DE2849957B2 - Vorrichtung zur Befestigung des Stators einer Turbomaschine - Google Patents

Description

chung der dehnungsbedingten Verschiebungen erforderlich ist

Der Nachteil dieser Technik besteht darin, daß der Stator 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.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten A₁I dadurch gelöst, daß die Bügel frei überstehend befestigt sind, daß die frei überstehenden Enden der Bügel seitliche Anlageflächen bilden und das der Stator zwei mit den Anlageflächen in Berührung stehende Arme aufweist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

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

F i g. 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 eint waagerechte Ebene 7.

Der Stator enthält an seinem hinteren Teil eine Rohrleitung 32, die als Austritt für ein Tre'bfluid 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 Auflagern 22 auf der Sei<e der Rohrleitung und mit zwei derartigen Auflagern 22 auf der gegenüberliegenden Seite vetsehen. Die Auflager 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 Auflager liegen auf einem Fundament 4 auf, das aus zwei Teilen besteht, die zur durch die Drehachse 6 verlaufenden senkrechten Ebene symmetrisch sind. Die Auflage der Auflager 22 auf dem Fundament erfolgt über Auflageflächen in der waagerechten Ebene 7. Die Auflager 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 Anlagefläche 312 auf, die in einer zur Drehachse 6 senkrechten Ebene liegt und entweder durch die Achse 321 der Rohrleitung oder in deren Nähe verläuft.

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 /1 von einigen Zehntel Millimetern. Die zwischen jedr.71 Arm und dem Fundament bzw. dem Teil 42 gebildeten Spiele h oder J₁ sind größer. Die frei überstehenden Enden der Büge! bilden senkrechte Anlageflächen 411, die in einer Ebene 8 liegen, die senkrecht zur Drehachse 6 und durch die Achsp 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 se^::liche Anlagefläche 431 auf, die in einer zur Drehachse 6 des Rotors senkrechten Ebene, etwa in der Ebene 8, liegt. Die senkrechte Anlagefläche 431 steht in Berührung mit der senkrechten Anlagefläche 312 eines angrenzenden Arms 31, und zwar entweder unmittelbar oder über einen Einstellkeil 9.

Die Arme 21 sind von den Anschlägen 43 durch ein Spiel Jt getrennt. Zum Vervollständigen oder Ersetzen der Auflager 22 könnten die Arme 21 so auf den Anschlägen aufliefen, daß sie den Stator tragen.

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

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 oer 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 Plättchen zwischen den Teilen 41 und 42.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Befestigung des Stators einer Turbomaschine auf einem Fundament,

wobei der Stator ein AuslaBrohr 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 I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (411) der Bügel (41) und Anlageflächen der Arme (21) senkrecht verlaufen.

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 Aniageflächen (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 se .krecht zur Längsachse (6) des Stators (1) und etwa durch die Achse (321) des Auslaßrohrs verläuft.

5. Vorrichtung nach ei:iem Her vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeicnnet,

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 *), 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 Auflagern

(22) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch ein Spiel (Jt) zwischen dem in Berührung mit den senkrechten Anlageflächen (411) der Bügel (41) stehenden Armen (21) und den darunterliegenden 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.

Die Erfindung betrifft eine 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 s mit dem Fundament verhandenem Bügel eingesetzt sind.

Die Befestigung nach der Erfindung findet insbesondere Anwendung bei einer Dampfturbine oder auch bei einer Maschine wie einem Kompressor, Ventilator oder

ίο 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 Stellungen der Membranen, Lager und des Stators bezüglich des Rotors düifen 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 unKren Halbschale oder an der oberen Halbschale 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 !ediglich 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 hervorgerifen werden, so ausgelegt, daß ihre Resultierende den Stator weder anheben, kippen noch um eine senkrechte Achse drehen kann.

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 Ermögli-