DE403786C

DE403786C - Storage of the runners, especially steam and gas turbines

Info

Publication number: DE403786C
Application number: DEA41629D
Authority: DE
Original assignee: Escher Wyss Maschinenfabriken AG
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1924-02-16
Filing date: 1924-02-26
Publication date: 1924-10-04

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 4. OKTOBER 1924ISSUED ON OCTOBER 4, 1924

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVr 403786 KLASSE 14 c GRUPPE- JVr 403786 CLASS 14c GROUP

(A 4162g I\i4c)(A 4162g I \ i4c)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Februar 1924 ab.Patented in the German Empire on February 26, 1924.

Die Erfindung betrifft die Lagerung der Läufer von Dampf- oder Gasturbinen, Kreiselverdichtern und anderen Maschinen. Bei solchen Maschinen ist es für die Erreichung eines guten Wirkungsgrades und großer Betriebssicherheit wichtig, daß die relative Lage zwischen Läufer und Ständer während des Betriebes sich möglichst wenig ändert. Um nun bei solchen Maschinen dauernd eine bestimmte relative Lage zwischen Ständer und Läufer zu sichein, ist erfindungsgemäß in einem hohlen Teil des Läufers eine Welle so eingebaut, daß sie einer im wesentlichen sich gleichbleibenden Temperatur ausgesetzt ist und daß sie am einen Ende mit einem die achsiale Lage sichernden ortsfesten Anschlag (z. B. einem Drucklager) zusammenarbeitet, am andern Ende dagegen mit dem Läufer verbunden ist. Diese Welle soll während des Betriebes we-The invention relates to the mounting of the rotors of steam or gas turbines, centrifugal compressors and other machines. With such machines it is essential to achieve a good Efficiency and high operational reliability important that the relative position between the rotor and stand changes as little as possible during operation. To now with such machines according to the invention, a certain relative position between the stator and the rotor is constantly in relation to one another a shaft installed in a hollow part of the rotor so that it is essentially one is exposed to a constant temperature and that it is at one end with a The fixed stop (e.g. a thrust bearing) that secures the axial position works together on the other end, however, is connected to the runner. This wave should be

der ihre achsiale Lage noch ihre achsiale Länge . ändern und somit eine gewünschte relative Lage zwischen Ständer und Läufer sichern. Die Veränderungen des achsialen Spieles zwischen Läufer und Ständer, also beispielsweise bei Dampfturbinen zwischen Lauf- und Leiträder, sind infolgedessen auf ein Mindestmaß beschränkt, so daß dieses Spiel ohne Gefährdung der Betriebssicherheit sehr klein gewählt weiden kann. ίο Auf der Zeichnung sind Ausführungen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und es ist:its axial position nor its axial length. change and thus a desired relative position Secure between the stand and runner. The changes in the axial play between runners and stator, so for example in steam turbines between impellers and stator wheels, are as a result limited to a minimum, so that this game without endangering operational safety chosen to graze very small. ίο On the drawing are embodiments of the invention for example, and it is:

Abb. ι ein achsialer Längsschnitt durch eine achsial durchströmte Gleichdruckturbine; Abb. 2 zeigt in größerem Maßstab eine Abänderung einer Einzelheit, undFig. Ι an axial longitudinal section through an axial flow through a constant pressure turbine; Fig. 2 shows, on a larger scale, a modification of a detail, and

Abb. 3 zeigt die Anwendung der Eifindung bei einer Dampfturbine, welche ein zwischen zwei Überdruckturbinentrommeln angeordnetesFig. 3 shows the application of the invention in the case of a steam turbine, which has a

ao zweistufiges Geschwindigkeitsrad aufweist.ao has two-stage speed wheel.

In Abb. ι bezeichnet 1 eine hohle Welle, auf welcher Laufräder 2 einer achsial durchströmten Turbine festsitzen. In die hohle Welle 1 ist eine Welle 3 eingebaut, die am rechten Ende einen Bund 4 aufweist, der in einem Drucklager 5 läuft. Am linken Ende ist die Welle 3 vermittels eines durch sie hindurchgehenden Bolzens 6 mit der Welle 1 fest verbunden. Durch nicht gezeigte Zu- und Abflußleitungen kann dem Hohlraum 7 zwischen Hohlwelle 1 und Welle 3 Kühlflüssigkeit zugeführt werden, so daß die Welle 3 von Temperaturerhöhungen, die während des Betriebes der Turbine in der Welle 1 auftreten, nicht beeinflußt wird, sondern während des Betriebes im wesentlichen dieselbe Temperatur aufweist und daher keine achsiale Ausdehnung erfährt. Es kann schon die die Welle 3 umgebende Luftschicht genügen, um erstere während des Betriebes im wesentlichen auf gleicher Temperatur zu erhalten, so daß sich das Zuführen eines Kühlmittels in den Hohlraum 7 erübrigt. Durch das Drucklager 5 wird ferner die Lage der \Yelle3 in achsialer Richung gesichert. Der durch die Welle 3 gesteckte und in die Hohlwelle 1 ragende Bolzen 6 bildet daher eine Stelle, die in achsialer Richtung praktisch keine Verschiebung erfährt, so daß die Welle 1 mit den darauf befindlichen Lauf rädern 2 durch jenen Bolzen 6 verhindert wird, sich in achsialer Richtung zu verschieben, wie dieser Bolzen 6 auch einer achsialen Dehnung der Welle 1 entgegenwirkt. Das hat zur Folge, daß die relative Lage zwischen dem aus Welle ι und Laufrädern 2 bestehenden Läufer und dem aus Gehäuse 8 und Leitscheiben 9 bestehenden Ständer während des Betriebes praktisch keine Änderung erfährt.In Fig. Ι 1 denotes a hollow shaft on which impellers 2 of an axially flowed turbine are stuck. In the hollow shaft 1 is a Shaft 3 installed, which has a collar 4 at the right end, which is in a thrust bearing 5 runs. The shaft 3 is at the left end by means of a bolt 6 passing through it firmly connected to shaft 1. By not shown Inflow and outflow lines can cool the cavity 7 between the hollow shaft 1 and shaft 3 are supplied so that the shaft 3 of temperature increases that occur in the shaft 1 during operation of the turbine, is not influenced, but has essentially the same temperature during operation and therefore does not experience any axial expansion. It can already be the one surrounding the shaft 3 A layer of air is sufficient to keep the former at essentially the same temperature during operation to obtain, so that the supply of a coolant into the cavity 7 is unnecessary. By the thrust bearing 5 also secures the position of the \ Yelle3 in the axial direction. The one through the Shaft 3 inserted and protruding into the hollow shaft 1 bolt 6 therefore forms a point in the axial Direction undergoes practically no shift, so that the shaft 1 with the on it Impellers 2 prevented by that bolt 6 is to move in the axial direction, like this bolt 6 also an axial expansion counteracts wave 1. This has the consequence that the relative position between the Shaft ι and impellers 2 existing rotor and the housing 8 and guide disks 9 existing Stand undergoes practically no change during operation.

