DE691801C - Getriebeturbine - Google Patents

Description

• Getriebeturbine Es sind Getriebeturbinen mit axialer. Beaufschla gung bekannt, bei denen die Ritzel zu Neiden' Seiten der Turbine oder des Turbinenteiles angeordnet sind. Diese aus Turbinenläufer und den beiden angeflanschten Ritzelwellen bestehende Einheit muß aus Gründen der Verformung oder des Werte für die kritische Drehzahl eine vierfache Lagerung erhalten, und zwar auf der inneren und äußeren Seite jeder Ritzelhäl'fte. Die Vierl.ageranordnung der vorbeschriebenen Bauart weist aber eine Reihe von Nachteilen auf. Zunächst wird .die Baulänge der gesamten 1Vlas-chinenanlage sehr groß. Weiter besteht die Gefahr, däß, wenn es sich bei,dem Turbinenteil beispielsweise um den Hochdruckteil einer Getriebeturbinenanlage handelt, die Lagerböcke oder die die Lager tragenden Getriehegehäuseteile eine verschiedene Erwärmung (erfahren, und zwar die inneren, also der Turbine zugekehrten Teile eine grö; ßere Erwärmung als die auf den beiden äußeren Seiten befindlichen Lager und :deren Abstützung. Diese verschiedene Erwärmungder vier Lagerstellen hat zur Folge, daß die Höhenlagen der vier Lagermitten im Betrieb Abweichungen voneinander aufweisen. Die betriebssichere Lagerung ist damit in Frage gestellt, um so mehr :als die Entfernung der Lager zu beiden Seiten einer Ritzelhäl'fte igering ist, so daß die Abweichungen der Höhenlagen der .einzelnen Lagerstellen von der elastischen Verformung der Welle weder ausgeglichen werden können noch dürfen.
• Diese ,geschildertem Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß dadurch rbehoben, daß die einen radial. beaufschlagten Laufschaufelträger oder deren mehrere mit beiderseits angeordneten Ritzeln tragende Welle von insgesamt zwei Lagern außerhalb der beiden Ritzel ,gehalten ist.
• Die Verwendung ,einer radial beaufschlagten Turbine bei der vorbeschriebenen Ausführ>:in,gsforrn ermöglicht zunächst, die Länge für den Turbinenteil sehr kurz zu halten. Außerdem läßt sich dadurch das, Gewicht für den Turbinenteil gegenüber einer axial beaufschlagten Turbine stark herabsetzen. Diese beiden Eigenschaften der radial beaufs.chlagten Turbine ermöglichen zunächst, auch bei Fehlen der beiden mittleren Wellenlager den Wert für die kritische Drehzahl leicht in den notwendigen Grenzen zu halten. Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt für die Ausführungsform gemäß der Erfindung besteht,' hinsichtlich der Verformung der Welle durci die Ritzelbelastung. Bei der Ausführungsform` ,gemäß der Erfindung ergibt sich nun die überraschende Tatsache, daß die resultierende Verformung-der Welle an der Zahneingriffsstelle im ungünstigsten Fälle nicht größer ausfällt als bei der Vi.erlageranordnung. Die Ritzelbelastung bewirkt nämlich einmal eine Durchbiegung der Welle und weiter eine Verdrehung derselben. Bei einer Vierlä:geranordnung müssen diese beiden Verformungen addiert werden, tun die größte Verformung der Welle an der Zahneingrffsstelle zu @erhal2en. Bei der Lagerung der in Frage stehenden Welle in nur zwei an den beiden Enden der Welle angeordneten Lagern heben sich jedoch die Verdrehung und die Durchbiegttng der Welle an den Stellen des Zahneingriffes weitgehend gegeneinander auf. Die Ritzelverfoimung ist nämlich im vorliegenden Falle an dein der Turbine zugekehrten Ritzelenden sowohl für die Durchbiegung als auch für die Verdrehung am größten und nimmt nach den äußeren ' Enden der Ritzel zu ab. Verdrehung und Dürchbleguxtg der Riitzel an der Stelle des Zahneingriffes wirken aber in entgegengesetzter Richtung; so daß sie sich, wie bereits erwähnt, .