen der unter der waagerechten Ebene liegenden Arme stehen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Stator und eine Befestigungsanordnung des Stators auf seinem Fundament;

Fig. 2 eine Detailansicht der Befestigungsorgane, die das Anheben verhindern und den Stator in Längsrichtung festlegen.

Ein Stator 1 einer Turbine umgibt einen zugehörigen Rotor 5. Der Rotor dreht sich um eine Drehachse 6, die die Längsachse des Stators bildet. Durch die Längsachse verläuft eine waagerechte Ebene 7.

909825/0648

284935?

Der Stator enthält an seinem Hinterteil eine Rohrleitung 32, die als Austritt für ein Treibfluid dient. Die Rohrleitung weist eine Achse 321 auf.

Der Stator 1 besteht aus zwei Halbschalen 2 und 3, die durch eine in der Ebene 7 liegende waagerechte Teilfuge getrennt sind. Die beiden Halbschalen sind durch senkrechte Schrauben miteinander verbunden. Der Stator könnte auch anders aufgebaut sein.

Der Stator ist mit zwei der Auflage dienenden Ansätzen 22 auf der Seite der Rohrleitung und mit zwei derartigen Ansätzen 22 auf der gegenüberliegenden Seite versehen. Die Ansätze 22 erstrecken sich waagerecht und in Längsrichtung, d.h. parallel zur Drehachse 6. Sie sind gegenüber einer durch die Drehachse 6 verlaufenden senkrechten Ebene symmetrisch angeordnet. Diese Ansätze liegen auf einem Fundament 6 auf, das aus zwei Teilen besteht, die zur durch die Drehachse 6 verlaufenden senkrechten Ebene symmetrisch sind. Die Auflage der Ansätze 22 auf dem Fundament erfolgt über Auflageflächen in der waagerechten Ebene 7. Die Ansätze 22 befinden sich über dieser Ebene und sind mit der oberen Halbschale 2 verbunden.

Der Stator ist mit zwei Armen 31 versehen, die unter der waagerechten axialen Ebene 7 liegen. Diese Arme sind somit mit der unteren Halbschale 3 verbunden, wenn der Stator aus zwei Teilen besteht. Die Arme 31 erstrecken sich waagerecht und in Querrichtung, d.h. senkrecht zur Drehachse 6. Sie sind gegenüber der durch die Drehachse 6 verlaufenden senkrechten Ebene symmetrisch. Jeder Arm weist nach oben hin eine obere Anlagefläche 311 auf, die in der Verlängerung der waagerechten axialen Ebene 7 liegt. Jeder Arm weist andererseits eine seitliche und senkrechte Fläche 312 auf, die in einer zur Drehachse 6 senkrechten Ebene liegt und entweder durch die Achse 321 der Rohrleitung oder in deren Nähe verläuft.

909825/0648

2849357

Das Fundament trägt über der waagerechten axialen Ebene 7 zwei Bügel 41, unter denen die Arme 31 eingesetzt sind. Diese Bügel sind frei überstehend an mit dem Fundament verbundenen Teilen 42 befestigt. Die Bügel sind an diesen Teilen z.B. durch Schrauben 412 befestigt. Die Arme erstrecken sich unter den Bügeln mit einem geringen Spiel J·^ von einigen Zehntel Millimetern. Die zwischen jedem Arm und dem Fundament bzw. dem Teil 42 gebildeten Spiele J- oder J₃ sind größer. Die frei überstehenden Enden der Bügel bilden senkrechte Anlageflächen 411, die in einer Ebene 8 liegen, die senkrecht zur Drehachse 6 und durch die Achse der Rohrleitung oder in deren Nähe verläuft.

Der Stator ist mit zwei Armen 21 versehen, die über der waagerechten axialen Ebene 7 liegen. Diese Arme sind somit mit der oberen Halbschale verbunden, wenn der Stator aus zwei Teilen besteht. Diese Arme erstrecken sich waagerecht und in Querrichtung, d.h. senkrecht zur Drehachse 6. Sie sind gegenüber der durch die Drehachse 6 verlaufenden senkrechten Ebene symmetrisch. Jeder Arm 21 grenzt an einen Bügel 41 an und weist seitlich eine senkrechte Anlagefläche auf, die längs der senkrechten Querebene 8 in Berührung mit der senkrechten Anlagefläche 411 eines Bügels steht.

