DE378677C - Drehbare Laufschaufel fuel Wasserturbinen oder Kreiselpumpen - Google Patents

Description

• Drehbare Laufschaufel für Wasserturbinen oder Kreiselpumpen. Bei der bisher bekannten Laufschaufelregulierung werden die Laufradschaufeln um Zapfen derart verdreht, daß einer kleineren Beaufschlagung eine Verkleinerung der Laufradein- und -austrittswinkel entspricht. Eine derartige Schaufelverdrehung hat bei Achsiallaufrädern den Nachteil, daß zwischen den Stirnkanten der Radschaufeln und der das Laufrad umgebenden Laufradkammer ein verhältnismäßig großer Spalt vorgesehen werden muß, um bei der Verdrehung der Schaufeln eine metallische Berührung der Stirnkanten derselben mit der Laufradkammer zu vermeiden. Da durch einen großen Spalt eine verhältnismäßig große Wassermenge unausgenutzt abfließt, so leidet dadurch der Wirkungsgrad. Ebenso können sich in diesem Spalt leicht Fremdkörper festsetzen und so zu Betriebsstörungen Anlaß geben. Diese Nachteile können nach der Erfindung vermieden werden, wenn den Schaufeln neben ihrer Verdrehung noch eine achsiale Verschiebung erteilt wird, wie dies an Hand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert wird.
• Abb. i zeigt die linke Laufradhälfte eines im Wesen achsial durchflossenen Turbinenlaufrades im Aufriß. Abb. 2 zeigt den Grundriß einer Schaufel und Abb. 3 die in die Bildebene abgewickelte Stirnkante a r (Abb. 2) einer Radschaufel. Um die bei der Verdrehung auftretenden Lagenänderungen der Schaufel leicht übersehen zu können, ist in Abb. 3 die Stirnkante a e der Schaufel S mit dem auf der Drehachse s z (Abb. i und 2) liegenden Drehpunkt o dieser Kante in die Bildebene abgewickelt. Wird danach bei kleiner Beaufschlagung die Schaufel und somit auch deren Stirnkante um den Winkel a verdreht, so gelangt der Eintrittspunkt e nach e' und der Austrittspunkt a nach dl. Die Stirnkante nimmt also nach ihrer Verdrehung die gestrichelte Lage a1 e1 ein. Es hat sich sonach der Eintrittspunkt um die wagerechte Strecke _i-und der Austrittspunkt um die Streckey gegen die ursprüngliche Normallage verschoben. Ein- und Austrittskante nehmen daher in der Nähe der Stirnkante die in Abb. 2 durch die Punkte e' und a1 gestrichelt gezogene Lage an. Es müßte daher der kleinste Durchmesser der Laufradkammer K (Abb. i) mindestens das Maß Dl betragen, der dem gestrichelt angegebenen und durch e1 gelegten Kreis entspricht. Die geschilderten Nachteile des dadurch bedingten verhältnismäßig großen Spaltes lassen sich vermeiden, wenn die Schaufel bei ihrer Verdrehung um den Winkel a gleichzeitig eine achsiale Verschiebung im Sinne des Pfeiles 1 (Abb. i und 2) erfährt. Diese Verschiebung muß im vorliegenden Ausführungsbeispiel mindestens die Größe v (Abb. 2) betragen, wenn die Laufradkammer den Durchmesser D (Abb. i und 2) erhalten soll. Diese achsiale Verschiebung läßt sich durch verschiedene Maschinenelemente, wie Kurbeln, Keilflächen, Hebel o. dgl., bewirken. Am einfachsten gestaltet sich die Verwendung von Schrauben, wie dies xlich im Ausführungsbeispiel angegeben ist. Dort selbst ist der Schaufeldrehzapfen d (Abb. i und 2) mit einem Schraubengewinde versehen, mit welchem derselbe in das Muttergewinde der Nabenbohrung verschraubt werden kann. Durch entsprechende Wahl der Schraubensteigung läßt sich die für einen vorliegenden Fall erforderliche achsiale Verschiebung leicht in Einklang bringen.
• Eine nach der Erfindung ausgebildete Versteilbarkeit der Schaufeln hat noch den weiteren Vorteil, daß gerade bei der Normalstellung der Schaufel, also bei jener Stellung, wo der beste Wirkungsgrad verlangt wird, der kleinste Schaufelspalt vorhanden ist, und daß sich die Spaltbreite nach »zu« verdrehter Schaufel gegen die Ein- und Austrittspunkte e und a hin verkleinert, wodurch das Eindringen von Fremdkörpern in den Spalt wesentlich erschwert ist. Eine einfache Überlegung zeigt, daß die bisher bekannte reine Schaufeldrehung ohne achsiale Schaufelverschiebung die entgegengesetzte Spaltveränderung und somit die angeführten Nachteile hervorruft. Selbstverständlich muß der Schaufel auch die@Möglichkeit geboten werden, die geschilderte Achsialverschiebung auszuführen. Im Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zwecke ein kleiner Spalt zwischen Schaufelschaft f und Nabe N (Abb. i und 2) vorgesehen, dessen Breite v der für den vorliegenden Fall notwendigen achsialen Schaufelverschiebung entsprechen muß.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Drehbare Laufschaufel für Wasserturbinen oder Kreiselpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufradschaufel bei ihrer Verdrehung auch eine achsiale Verschiebung erfährt.