DE448634C - Piston steam engine with downstream steam turbine - Google Patents

Piston steam engine with downstream steam turbine

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DE448634C DEW71719D DEW0071719D DE448634C DE 448634 C DE448634 C DE 448634C DE W71719 D DEW71719 D DE W71719D DE W0071719 D DEW0071719 D DE W0071719D DE 448634 C DE448634 C DE 448634C
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Description

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Gegenstand der Erfindung ist eine Kolbendampfmaschine mit nachschaltbarer Abdampfturbine, bei welcher die Abdampfturbine über Rädergetriebe und lösbare Kupphingen auf die Welle der Kolbendampfmaschine arbeitet, insbesondere für Schiffsmaschinenanlagen. The invention relates to a piston steam engine with a downstream steam turbine, in which the exhaust turbine is attached to the shaft of the piston steam engine via gears and detachable coupling rings works, especially for marine machinery.

Die Erfindung besteht darin, daß zum Zwecke der Ein- und Ausschaltung der Abdampfturbine das Verstellen des Dampfumschaltventils zur Abdampfturbine in eine Zwangläufigkeit mit der lösbaren Kupplung gebracht ist.The invention consists in that for the purpose of switching the exhaust steam turbine on and off the adjustment of the steam switching valve to the exhaust steam turbine in an inevitability with the releasable coupling is brought.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in the drawing shown.

Abb. ι zeigt den Betriebszustand für den Vorwärtslauf,Fig. Ι shows the operating status for the forward run,

Abb. 2 für den Rückwärtslauf der Maschinenanlage. Fig. 2 for the machine system running backwards.

In der Zeichnung bedeutet a die umsteuerbare Kolbendampfmaschine, b die Abdampfturbine, c die in das Rädergetriebe eingebaute lösbare Flüssigkeitskupplung, d das Dampfumschaltventil, welches den Abdampf der Kolbendampfmaschine entweder nach der Abdampfturbine oder nach dem Kondensator gelangen läßt, e den mit dem Umsteuergestänge der Kolbenmaschine durch . eine Schleife m verblockten ölverteilungsschieber, / die Regelungskolben, g den Entleerungskanal der Flüssigkeitskupplung, h die Druckölzuführungsleitung von einer ölpumpe nach dem Ölverteilungsschieber, i die Druck-Ölleitung zwischen dem Ölverteilungsschieber e und der Flüssigkeitskupplung c, k eine Druckölleitung, die von der Druckleitung i abzweigt und nach dem Dampfumschaltventil d führt, I eine ölablaufleitung, die nach einem nicht gezeichneten Behälter führt, η und 0 Druckölleitungen von dem ölverteilungsschieber e nach dem Regelungskolben f, p eine Frischdampfleitung.In the drawing, a means the reversible piston steam engine, b the exhaust steam turbine, c the releasable fluid coupling built into the gear train, d the steam switching valve, which allows the exhaust steam from the piston steam engine to reach either the exhaust turbine or the condenser, e the one with the reversing linkage of the piston engine . a loop m blocked oil distribution valve / the control piston, g the drainage channel of the fluid coupling, h the pressure oil supply line from an oil pump after the oil distribution valve, i the pressure oil line between the oil distribution valve e and the fluid coupling c, k a pressure oil line that branches off from the pressure line i and after the steam switching valve d leads, I an oil drain line which leads to a container (not shown), η and 0 pressure oil lines from the oil distribution slide e to the control piston f, p a live steam line.

Die Dampfumschaltvorrichtung arbeitet in der durch Abb. 1 dargestellten Lage für den Vorwärtslauf folgendermaßen:The steam switching device works in the position shown by Fig. 1 for the Forward run as follows:

