DE4422512C1 - Gleitelement für Gehäuseauflagerungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ertüchtigungsmaßnahme für Maschinen und Anlagen, insbesondere für Wärmekraftmaschinen, deren freie Wärmedehnung der Gehäusekomponenten aufgrund hoher Reibkräfte während transienter Betriebszustände beeinträchtigt wird.

Bei thermischen Maschinen entstehen abhängig von der Komponentenanordnung Wärmedehnungen der Turbinen- und Lagergehäuse. Insbesondere Turbosätze älterer Bauart sind, bedingt durch die einfache Ausführung der Auflagerung und der damit verbundenen hohen Reibung an den Auflagerflächen, von Wärmedehnungsbehinderungen betroffen, die betriebstechnisch Stauungen und Verformungen der Bauteile verursachen.

Eine thermisch flexible Maschine verlangt daher eine Konstruktion, bei der sich die Komponenten ungehindert dehnen können, ohne große Gleitkräfte zu erzeugen.

Zur Verminderung der Auflagerreibung wurden deshalb, wie aus der DE 38 26 508 A1 bereits bekannt, zwischen der Fußfläche des Lagergehäuses und der Grundplatte spezielle Gleitplatten mit niedrigem Reibungskoeffizienten und guten Verschleiß­ eigenschaften eingesetzt.

Sie bringen jedoch den Nachteil mit sich, daß sie nachträglich nicht in vorhandene Lagerbaugruppen integrierbar sind und eine Kontrolle der Gleitplatten nur bei völliger Demontage der Maschine möglich ist.

Eine weitere technische Lösung offenbart die Patentanmeldung DE 43 13 527 A1, die vorsieht, daß zur Beherrschung der aus der Wärmedehnung resultierenden Gleitvorgänge in die Grundplatten der Lagergehäuse Nuten eingearbeitet werden, in welche mit reibungsarmen Gleitelementen versehene Kassetten eingeschoben sind.

Diese werden in Abhängigkeit von der Belastungsintensität ausgelegt und können, nach Entlastung der Gleitflächen mittels spezieller Anhebesysteme, ohne Demontage von Maschinen­ komponenten herausgezogen, kontrolliert und erforderlichenfalls regeneriert oder ausgetauscht werden.

Ihr wesentlicher Nachteil besteht darin, daß die nachträgliche Integration dieser Gleitelemente in die Auflageflächen der Lagergehäuse nicht ohne Demontage der Maschinenkomponenten möglich ist, und die mechanische Bearbeitung nur in einer entsprechenden Werkstatt erfolgen kann.

Ziel der Erfindung ist es, zur Beherrschung der aus der Wärmedehnung resultierenden Gleitvorgänge reibungsarme Gleitelemente als Ertüchtigungsmaßnahme nachträglich in eine montierte Maschine zu integrieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gehäuseauflagerung zu entwickeln, deren nachträglicher Einbau möglich ist, ohne die übliche langfristige Stillegung und Demontage der Maschine zu vollziehen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dabei werden mittig zwischen Gehäuse und Grundplatte Bohrungen so angeordnet, daß in den Auflageflächen vom Gehäuse und der Grundplatte jeweils eine Halbbohrung entsteht. In jede der Bohrungen ist ein mehrteiliges, zylinderförmiges Gleitelement eingesetzt, das aus jeweils einem oberen und einem unteren, in der passenden Halbbohrung gehaltenen, Halbrundbolzen besteht. Zwischen den paarig zueinander liegenden Schnittflächen dieser Halbrundbolzen ist eine Gleitplatte bekannter Bauart fixiert, deren Gleitfläche mit der entsprechend ausgebildeten Schnittfläche des zweiten Halbrundbolzens ein Gleitpaar bildet.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ergibt sich durch die zylindrische Form des Gleitelementes, die den nachträglichen, unkomplizierten Einbau des neuen Gleitsystems erst ermöglicht. Dabei ist es im Vergleich zu herkömmlichen Nachrüstungen nicht erforderlich, die Maschine langfristig außer Betrieb zu nehmen und aufwendige Demontagearbeiten und mechanische Bearbeitungen durchzuführen.

Weiterhin gewährleisten die in den Halbbohrungen paßgerecht eingelagerten Halbrundbolzen eine sichere Auflagerung und ermöglichen andererseits, nach dem geringfügigen Anheben des Gehäuses, beispielsweise mittels einfacher Druckschrauben, ein leichtes Ziehen des Gleitelementes zum Überprüfen, Auswechseln oder neuerlichen Vermessen und Justieren der Gleitplatte im Rahmen späterer Wartungs- oder Reparaturarbeiten.