über die. ganze Ritzellänge weitgehend aufheben. Zur Durchbiegun,g der Welle ist noch zu bemerken, daß diese sich wiederum aus zwei Gründen ergibt. Einmal wird :die - Verblegung der Welle hervorgerufen durch den Zahndruck, Idas, andere Mal durch das Eigengewicht des Läufers.- Je nach dem Drehsinn der umlaufenden Teile und der Anordnung der Turbine zum ;großen Getrieberad, d. h. z. -B. von hinten. gesehen, @ob links oder rechts oder oberhalb des großen Getrieberades, sind die beiden von diesen - Einflüssen herrührenden Durchbie#gunge#n zu summieren. oder voneinander ,abzuzieh&t. Hat das große Getrieberad von. hinten ;gesehen' z. B. .einen Drehsinn in entgegengesetzter Richtung des Uhrzeigers und wird die Turbine auf ider linken Seite des großen Getrieberades angeordnet, so sind die Durchbiegungen .durch das Eigengewicht der Welle und durch den Zahndruck entgegengesetzt ,gerichtet. Ganz allgemein kann man die Verhältnissee .so auffassen, daß je nach der besonderen Anordnung die Durchbiegung ,durch das Eigengewicht der Welle einmal zur Verdrehung und einmal zur Durch-Biegung durch den. Zahndruck zu addieren ist. Man kann die Verhältnisse immer so wählen; daß die Summe aller Verformungen 'aöglichst klein wird.. Da die zulässige Größe fei die Summe aller Verformungen durch Erfahrungen vorgeschrieben ist und ein b@estimintes Maß deshalb auch nicht unterschritten werden ruß, so kann man die sich aus der Bauart ergebenden, Vorteile, d. h. sehr geringe resultierende Ritzelverformung bei den üblichen Abmessungen, auch dahin auswerten, daß man die Durchmesser der Ritzel verkleinert und die Ritzellänge vergrößert, bis die resultierende Verformung wieder den durch Erfahrungen festgelegten Wert . erreicht. Diese Maßnahme, .d. h. also die Verkleinerung des Ritz.eldurcbrnessers, ermöglicht, bei gegebenen übersetzungs:verhältnissen auch den Durchmesser des ,größer Getrieberad:es in demselben Verhältnis herabzusetzen wie den Durchmesser des Ritzels. Diese Durchmesserverkleinerung ist beträchtlich. Da bei Getriebeturbinen, insbesondere Schiffsgetriebeturbinen, die Abmessungen des Getriebes :einen ausschlaggebenden Einfiuß auf die Gesamtabmessungen des Maschinens-a,tzes haben, so ist auch die durch oben beschriebene Maßnahmen .erzielbare Verkleinerung der Ahmessungen der Maschinenanlage groß.
• Außer den soeben angeführten Vorteilen ,ergeben sich aber noch eine Reihe weiterer Vorteile, nämlich kurze Baulänge der gesamten Maschinenanlage, eindeutige statische Lagerung sämtlicher umlaufender Teile und damit hohe Betriebssicherheit derselben durch einwandfreie, vorauszubestimmende Lagerdrücke.- - Die geringen. Abmessungen der gesamten Maschinenanlage wirken sich weiter günstig aus hinsichtlich evtl. Verformtmgen. Letztere sind besonders. ausschlaggebend bei Schiffsturbinen, für welche die Fundamente nicht annähernd- so steif ausgeführt werden können wie bei ortsfesten Anlagen.
• Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Erfindungsgedanken. Dabei bedeutet z den. radial beaufschlagten Turbinenteil, 2 die beiden Ritzelhälften und 3 die beeiden Lager. q. ist das zugehörige ,große Getrieberad.

Claims (1)

1. PATkNTANSPt<tlcii Getriebeturbine, dadurch gekennzeichnet, daß die -Beinen radial beaufschlagten Laufschaufelträger oder deren mehrere mit beiderseits angeordneten Ritzeln tragende Welle von insgesamt zwei- Lagern außerhalb der beiden Ritzel gehalten ist.