Anstatt die Welle 3 mit der Hohlwelle 1 mittels eines Bolzens mitnehmbar zu verbinden, kann dies in der in Abb. 2 gezeigten Weise auch mittels einer Hülse 10 bewerkstelligt werden, die am rechten Ende mit der Welle 1 ver schraubt und am linken Ende auf eine konische Fläche der Welle 3 fest aufgepreßt ist.Instead of connecting the shaft 3 to the hollow shaft 1 in such a way that it can be carried along by means of a bolt, this can also be accomplished in the manner shown in Fig. 2 by means of a sleeve 10, the screwed ver at the right end to the shaft 1 and at the left end on a conical surface the shaft 3 is firmly pressed on.

Bei der in Abb. 3 gezeigten Ausführung ist die Welle 3 durch den hohlen Teil 11 einer Trommel 12 geführt, welche auf der einen Seite eines zweistufigen Gleichdruckrades 13 angeordnet ist. Die Welle 3 ist mit diesem Laufrad, der Trommel 12 sowie einer zweiten Trommel 14 fest verbunden. Die Teile 12, 13, 14 bilden zusammen den Läufer. Die Welle 3 ist auch hier durch ein Drucklager 5 an einem Verschieben in achsialer Richtung verhindert, und sie erfährt während des Betriebes praktisch ebenfalls keine Temperaturerhöhung, da der sie umgebende Hohlraum 7 einen W ärmezufluß von den Trommeln 12, 14 nach ihr verhindert und auch von dem dünnen Rade 13 her keine praktisch in Betracht fallende Wärmeabgabe an die Welle 3 stattfindet, so daß sie sich in achsialer Richtung nicht ausdehnt. Die Lage des Läufers 12, 13, 14 erfährt daher während des ganzen Betriebes relativ zum nicht gezeigten, den Ständer bildenden Gehäuse praktisch keine Veränderung.In the embodiment shown in Fig. 3, the shaft 3 is through the hollow part 11 of a drum 12 out, which is arranged on one side of a two-stage equal pressure wheel 13. The shaft 3 is with this impeller, the drum 12 and a second drum 14 firmly connected. The parts 12, 13, 14 form together the runner. Here, too, the shaft 3 is axially displaced by a thrust bearing 5 Direction prevented, and it experiences practically no temperature increase during operation either, since the cavity 7 surrounding them receives a flow of heat from the drums 12, 14 according to her, and also from the thin wheel 13, none of the practical considerations come into consideration Heat is given off to the shaft 3 so that it does not expand in the axial direction. The position of the rotor 12, 13, 14 is therefore found out during the entire operation relative to the housing, not shown, forming the stand practically no change.

Die Erfindung läßt sich außer bei Dampf- und Gasturbinen auch bei Kreiselva dichtem sowie Generatoren, elektrischen Motoren, Wasserturbinen anwenden. An Stelle eines Drucklagers kennen auch andere, als ortsfeste Anschläge wirkende Einrichtungen vorgesehen sein. Für das Wesen der Erfindung spielt es feiner keine Rolle, ob die Maschine von einem gas-, dampfföimigen oder flüssigen Mittel achsial oder radial durchströmt wird.In addition to steam and gas turbines, the invention can also be dense with Kreiselva as well Apply generators, electric motors, water turbines. Instead of a thrust bearing also know other devices acting as stationary stops can be provided. For the essence of the invention, it does not matter whether the machine is from a gas, steam-fueled or liquid medium is flowed through axially or radially.

Claims

95 patent claim:

Storage of the rotors of steam or gas turbines, centrifugal compressors and others Machines, characterized in that in a hollow part (shaft, drum) of the rotor a shaft is built in, which has a substantially constant Tempeiatur is exposed and at one end with a securing its axial position oitsfesten Stop (e.g. a thrust bearing) together, but at the other end is firmly connected to the runner, so that neither during operation its axial position nor axial length changing shaft a desired axial position remains secured between the stator and rotor of the gyroscope.

1 sheet of drawings.