DE390366C

DE390366C - Relief device on turbo machines

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Publication number: DE390366C
Application number: DEM75385D
Authority: DE
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Publication date: 1924-02-18

Description

Entlastungsvorrichtung an Turbomaschinen. Die Entlastungsvorrichtungen an Turbomaschinen, beispielsweise umlaufenden Pumpen, entsprechend Abb. i besitzen im allgemeinen einen Entlastungsraum i zwischen einem Teil 2 des um die Achse x, y drehbaren Läufers und dem festen Gehäuse 3, das den Läufer umschließt. Dieser Entlastungsraum i steht einerseits durch einen Zulaßspalt 4 mit der Druckseite der Pumpe unter dem erhöhten Druck p1 und anderseits durch einen Auslaßspalt 5 mit der saugenden Seite der Pumpe unter dem Niederdruck ps in Verbindung. Es entsteht infolgedessen eine dauernde Str<iinung des Druckmittels auf der Bahn :I-1-5, und es herrscht in dem Entlastungsraum i ein zwischen p1 und pg liegender Zwischendruck p=.Relief device on turbo machines. The relief devices on turbo machines, for example rotating pumps, according to Fig. i generally a relief space i between a part 2 of the around the axis x, y rotatable rotor and the fixed housing 3, which encloses the rotor. This Relief space i is on the one hand through an admission gap 4 with the pressure side of the Pump under the increased pressure p1 and on the other hand through an outlet gap 5 with the suction side of the pump under the low pressure ps. It arises as a result a continuous flow of the pressure medium on the web: I-1-5, and there is in the relief space i an intermediate pressure p = between p1 and pg.

Es ist verständlich, daß, wenn der Läufer sich in Achsrichtung nach dem Pfeil 6 verschiebt, sieh die Längen der Spalte 4 und 5 verändern, desgleichen die durch diese Spalte dem Durchtritt des Druckmittels entgegengesetzten Widerstände; hieraus ergeben sich Druckschwankungen des Druckes p', die den achsialen Verschiebungen des Läufers entgegenwirken und infolgedessen die Stabilität der Entlastung des Läufers sichern.It is understandable that when the rotor moves in the axial direction the arrow 6 moves, see the lengths of column 4 and 5 change, the same the resistances opposite to the passage of the pressure medium through this gap; this results in pressure fluctuations in the pressure p ', which are the axial displacements counteract the runner and, as a result, the stability of the runner's relief to back up.

Die Spalte 4 und 5 werden von Drehflächen mit der Achse r, y gebildet; beispielsweise wird der Spalt 5 von zwei Kegelflächen und 8 begrenzt, die an den Rändern 9 und io des Gehäuses und des Läufers ausgebildet sind und einander in der normalen Entlastungsstellung des Läufers um ein gewisses Maß überdecken.The gaps 4 and 5 are formed by surfaces of rotation with the axis r, y; For example, the gap 5 is limited by two conical surfaces and 8, which are attached to the Edges 9 and io of the housing and the rotor are formed and each other in the cover normal unloading position of the runner by a certain amount.

1'ss ist vorteilhaft, die Ränder 9 und to tum ein erhebliches 1laß über die sie tragenden Flächen i i und 12 vorspringen zu lassen, derart, daß in der normalen Entlastungsstellung des Täufers die Flächen 7 und 8 'sich um ein erhebliches Maß überdecken, so daß die beiden Ränder 9 und io bis zu einem gewissen Maß an der Führung des Läufers bei seinen achsialen Verschiebungen teilnehmen. Anderseits ist es vorteilhaft, daß die steuernden Kanten 13 und i:i der Ränder 9 und io einander bereits nach einer geringen achsialen Verschiebung des Läufers in Richtung des Pfeiles 6 überlaufen. In -diesem Fall verändert sich der Druck p= des Entlastungsrauirnes i zunächst allmählich und stetig abnehmend', solange die Achsialverschiebung des Läufers geringer ist als d. Wird dann die Verschiebung in übermäßiger @Veise weiter fortgesetzt, fällt der Druck p2 plötzlich auf seinen niedrigsten Wert p3, 'sobald, die Kanten 13, 1.I einander überlaufen.It is advantageous to let the edges 9 and to tum protrude a considerable amount over the surfaces II and 12 that support them, in such a way that in the normal relief position of the Anabaptist, the surfaces 7 and 8 'overlap to a considerable extent, see above that the two edges 9 and io participate to a certain extent in guiding the runner during its axial displacements. On the other hand, it is advantageous that the controlling edges 13 and i: i of the edges 9 and io already overflow one another after a slight axial displacement of the rotor in the direction of the arrow 6. In this case, the pressure p = of the relief area i initially changes gradually and steadily decreasing, as long as the axial displacement of the rotor is less than d. If the shift is then continued in an excessive manner, the pressure p2 suddenly falls to its lowest value p3, 'as soon as the edges 13, 1.I overflow one another.