Nachdem die Kolbendampfmaschine a in Betrieb genommen ist, kann der ölverteilungsschieber e in die gezeichnete Stellung gebracht werden. Die Schleife m in der Verblockung mit dem Umsteuergestänge läßt diese Bewegung zu. In dieser Stellung des Ölverteilungsschiebers e werden die Regelungskolben / durch Druckölzuführung durch die Leitung η und ölabführung durch die Leitung 0 so bewegt, daß der Entleerungskanal g der Flüssigkeitskupplung c geschlossen wird. Durch die Leitung i gelangt nunmehr das Drucköl in die Flüssigkeitskupplung. Nach deren Auffüllen stellt sich in den Leitungen i und k ein bestimmter Öldruck ein, der das federbelastete Dampfumschaltventil d niederdrückt, so daß der Abdampf der Kolbenmaschine nach der Abdampfturbine gelangen und diese mit Hilfe der eingeschalteten Flüssigkeitskupplung und des Rädergetriebes ihre Leistung an die Arbeitswelle der Kolbenmaschine abgeben kann. After the piston steam engine a has been put into operation, the oil distribution slide e can be brought into the position shown. The loop m in the interlock with the reversing linkage allows this movement. In this position of the oil distribution slide e , the control piston / is moved by supplying pressure oil through line η and removing oil through line 0 in such a way that the drainage channel g of the fluid coupling c is closed. The pressurized oil now passes through line i into the fluid coupling. After they have been filled, a certain oil pressure is set in lines i and k , which depresses the spring-loaded steam switching valve d , so that the exhaust steam from the piston engine reaches the exhaust turbine and this, with the help of the activated fluid coupling and the gear train, transfers its power to the working shaft of the piston engine can deliver.

Wird die Kolbenmaschine auf Rückwärtslauf umgesteuert, so ergibt sich die in Abb. 2 dargestellte Schaltung in folgender Weise:If the piston machine is switched to reverse, the in Fig. 2 shown circuit in the following way:

Durch das Umsteuerungsgestänge der Kolbenmaschine wird der ölverteilungsschieber e zwangläufig durch die Verblockungsschleife m 7S in die gezeichnete Stellung gebracht, wodurch die Druckleitungen i und k von der Druckölzuführung abgesperrt und mit der ölablaufleitung I verbunden werden. Infolge des Druckabfalls in den Leitungen i und k überwiegt die Federkraft des Dampfumschaltventils d und stellt dasselbe so um, daß der Abdampf nicht mehr nach der Abdampfturbine, sondern nach dem Kondensator geleitet wird. Gleichzeitig tritt nunmehr Drucköl durch die &5 Leitung 0 hinter die Regelungskolben f, wogegen jetzt die Leitung η als Ablauf leitung dient, wodurch der Entleerungskanal g der Flüssigkeitskupplung freigegeben, diese entleert und die Abdampfturbine entkuppelt wird.Due to the reversing linkage of the piston engine, the oil distribution slide e is inevitably brought into the position shown by the locking loop m 7S , whereby the pressure lines i and k are shut off from the pressure oil supply and connected to the oil drain line I. As a result of the pressure drop in lines i and k , the spring force of the steam switching valve d predominates and adjusts it so that the exhaust steam is no longer directed to the exhaust turbine but to the condenser. At the same time, pressurized oil now passes through the & 5 line 0 behind the control piston f, whereas the line η now serves as a drain line, whereby the drainage channel g of the fluid coupling is released, this is emptied and the steam turbine is decoupled.

In dieser Stellung ist ein unstatthaftes Einschalten der Abdampfturbine infolge Verblockung des ölschiebers e mit dem Umsteuerungsgestänge der Kolbenmaschine unmöglieh. In this position, it is impossible to switch on the exhaust steam turbine inadvertently due to the blocking of the oil slide e with the reversing linkage of the piston engine.

Während der Umsteuerung der Kolbenmaschine bleibt die Abdampfturbine ausgeschaltet, wodurch ein schnelles Umsteuern der Kolbenmaschine gewährleistet ist, und es kann die Abdampfturbine nur dann erst wieder zugeschaltet werden, wenn das Umsteuerungsgestänge der Kolbenmaschine die in Abb. ι für Vorwärtslauf gekennzeichnete Lage eingenommen hat. In dieser Lage ist es, falls es aus irgendeinem Betriebsgrunde erforderlich werden sollte, möglich, durch Verlegen des ölverteilungsschiebers e von Hand in dieDuring the reversal of the piston engine, the exhaust turbine remains switched off, which ensures rapid reversal of the piston engine, and the exhaust turbine can only be switched on again when the reversing linkage of the piston engine has assumed the position shown in Fig. In this position, if it should become necessary for any operational reason, it is possible to move the oil distribution slide e into the by hand

in der Abb. 2 gezeichnete Stellung den Abdampf unmittelbar nach dem Kondensator abzuführen und die Abdampfturbine auszukuppeln. in the position shown in Fig. 2 to discharge the exhaust steam immediately after the condenser and disengage the exhaust turbine.

