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Hilfsdrucklager für Axialdrucklager Es sind Axialdrucklager bekannt
geworden, bei denen zur Ehtlästung und Schonung des Betriebsdrucklagers, beispielsweise
vertikalachsiger Wasserturbinen, während der Anfahr- und A@bstellperioden noch ein
Hilfsdrucklager angeordnet wird. Als Hilfsdrucklager werden dabei Kugel- oder Rollenlager
verwendet, deren Herstellung für große Laster. und Abmessungen sehr große Schwierigkeiten
und Kosten verursacht. Außerdem ist die Lebensdauer dieser Lager sehr beschränkt,
so daß sie beispielsweise niemals als normale Betriebsdrucklager Verwendung finden
könnten.
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Die Erfindung betrifft ein Hilfsdrucklager, das mit einfacher und
billiger Bauart eine so große Betriebssicherheit verbindet, daß es auch auf die
Dauei in Betrieb bleiben könnte und somit eine vollständige Reserve für das Betriebslager
bildet.
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Das Hilfslager gemäß der Erfindung, bei dem als- Tragmittel Öl dient,
das von einer Pumpe zwischen die beiden Gleitflächen gepreßt wird, so daß keine
Metallteile aufeinandergleiten, ist dadurch gekennzeichnet, daß der zur Lastübernahme
nötige Druck durch Drosselung des Ölablaufs aus dem Raum zwischen den beiden Gleitflächen
hervorgebracht wird. Zur Außerbetriebsetzung des Hilfslagers und Übernahme der Last
durch das Hauptdrucklager wird' diese Drosselung aufgehoben.
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Die Abb. i, a und ¢ zeigen Achsenschnitte dreier Ausführungsbeispiele,
während Abb.3 den Grundriß von Abb. a mit abgehobenem Läufer darstellt.
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In Abb. i sind das Betriebslager a bekannter Bauart und das Hilfslager
b übereinander auf der -Turbinenwelle c aufgebaut. Der Boden des Hilfslagers ist
als ringförmigär Plunger d ausgebildet, auf dem das ebenfalls ringförmige Plungergehäuse
e in axialer Richtung öldicht gleitet. Dieses Gehäuse e ist als Druckring gebaut,
der dem fest auf der Welle sitzenden Tragkopf l gegenübersteht. Der Plungerraum
f unter dem Druckring steht mittels einer Druckleitung g über einen Dreiweghahn
h mit der Öldruckpumpe i
in Verbindung. Die obere Seite des Druckringes
e besitzt zwei kreisringförmige, konzentrisch liegende Ränder h. Zwischen den Rändern
liegt ein ringförmiger Druckraum p, der mittels der Rohrstopfbüchse nz und einer
Leitung iz über ein Druckreduzierventil v ebenfalls mit der Öldruckpumpe L in Verbindung
steht. Das Reduzierventil o läßt in der Leitung g einen etwas höheren Druck als
in Leitung n entstehen.
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Die Wirkungsweise des Hilfslagers ist folgende: Vor dem Anlassen der
Turbine ruht die Last der Welle c auf dem Betriebslager a, und der Dreiweghahn h
verbindet die Leitung g mit dem Auslauf, so daß die ganze Fördermenge der Pumpe!
über o durch iz in den Raum p gelangt und über die Spalte r drucklos abfließt. Nun
wird der Dreiweghahn so gestellt, daß Drucköl von 1 auch
durch
die Leitung g nach f unter den Druckringe strömen -kann. Durch geeignete Bemessung
des Druckunterschiedes am Ventil o Wird erreicht, daß dier Druckring sich bis zu
einem Anschlag q hebt. Gleichzeitig drosseln die Drosselränder kdurch Verkleinerung
der Spalte r den Öldruck so stark ab, daß der dadurch in p sich einstellende höhere
Öldruck den Tragkopf l mit der ganzen Turbinenlast anhebt und das Betriebslager
a entlastet.
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Das sichere Anheben des Druckringes wird dadurch erzwungen, daß das
Reduzierventil o in f einen höheren Druck einstellt als in p und die Ringfläche
von f größer ist als diejenigevon p. Von dem Öldruck in p getragen, l.äßt sich die
Turbine leicht in Gang setzen.
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Wird der Dreiweghahn h auf Entleerung der Leitung ;g gestellt, so
senkt sich der Druckringe, und das Betriebslager .nimmt, ohne Schaden zu leiden,
-die Belastung für den normalen Betrieb auf. Die Pumpe; i kann hierauf abgestellt
werden.
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Vor dem Abstellen der Turbine verfährt man in genau gleicher Weise,
um das Betriebslager abzuheben, worauf :die Turbine stillgesetzt werden kann.