Die Erfindung bezieht sich auf eine besondere Entlastungsvorrichtung für Turbomaschinen, durch welche die oben aufgezeigten beiden sich scheinbar ausschließenden Bedingungen gleichzeitig erfüllt werden. Im wesentlichen kennzeichnet sich der Erfindungsgegenstand durch Einschnitte, Nuten, Bohrungen o. dgl., die stellenweise in dem einen oder anderen der beiden Ränder angebracht sind und die in ihrer Gesamtheit die Spalte der Entlastungskammern begrenzen, wobei diese :Aussparungen in die den Spalt -begrenzenden Flächen des Randes so einmünden, daß man den beiden Spaltbegrenzungsflächen eine große Überdeckung in der normalen Entlastungsstellung des Läufers geben und gleichzeitig ein gegenseitiges Überlaufen der beider. steuernden Kanten nach geringen Verschiebungen des Läufers in Achsrichtung erzielen kann.The invention relates to a particular relief device for turbo machines, through which the two mentioned above seem to be mutually exclusive Conditions are met at the same time. The subject matter of the invention is essentially characterized by incisions, grooves, bores o. The like. Which in places in one or other of the two edges are attached and the column in its entirety limit the relief chambers, these: Recesses in the gap-limiting Surfaces of the edge open in such a way that one of the two gap delimiting surfaces is one give large overlap in the normal unloading position of the runner and at the same time a mutual overflow of the two. controlling edges after slight shifts of the rotor can achieve in the axial direction.

Einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt: es zeigen Abli.2 die eine .'Nusführungsforrn im radialen Schnitt in der normalen Entlastungsstellung, Abb.3 einen Schnitt nach III-III der Abb.2. Abb.4 die gleiche Anordnung in öffnungsstellung, Abb. 5 und 6 eine andere Ausführungsform in normaler Entlastungsstellung und mit überlaufenen Steuerkanten.Some embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing shown: Fig. 2 shows the one in the radial Section in the normal relief position, Fig. 3 a section according to III-III of the Fig 2. Fig.4 the same arrangement in the open position, Fig. 5 and 6 a different one Embodiment in normal relief position and with overrun control edges.

Bei der Entlastungsvorrichtung nach Abb. 2 bis 4. besitzt der Rand 9 des Läufers 3 in Abständen radial eingeschnittene Nuten 16. Info'gedessen fließt das Druckmittel unter dem Druck p= aus dem Entlastungsraum i durch die Nuten 16, ,gelangt zwischen die beiden Zylinderflächen 7 und 8, die den Auslaßspalt 5 bilden, und fließt der Niederdruckzone p3 zu. Die Länge des Auslaßspaltes 5 wird also durch .den Abstand d zwischen der Kante ii des Randes io und der Kante i8 der Nuten 16 begrenzt.In the case of the relief device according to Fig. 2 to 4, the edge has 9 of the rotor 3 grooves 16 cut radially at intervals the pressure medium under the pressure p = from the relief space i through the grooves 16, , gets between the two cylinder surfaces 7 and 8, which form the outlet gap 5, and flows to the low pressure zone p3. The length of the outlet gap 5 is therefore through the distance d between the edge ii of the edge io and the edge i8 of the grooves 16 limited.

In der normalen Entlastungsstelfung des Läufers 2 überdecken sich die beiden Ränder 9 und io um das erhebliche Maß L in Richtung parallel zur Achse x, y (Abt. 2,). Info'gedessen wird der Läufer durch die gemeinsame Wirkung der benachbarten Flächen 7 und 8 der beiden Ränder 9 und io sicher geführt, wenn der Läufer sich parallel der Achse x, y in Richtung des Pfeiles 6 beispielsweise verschiebt. Während dieser Verschiebung verringert sich die Länge des Spaltes 5 und infolgedessen sein Spaltwiderstand nach und nach, gleichzeitig auch der Druckp= des Entlastungsraumes. Nachdem der Läufer sich um den Abstand d in Richtung des Pfeiles 6 aus der normalen Entlastungsstellung achsial verschoben hat, überläuft die Kante 14 des Läufers 2 die Kante 18 der Nuten 16 (Abt. 4). derart, daß der Widerstand des Spaltes 5 praktisch auf Null fällt und' der Druck p2 des Entlastungsraumes auf den Mindestwert p3 gelangt. Der durch den Entlastungsraum i auf den Läufer 2 in Richtung des Pfeiles 6 ausgeübte Gegendruck nimmt also seinen Geringstwert an, wodurch der Läufer 2 in Richtung entgegen diesem Pfeil zurückgeführt wird.In the normal relief position of the rotor 2, the two edges 9 and io overlap by the considerable amount L in the direction parallel to the axis x, y (section 2,). In other words, the runner is safely guided by the joint action of the adjacent surfaces 7 and 8 of the two edges 9 and io when the runner moves parallel to the axis x, y in the direction of the arrow 6, for example. During this shift, the length of the gap 5 and, as a result, its gap resistance gradually decreases, at the same time the pressure p = of the relief space. After the runner has moved axially by the distance d in the direction of arrow 6 from the normal relief position, the edge 14 of the runner 2 overflows the edge 18 of the grooves 16 (section 4). in such a way that the resistance of the gap 5 practically falls to zero and the pressure p2 of the relief space reaches the minimum value p3. The counterpressure exerted on the rotor 2 in the direction of the arrow 6 by the relief space i thus assumes its lowest value, as a result of which the rotor 2 is returned in the direction opposite to this arrow.