Unabhängig von einem eventuell zwischen den Auflageflächen von Gehäuse und Grundplatte in der Betriebszeit der Maschine entstandenen Ausgangsspalt (s1; s2), schafft die Erfindung vollwertige Ersatztragflächen für eine sichere und schwingungsfreie Auflagerung der Gehäuse.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 Die Seitenansicht eines Turbinen-Abdampfgehäuses mit den Gleitelementen.

Fig. 2 Die Draufsicht auf eine Grundplatte des Abdampfgehäuses.

Das in Fig. 1 dargestellte Abdampfgehäuse 1 ist mit dem Auflageflansch 2 fest verbunden und lagert mit dem aus dem oberen Halbrundbolzen 3, der Gleitplatte 4 und dem unteren Halbrundbolzen 5 bestehenden Gleitelement auf der Grund­ platte 6.

Die Sicherung der Gleitelemente 3, 4, 5 erfolgt (s. Fig. 2) mit Querriegeln 7, die jeweils am Auflageflansch 2 und an der Grundplatte 6 mit Schrauben 8 befestigt sind und die Bohrungen 9 überdecken.

Unter den in den unteren Halbrundbolzen 5 eingelassenen Gleitplatten 4 sind bemessene Distanzplatten 10 eingelegt, die zum Ausgleich bei größeren Verschleißerscheinungen ausgewechselt werden können.

Eine im Auflageflansch 2 der Fig. 1 angeordnete Befestigung 11 besteht aus Distanzbuchse, Scheibe und Schraube und verhindert die vertikale Lageänderung des Abdampfgehäuses 1. Gleichzeitig ermöglicht sie durch den Spalt s3 die ungehinderte Dehnung in horizontaler Richtung.

Zur Nachrüstung einer Wärmekraftmaschine mit dem erfindungsgemäßen Gleitelement werden an den geeigneten Stellen, im Ausführungsbeispiel mittig zur Auflagefläche, Bohrungen 9 mittels einer transportablen Maschine eingebracht und die fertig voreingestellten Gleitelemente nach dem Anheben des Abdampfgehäuses 1 mittels Abdrückschrauben in die Bohrungen 9 eingeschoben.

In ihrer Dimensionierung sind die Gleitplattenflächen so bemessen, daß eine zulässige Beanspruchung und eine geringe Gleitreibung gewährleistet ist. Dies wird insbesondere durch die variable Länge der als Standardelement ausgebildeten Gleitelemente erreicht.

Die maximale Wärmedehnung "e" ist durch die entsprechende Bemessung der Breite der Gleitplatte 4 im Verhältnis zum Gleitelementdurchmesser ausreichend berücksichtigt.

Natürlich schließt die Erfindung weitere, das erfindungsgemäße Wirkprinzip einschließende Ausführungsbeispiele, wie das außermittige Einbringen der Bohrung in die Auflageflächen und/oder die Verwendung eines vollständig aus dem speziellen Gleitwerkstoff (z. B. DEVA) gefertigten Halbrundbolzens ohne separate Gleitplatte, mit ein.

Claims (4)

1. Gleitelement für Gehäuseauflagerungen, insbesondere zur Nachrüstung von Wärmekraftmaschinen, mit zwischen Grundplatte und Auflageflansch einschiebbaren und mit eingelagerten Gleitsteinen versehenen Kassetten, dadurch gekennzeichnet, daß mittig in die zwischen Grundplatte (6) und Auflageflansch (2) liegenden Auflageflächen Bohrungen (9) eingebracht sind, deren Achsen in den Auflageflächen verlaufen, in denen jeweils ein aus je einem oberen und einem unteren Halbrundbolzen (3; 5) bestehendes zylinderförmiges Gleitelement so eingesetzt ist, daß jeweils in der oberen und unteren Hälfte der Bohrungen (9) ein Halbrundbolzen (3; 5) gelagert ist, wobei zwischen den paarig zueinanderliegenden Schnittflächen der Halbrundbolzen (3; 5) auf eine der Schnittflächen eine Gleitplatte (4) angeordnet ist, die mit der zweiten Schnittfläche ein Gleitpaar bildet.

2. Gleitelement für Gehäuseauflagerungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitplatten (4) austauschbar sind und ihre wirksame Höhe durch untergelegte Distanzplatten (10) eingestellt ist.

3. Gleitelement für Gehäuseauflagerungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (9) zur Aufnahme der Gleitelemente auch achsparallel in Richtung Grundplatte (6) bzw. Auflageflansch (2) verschoben in die zwischen Grundplatte (6) und Auflageflansch (2) liegenden Auflageflächen eingebracht werden können.

4. Gleitelement für Gehäuseauflagerungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halbrundbolzen (3 oder 5) vollständig aus dem speziellen Gleitwerkstoff besteht und damit die Verwendung einer zusätzlichen Gleitplatte (4) entfällt.