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Der Erfindungsgedanke bleibt natürlicherhalten, wenn der bewegliche
Druckring e nicht in der im Ausführungsbeispiel gekennzeichneten Weise durch Drucköl
gegen den Tragkopf gepreßt wird, sondern wenn dies in irgendeiner anderen Weise
geschieht. Da Drucköl zur Verfügung steht, wird man es zweckmäßig benutzen.
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Abb. a mit Grundriß 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel dies Erfindungsgedankens,
bei dem, um an Raum zu sparen, Betriebs- und Hilfslager ineinandergebaut sind. Dadurch
werden besondere Gleitflächen für das Hilfslager überflüssig, das Öl wird vielmehr
zwischen die Gleitflächen des Hauptdrucklagexs gepreßt, und die Hilfslagerausrüstung
reduziert sich auf zwei Drosselringe e, die die Tätigkeit der beiden Drosselrähder
k -der Abb. r übernehmen. d ist wiederum der ringförmige Plunger, auf dem sich die
Drosselringe e axial verschieben. Die Stirnfläche des Plungers bildet die Unterlage
für die Tragkörper s des Betriebslagers a. Auf den Tragkörpern gleitet der am Tragkopf
1 befestigte Spurring t als normales Betriebslager.
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Die beiden konzentrischen zylindrischen Drosselringe e werden zweckmäßig
mittels radialer Traversen u zusammengegossen, die in den freien radialen Räumen
zwischen den Tragkörpern s verlaufen. Die Ringe e können durch eine Reihe hydraulischer'
Stempel v, die durch die Ringleitung tv mit einer Öldruckleitung g in Verbindung
stehen, bis zu den Anschlägen g gehoben werden. Durch eine zweite öldruckleitung
n wird der Raum p innerhalb der Drosselringe e gespeist. Die Drosselringee können
auch anders als durch Drucköl angehoben werden.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Vor dem Anlassen der Turbine erhält
@die Leitung az Drucköl, das zunächst drucklos durch die Spalte r abfließt. Sodann
wird der Ringkanal w unter Duck gesetzt, bis die Drosselringe sich heben und gegen
die Anschläge g legen. Hierbei werden die Spalte r so verkleinert, daß sie das aus
der Leitungn zuströmende Öl durch Drosselung auf einen Druck steigern;- der imstande
ist, die ganze Last zu tragen. Es entsteht dadurch zwischen dem Spurring t und den
Tragkörpern s ein kleiner Spielraum, womit das Betriebslager entlastet ist und die
Turbine angefahren werden kann.
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.Sodann wird der Öldruck in g und w weggenommen, worauf sich die Turbinenwelle
wider senkt und das Betriebslager zum Tragen kommt. Beim Abstellen der Turbine wird
in genau gleicher Weise verfahren.
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Ein drittes Ausführungsbeispiel zeigt Abb. ¢. Tragkopf 1, Spurring
t und Tragkörper s bilden das Betriebslager. Die Tragkörper ruhen jedoch
hier nicht auf einer festen Unterlage, sondern - auf einem Ringkolben d, der mittels
Öldruckes aus der Leitung g unter entsprechender Stellung des Hahns h bis zu den
Anschlägen g angehoben werden kann. Die Drosselränder h befinden sich nicht an einem
beweglichen Ring, sondern sind fest am Lagergehäuse a angeordnet.
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Die Wirkungsweise ist folgende Vor dem Anlassen. der Turbine steht
der Dreiweghahnh auf Entlastung der Leitungg, der Druckringd und die Tragkörpers
sind abgesenkt. Der Tragkopf t. und damit d!ie Turbinenlast ruhen auf den Rändern
k. Wird nun Drucköl durch die Leitung ia-in den Ringraum p gegeben, so hebt sich
der Tragkopf 1, und das stark gedrosselte Öl entströmt den Spalten r. Die Turbine
wird nun angelassen. Gibt man nun mittels des Hahns h Drucköl unter den Druckkolben
d, so kommen die Tragkörper s zum Anliegen am Spurring t, und das Betriebslager
übernimmt die Last.
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Benn Abstellen der Turbine wird durch Hahn h die Leitung g entlastet,
d und s sinken herab, und der Öldruck in p übernimmt die Last, worauf die Turbine
abgestellt werden kann.
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Auch hier stellt die Verwendung von Drucköl zum Anheben der Tragkörper
nur eine aus dem Vorhandensein dies Drucköles sich als besonders zweckmäßig ergebende
Lösung dar. Der Erfindungsgedanke bleibt aber erhalten, wenn die Bewegbarkeit des
Drucklagers in anderer Weise erreicht wird.