Es ergibt sich hieraus, daß man einerseits dem Abstand L einen erheblichen Wert geben kann, um eine wirksame Führung des Läufer bei seinen achsialen, Verschiebungen zu erzielen, während man anderseits dem Abstand d so geringe Werte geben kann wie gewünscht, derart, daß das Überlaufen der Kanten und die Herstellung des Druckminimums p3 in dein Entlastungsraum i bei sehr geringen achsialen Verschiebungen des Läufers erzielt werden kann. Es -,werden also hierdurch die beiden einander scheinbar widersprechenden oben aufgestellten Bedingungen erfüllt. Der neuen ,Einrichtung lassen sich verschiedene Ausfüh-,rungs,formen geben; z. B. kann man, statt in ,die Ränder 9 und io durch ihre Kanten gehende Nuten 16 einzuschneiden, in Richtung .des Strömens Kanäle 2o im Innern der Ränder anbringen (Abb.5 und 6). Schließlich könnte man die Aussparungen statt in dem einen der beiden Ränder auch in beiden an--ordnen. Z. B. sind bei der Ausführungsform nach Abb. 5 und 6 Kanäle 2o in dem Rand 9 des Gehäuses 3 und Kanäle 2i in dem Rand io des Läufers 2 angeordnet. Bei dieser Anordnung haben die führenden Flächen 7 und 8 die Länge L, gemessen zwischen ihren freien Kanten 13 und 14.It follows from this that, on the one hand, the distance L is a considerable one Can give value to effective guidance of the runner in its axial, displacements to achieve, while on the other hand one can give the distance d as small values as desired, such that the overflow of the edges and the establishment of the pressure minimum p3 into your relief space i with very small axial displacements of the rotor can be achieved. It - thus thereby become the two apparently contradicting one another the above conditions are met. The new, furnishings can be different Giving execution, execution forms; z. B. you can, instead of in, the edges 9 and io through their edges to cut grooves 16, in the direction of .des flow channels 2o attach inside the edges (Fig. 5 and 6). Finally, you could see the cutouts instead of one of the two edges, arrange them in both. For example, the Embodiment according to Fig. 5 and 6 channels 2o in the edge 9 of the housing 3 and channels 2i arranged in the edge io of the rotor 2. In this arrangement, the leading Surfaces 7 and 8 have the length L, measured between their free edges 13 and 14.

Der Abstand der Steuerkanten 22 und 23 der Kanäle 2o und 21, d. ,h. der Abstand, den der Läufer bei seiner Verschiebung in der Pfeilrichtung durchlaufen muß, bis die plötzliche Entlastung eintritt, ist d. Die Zusammenwirkung von Aussparungen sowohl am Rand 9 wie am Rand io ermöglicht es, den Wert d sehr gering zu halten, ohne zu tiefe Einschnitte in den Rändern 9 und io anbringen zu müssen und unter Aufrechterhaltung eines hohen Wertes für den. AbstandL.The distance between the control edges 22 and 23 of the channels 2o and 21, d. ,H. the distance that the runner traverses when moving in the direction of the arrow must until the sudden relief occurs, is d. The interaction of recesses both at the edge 9 and at the edge io makes it possible to keep the value d very low, without having to make too deep incisions in the edges 9 and io and below Maintaining a high value for the. DistanceL.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Spalt am Auslaß des Entlastungsraumes i zugrun-de gelegt worden; die gleiche Einrichtung kann am Einlaßspalt angeordnet werden.In the embodiment shown, the gap is at the outlet of the relief space i was laid as a basis; the same device can be arranged at the inlet gap will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Relief device on turbo machines with a finitely variable relief space arranged on a part of the rotor Pressure associated with the high and low pressure zone by column through recesses, such as grooves (16), channels (2o, 21) o. The like. That, at intervals one the edges (9) delimiting a gap (5) penetrating into the edge delimiting the gap Surface (7) open and, if the edges (9, io) are sufficiently covered, in the middle position Create controlling edges, left with slight axial displacements of the traveler overflow each other. Ä. Relief device according to claim i, characterized in that that the opposing recesses (2o, 2i) are arranged in both edges (9, io) are such that the pressure change (p2 to p1 or p2 to p3) in the relief space occurs when the edges (22, 23) of the recesses overflow one another.