Man kann natürlich statt der Flüssigkeitskupplung auch eine andere ausrückbare Kupplung und ebenso andere Organe für die Bewegung des Dampfumschaltventils verwenden. You can of course use another disengageable clutch instead of the fluid clutch and also use other organs for moving the steam switching valve.

Durch eine Frischdampfleitung p kann der Abdampfturbine auch Frischdampf zugeführt werden für den Fall, daß es infolge einer Betriebsstörung an der Kolbenmaschine erforderlich wird, diese von der Welle abzukuppeln und den Betrieb nur mit der Abdampfturbine au f rechtzuerhalten.Live steam can also be supplied to the exhaust steam turbine through a live steam line p in the event that, as a result of a malfunction in the piston engine, it becomes necessary to decouple it from the shaft and to maintain operation only with the exhaust turbine.

Die lösbare Kupplung ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, zweckmäßig auf der Zwischenwelle des Rädergetriebes angeordnet, so daß bei Abschaltung der Turbine nur das auf der Hauptwelle sitzende Zahnrad und das erste Ritzel mitlaufen.The releasable coupling is, as can be seen from the drawing, expediently on the Intermediate shaft of the gear train arranged so that only when the turbine is switched off the gear wheel on the main shaft and the first pinion run along.

Durch die Erfindung ist es also gewährleistet, daß der Turbine erst dann der Abdampf der Kolbendampfmaschine zugeführt wird, wenn die Turbine durch die Kupplung mit der Welle der Kolbenmaschine verkuppelt ist. Der wesentliche technische Vorteil besteht darin, daß durch die Zwangläufigkeit zwischen Kupplung und Dampfumschaltventil ein Durchgehen und damit eine Zerstörung der Turbine verhindert wird.The invention therefore ensures that the turbine only then releases the exhaust steam the piston steam engine is supplied when the turbine through the clutch is coupled to the shaft of the piston engine. The main technical advantage consists in the fact that the inevitability between the clutch and the steam switching valve a runaway and thus a destruction of the turbine is prevented.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist der folgende: Bekanntlich arbeiten Turbinen mit sehr hohen Drehzahlen, die beim Umsteuern insofern sehr unbequem sind, da durch die Trägheitsmomente der rotierenden Massen eine große Verzögerung des Umsteuerungsvorganges einer Turbine hervorgerufen wird und andererseits hohe Beanspruchungen der Zahnradgetriebe nicht zu vermeiden sind. Bei Schiffsanlagen ist aber das schnelle Umsteuern der Maschine von außerordentlicher Wichtigkeit für die Betriebssicherheit des Schiffes.Another advantage of the invention is the following: It is well known that turbines work with it very high speeds, which are very inconvenient when reversing, because the Moments of inertia of the rotating masses cause a large delay in the reversing process of a turbine and on the other hand, high stresses on the gear drives cannot be avoided. at In ship systems, however, the rapid reversal of the machine is extraordinary Importance for the operational safety of the ship.

Es ist ebenfalls von großer Bedeutung für den Schiffsbetrieb, wenn z. B. bei ungünstiger Witterung die Schraube aus dem Wasser schlägt und dadurch der Betrieb der mit hoher Drehzahl laufenden Abdampfturbine gefährdet werden könnte oder aus irgendeinem Grunde, z. B. für den Fall einer Beschädigung an der Maschine oder Kupplung die Abdampfturbine stillsetzen zu können, ohne den Gang der Kolbenmaschine zu beeinflussen. It is also of great importance for ship operations when e.g. B. at unfavorable The weather knocks the screw out of the water and thus the operation of the exhaust steam turbine, which runs at high speed could be endangered or for any reason, e.g. B. in the event of damage to be able to shut down the exhaust turbine on the machine or coupling without influencing the operation of the piston engine.