Das Fundament enthält unter den Armen 21, d.h. unter der waagerechten axialen Ebene 7 Anschläge 43. Die Anschläge 43 und die Arme 21 erstrecken sich auf derselben Seite der Ebene 8. Jeder Anschlag weist eine seitliche Anlagefläche 431 auf, die in einer zur Drehachse 6 des Rotors senkrechten Ebene, etwa in der Ebene 8, liegt. Die senkrechte Anlagefläche 31 steht in Berührung mit der senkrechten Anlagefläche 312 eines angrenzenden Arms, und zwar entweder unmittelbar oder über einen Einstellkeil 9.

Die Arme 21 sind von den Anschlägen 43 durch ein Spiel J₄ getrennt. Zum Vervollständigen oder Ersetzen der Ansätze 22

9G9825/0648

2843957

könnten die Arme 21 so auf den Anschlägen aufliegen, daß sie den Stator tragen.

Die Festlegung des Stators in waagerechter Richtung und senkrecht zur Drehachse 6 erfolgt auf übliche Weise.

Die Arme 31 sind mit Gewindebohrungen 313 versehen, die Schrauben aufnehmen können zur Erleichterung der Höheneinstellung des unteren Stators bei der Montage.

Die Befestigung ist leicht und schnell durchzuführen. Die Bearbeitung der Anlageflächen der Arme 31 erfolgt gleichzeitig mit der Bearbeitung der waagerechten Teilfuge.

Die Einstellung des Spiels J, erfolgt durch Bearbeitung der Bügel 41 oder durch Anordnung von Folien zwischen den Teilen 41 und 42.

909825/0648

Claims

Patentanwälte

BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ
München 22 -. Steinsdorfstr. 10

31o-28.953P(28.954H) 17. Nov. I978

Ansprüche

Vorrichtung zur Befestigung des Stators einer Turbomaschine auf einem Fundament,

wobei der Stator ein Auslaßrohr für das Antriebsfluid und zwei Arme aufweist, die unter einem mit dem Fundament verbundenen Bügel eingesetzt sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel (41) frei überstehend befestigt sind, daß die frei überstehenden Enden der Bügel (41) seitliche Anlageflächen (411) bilden und

daß der Stator (1) zwei mit den Anlageflächen (411) in Berührung stehende Arme (21) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Anlageflächen (411) der Bügel (41) und Anlageflächen der Arme (21) senkrecht verlaufen.

310-(77/101)

909825/0848

284935?
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die unter die Bügel (41) eingesetzten Arme (31) in Berührung mit Anschlägen (43) stehende seitliche Anlageflächen (312) aufweisen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die seitlichen Anlageflächen (411) der Bügel (41) in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Längsachse (6) des Stators (1) und etwa durch die Achse (321) des Auslaßrohrs des Treibfluids verläuft, und

daß die seitlichen Anlageflächen (312) der unter die Bügel (41) eingesetzten Arme (31) in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Längsachse (6)des Stators (1) und etwa durch die Achse (321) des Auslaßrohrs verläuft.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die unter die Bügel (41) eingesetzten Arme (31) in der durch die Längsachse (6) des Stators (1) verlaufenden waagerechten Ebene liegen, und

daß die in Berührung mit den senkrechten Anlageflächen (411) der Bügel (41) stehenden Arme (21) über der waagerechten Ebene liegen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder unter die Bügel (41) eingesetzte Arm (31) über einen Keil (9) mit einer senkrechten Anlagefläche (431) des zugehörigen Anschlags (43) in Berührung steht.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Stator (1) mit auf dem Fundament (4) ruhenden

909825/0648

- 3 Auflagern (22) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet

durch ein Spiel (J₄) zwischen dem in Berührung mit den senkrechten Anlageflächen (411) der Bügel (41) stehenden Armen (21) und den darunter liegenden Anschlägen (43).
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die in Berührung mit den Anlageflächen (411) der Bügel (41) stehenden Arme (21) mit einer oberen Halbschale (2) des Stators (1) verbunden sind, und

daß die unter die Bügel (41) eingesetzten Arme (31) mit einer unteren Halbschale (3) des Stators (1) verbunden sind.

909825/0648