Vorrichtung für Meß- oder Schaltzwecke zur Überwachung des Axialspieles
von Maschinen, insbesondere Dampfturbinen, mit annähernd gleichbleibender Drehzahl
Bei gewissen Arten von Maschinen können durch Axialverschiebungen der Welle Betriebsstörungen
auftreten, die unter Umständen zur Zerstörung wesentlicherTeile führen. Bekannt
ist z. B., daß bei axial beaufschlagten Dampf- oder Gasturbinen das Spiel zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Schaufelreihen nur wenige Millimeter beträgt,-so daß,
wenn sich die Welle um diesen Betrag verschiebt, feststehende und bewegteTeile gegeneinander
schleifen, wodurch binnen kurzem schwere Schäden in der Maschine entstehen. Es ist
deshalb erforderlich, das Axialspiel solcher Maschinen zu überwachen und gegebenenfalls
mit der Überwachungsvorrichtung eine selbsttätig wirkende Sicherheitseinrichtung
zu verbinden. ' Es besteht eine größere Anzahl von Vorschlägen, wie die Überwachung
der axialen Verschiebung einer Welle durchgeführt werden kann. Am einfachsten erscheint
es, der Welle einen Taster bekannter Art zuzuordnen, etwa in der Art, wie er für
hochwertige Meßgeräte verwendet wird und die Ausschläge des Tasters als Maß für
die axiale Verschiebung der Welle zu benutzen. Man kann dann einen Schritt weitergehen
und kann die Auslenkung eines derartigen Tasters zur selbsttätigen Steuerung von
Sicherheitsvorrichtungen benutzen. Offensichtlich genügt aber eine derartige Überwachungseinrichtung
den Anforderungen des praktischen Betriebes nur dann, wenn sie mit Sicherheit auf
die Veränderungen des Axialspieles anspricht. Die Erfüllung dieser Forderung kann
durch Klemmungen, mechanische Schwingungen, Spiel in den Gelenken usw. gefährdet
werden.Device for measuring or switching purposes for monitoring the axial play
of machines, especially steam turbines, with an almost constant speed
With certain types of machines, axial displacements of the shaft can cause malfunctions
which may lead to the destruction of essential parts. Known
is z. B. that with axially loaded steam or gas turbines, the game between
two successive rows of blades is only a few millimeters, so that,
if the shaft shifts by this amount, fixed and moving parts against each other
grind, causing serious damage to the machine within a short period of time. It is
It is therefore necessary to monitor the axial play of such machines and if necessary
with the monitoring device an automatically acting safety device
connect to. 'There are a greater number of proposals on how to monitor
the axial displacement of a shaft can be carried out. It seems the easiest
it is to assign a button of a known type to the shaft, something like the one used for
high-quality measuring equipment is used and the deflections of the probe as a measure for
to use the axial displacement of the shaft. You can then go a step further
and the deflection of such a button for the automatic control of
Use safety devices. Obviously, however, such a monitoring device is sufficient
the requirements of practical operation only if they are based on with certainty
the changes in the axial play respond. The fulfillment of this requirement can
endangered by jamming, mechanical vibrations, play in the joints, etc.
will.
Um die Welle von zusätzlichen mechanischen Gelenken usw. zu befreien,
sind Vorrichtungen entwickelt worden, die die Messung der Axialverschiebung auf
induktivem Wege ermöglichen. Es handelt sich dabei im wesentlichen um Brückenschaltungen
mit
einer Stromquelle. Derartige Vorrichtungen erscheinen an sich
brauchbar, leiden jedoch an dem Mangel, daß sie von der Wirksamkeit der Hilfsstromquelle
abhängig sind. Wenn die Hilfsstromquelle einmal betriebsunfähig ist und dieser Umstand
nicht sofort bemerkt wird, so kann es vorkommen, daß im Ernstfalle die Meßvorrichtung
versagt. Die Erfindung geht deshalb einen Weg, der bei Maschinen mit annähernd .
gleichbleibender Drehzahl eine besondereHilfsstromquelle entbehrlich macht und erreicht
das dadurch, daß auf der Welle der zu überwachenden Maschine ein Dauermagnet aufgesetzt
wird, dessen magnetischer Kreis über einen Weicheisenbügel mit einer Spule derart
geschlossen wird, daß in der Spule je nach der gegenseitigen Stellung zwischen Magnet
und Weicheisenbügel verschieden große Spannungen induziert werden.To free the shaft from additional mechanical joints etc.,
Devices have been developed that measure the axial displacement
enable inductive ways. These are essentially bridge circuits
with
a power source. Such devices appear in and of themselves
useful, but suffer from the defect that they affect the effectiveness of the auxiliary power source
are dependent. When the auxiliary power source is once inoperable and this circumstance
is not noticed immediately, it can happen that in an emergency the measuring device
fails. The invention therefore goes a way that in machines with approximately.
makes a special auxiliary power source dispensable and achieves a constant speed
the fact that a permanent magnet is placed on the shaft of the machine to be monitored
whose magnetic circuit is via a soft iron bracket with a coil like this
it is concluded that in the coil depending on the mutual position between magnet
and soft iron bars, different voltages are induced.
Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in den. Abb. r bis 3 in einer
Vorderansicht und zwei Schnitten wiedergegeben. Auf der Welle W der Maschine sind
Magnete S befestigt, die durch Zwischenringe R in einem gewissen Abstand voneinander
gehalten werden und durch Muttern B und M auf der Welle W befestigt sind. Die Teile
B, R und M bestehen aus magnetisch isolierendem Material. Den umlaufenden Magneten
ist ein Weicheisenbügel J zugeordnet, der in zwei Polschuhe ausläuft. Der Bügel
J trägt eine Wicklung A. In einer bestimmten Stellung der Magnete S gegenüber dem
Bügel J wird in der Spule A eine Spannung bestimmter Größe induziert. Verschiebt
sich die Welle W in Richtung ihrer Achse, so ändert sich der Kraftfluß zwischen
den Magneten S und dem Weicheisenbügel J, und in der Spule A wird jetzt eine andere
Spannung induziert, deren Veränderung an einem Anzeigegerät E abgelesen werden kann.
Die Spannungsänderung kann darüber hinaus benutzt werden, um eine Schaltvorrichtung
in Gang zu setzen, wie sie in der Abb. r wesenhaft angedeutet ist.An embodiment for this is in. Fig.r to 3 in one
Front view and two sections shown. Are on the shaft W of the machine
Magnets S attached by intermediate rings R at a certain distance from each other
are held and fastened to the shaft W by nuts B and M. The parts
B, R and M are made of magnetically insulating material. The rotating magnet
a soft iron bracket J is assigned, which ends in two pole pieces. The coat hanger
J carries a winding A. In a certain position of the magnets S in relation to the
A voltage of a certain magnitude is induced in coil A under bracket J. Moves
If the shaft W moves in the direction of its axis, the flow of force between
the magnet S and the soft iron yoke J, and in the coil A there is now a different one
Induced voltage, the change of which can be read on a display device E.
The voltage change can also be used to control a switching device
to set in motion, as it is essentially indicated in Fig. r.