In allen diesen Fällen ist stets das zwangläufige Schalten von Kupplung und Umschaltventil gewährleistet, so daß ein Durchgehen der Dampfturbine auf alle Fälle verhindert wird.In all of these cases there is always the inevitable switching of the clutch and switchover valve guaranteed, so that a runaway of the steam turbine is prevented in any case.

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kolbendampfmaschine mit nachschaltbarer Abdampfturbine, bei welcher die Abdampfturbine über Rädergetriebe und lösbare Kupplung auf die Welle der Kolbendampfmaschine arbeitet, insbesondere für Schiffsmaschinenanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Ein- und Ausschaltung der Abdampfturbine (b) das Verstellen des Dampfumschaltventils (d) zur Abdampfturbine in eine Zwangläufigkeit mit der lösbaren Kupplung (c) gebracht ist. "1. Piston steam engine with downstream steam turbine, in which the steam turbine works on the shaft of the piston steam engine via gear transmission and releasable coupling, in particular for ship engine systems, characterized in that for the purpose of switching the steam turbine on and off (b) the adjustment of the steam switching valve (d) to the exhaust steam turbine in an inevitability with the releasable coupling (c) . " 2. Kolbendampfmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke des Ausschaltens der Abdampfturbine (b) das Dampf umschaltventil (d) zur Abdampfturbine geschlossen wird, bevor die Kupplung (c) gelöst ist.2. Piston steam engine according to claim i, characterized in that for the purpose of switching off the exhaust steam turbine (b) the steam switching valve (d) is closed to the exhaust steam turbine before the clutch (c) is released. 3. Kolbendampfmaschine nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke des Ein- und Ausschaltens der Abdampfturbine' eine Druckölanlage Verwendung findet.3. Piston steam engine according to claim ι and 2, characterized in that that for the purpose of switching the exhaust steam turbine on and off, a pressurized oil system is used. 4. Kolbendampfmaschine nach Anspruch r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampfumschaltventil (rf) durch einen Flüssigkeitsdruckkolben verstellt und daß als Kupplung eine Flüssigkeitskupplung (c) Verwendung findet.4. Piston steam engine according to claim r to 3, characterized in that the steam switching valve (rf) is adjusted by a liquid pressure piston and that a liquid coupling (c) is used as a coupling. 5. Kolbendampfmaschine nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckölanlage aus einem Ölverteilungsschieber (e) besteht, durch den der Ölzu- oder -ablauf zu dem Dampfumschaltventil und der Flüssigkeitskupplung (c) geregelt wird.5. Piston steam engine according to claim ι to 4, characterized in that the pressurized oil system consists of an oil distribution slide (e) through which the oil inlet or outlet to the steam switching valve and the fluid coupling (c) is regulated. 6. Kolbendampfmaschine nach An-Spruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für das Füllen und Entleeren der Flüssigkeitskupplung (c) Regelungskolben (/) vorgesehen sind.6. Piston steam engine according to An-Spruch ι to 5, characterized in that control pistons (/) are provided for filling and emptying the fluid coupling (c). 7. Kolbendampfmaschine nach An-Spruch ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß erst nach Füllen der als Flüssigkeitskupplung ausgebildeten lösbaren Kupplung (c) der Öldruck in der Zuleitung für das Dampf umschaltventil (d) zur Wirkung gelangt.7. Piston steam engine according to An-Spruch ι to 6, characterized in that the oil pressure in the supply line for the steam switching valve (d) comes into effect only after the releasable coupling designed as a fluid coupling has been filled (c). 8. Kolbendampfmaschine nach Anspruch r bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Kupplung (c) auf der Zwischenwelle des Rädergetriebes angeordnet ist.8. Piston steam engine according to claim r to 7, characterized in that the releasable coupling (c) is arranged on the intermediate shaft of the gear train. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.
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