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Einrichtung zum selbsttätigen Aus- und Einschalten des für Teillast
vorgesehenen Hilfsantriebs für Arbeitsmaschinen mit Dampfturbinenantrieb Es ist
bekannt, bei Arbeitsmaschinen mit Haupt- und Hilfsantrieb die für Teillast vorgesehene
# Hilfsantriebsmaschine beim übergang auf höhere Leistung der Arbeitsmaschine selbsttätig
in Abhängigkeit von der Drehzahl der Hilfsantriebsmaschine abzuschalten. Dies geschieht
dadurch, daß ein auf der Welle der Hilfsantriebsmaschine sitzender Schnellschlußregler
eine aufgespeicherte Federkraft freigibt und dadurch eine zwischen der Hilfsantriebsmaschine
und dem für beide Antriebsmaschinen gemeinsamen Vorgelege vorgesehene Kupplung unter
gleichzeitiger - Stillsetzung der Hilfsantriebsmaschine ausrückt.
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Dieser Einrichtung haftet der Nachteil an; daß beim übergang vorn
Normalbetrieb auf den Teillastbetrieb das Einschalten der Hilfsantriebsmaschine
mittels Hand vorgenommen und dabei die ausrückbare Kupplung bei Teildrehzahl wieder
eingerückt werden muß. Dies ist aber bei der Verwendung von normalen Klauen- oder
Verzahnungskupplungen überhaupt nicht möglich. Ein weiterer Nachteil besteht darin,
daß beim Versagen der ausrückbaren Kupplung der vorgenannten Art die Hilfsantriebsmaschine
beim Anschalten der Hauptantriebsmaschine auf unzulässig hohe Drehzahl kommt und
infolge der dabei auftretenden großen Fliehkräfte zerstört werden kann.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum selbsttätigen
Aus- und Einschalten des für Teillast vorgesehenen Hilfsantriebs für Arbeitsmaschinen
mit Dampfturbinenantrieb. Erfindungsgemäß ist hierbei neben einer die Verbindung
zwischen Hilfsantrieb und Arbeitsmaschinen selbstätig lösenden und herstellenden
Freilaufkupplung noch eine von der Lastaufnahme der Dampfturbine abhängige Schaltvorrichtung
für den Hilfsantrieb vorgesehen. Bei einer derartigen
Ausbildung
der Schalteinrichtung des Hilfsantriebs werden die genannten Nachteile der bekannten
Ausführungen vermieden. Insbesondere wird der Hilfsantrieb nicht nur bei Lastaufnahme
des Hauptantriebs selbsttätig ausgeschaltet, sondern auch bei Ausfall des Hauptantriebs
selbstätig wieder eingeschaltet. Der Übergang geht also in beiden Fällen selbsttätig,
und zwar stoßfrei vor sich. Der Vorteil der Erfindung gegenüber dem Bekannten besteht
demnach in der größeren Betriebssicherheit.
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Das Stillsetzen der Hilfsantriebsmaschine kann zweckmäßig in Abhängigkeit
von dem sich vor den Düsen der Dampfturbina einstellenden Druckerfolgen. Eine weitere
Möglichkeit, die Hilfsantriebsmaschine beim übergang zum Vollastbetrieb der Arbeitsmaschine
selbsttätig abzuschalten, besteht z. B. darin, daß als Impuls für die Abschaltvorrichtung
der Lagerdruck des Hauptantri@ebsritzels des für beide Antriebsmaschinen gemeinsamen
Vorgeleges verwendet wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Sicherung
der Hilfsantriebsmaschine gegen eine unzulässige Überdrehzahl beim etwaigen Versagen
der Freilaufkupplung auf der Welle der Hilfsantriebsmaschine in Sicherheitsregler
vorgesehen, der auf das Einlaßventil der für den Normalbetrieb vorgesehenen Dampfturbine
einwirkt. Die Dampfturbine ist ihrerseits durch einen auf der Turbinenwelle sitzenden
Schnellschlußregler gesichert, der bei unzulässiger Drehzahlsteigerung der Hauptantriebsmaschine
deren Schnellschlußorgan betätigt.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, worin Abb.
i die Gesamteinrichtung des Doppelantriebs einer Arbeitsmaschine und Abb.2 eine
bauliche Einzelheit einer besonderen Sicherheitsvorrichtung gegen Eintreten einer
Überdrehzahl sowohl von Hilfs- als auch von Hauptantriebsmaschine darstellen.
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Es bezeichnen a eine Dampfturbine und b einen Elektromotor, die als
Haupt- bzw. Hilfsantriebsmaschine einer oder .mehrerer nicht dargestellter Arbeitsmaschinen
einer Hochdruckkesselanlage, z. B. für Schiffszwecke, dienen. Der Antrieb dieser
Arbeitsmaschinen durch die beiden Maschinen a und b erfolgt hierbei über in Zahnradvorgelege
c. Zwischen der Welle des Elektromotors b und derjenigen des Ritzels
d ist eine Freilaufkupplung e vorgesehen. Das mittels Hand betätigte Dampfeinlaßorgan
fder Turbine steht außerdem unter dem Einfluß von zwei Sicherheitsreglern g,
lt, von denen der eine auf der Motorwelle und der andere auf der Turbinenwelle
angeordnet ist. Das Absperrorgan f ist dadurch als Schnellschluß-' organ ausgebildet,
daß dessen Spindelmutter i durch eine Klinkenwelle k festgehalten bzw. nach Auslösen
einer Druckfeder .1 freigegeben wird, was ein sofortiges Schließen des Dampf -einlaßorgans
f zur Folge hat. Damit diese Schnellschlußeinrichtung von beiden Sicherheitsreglern
g, h unabhängig voneinander betätigt werden kann, sind in den auf der Klinkenwelle
k sitzenden Hebeln Schlaufen in, u vorgesehen, die durch eine Zugfeder p
gegen die Verbindungsstangen g, r gedrückt werden. Ein dem Druck vor den Düsen ausgesetztes
Kontaktmanometer s betätigt unter Zwischenwirkung eines Hubmagneten t den Schalter
a des Motors b.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Beim Anfahren der Arbeitsmaschinen
ist das Ventil/ der Turbine a geschlossen. Der Druck vor den Düsen der Turbine a
ist demnach so gering, daß er keinen Einfluß auf den Schalter a des Motors b auszuüben
vermag, so daß der Stromkreis des Hubmagneten t geöffnet ist und der Motor
b von der Schalttafel aus angelassen werden kann. Der Motor treibt nun über
die Freilaufkupplung e und das Zahnradvorgelege c die Arbeitsmaschinen mit der für
Teillastbetrieb erforderlichen Drehzahl an.
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Beim Übergang auf größere Leistungen wird die Turbine durch öffnen
des Ventils t angeschaltet. Hierbei steigt die Drehzahl des Getriebes, und die Freilaufkupplung
e löst, da ihre beiden Teile verschiedene Drehzahlen angenommen haben, selbsttätig
die Verbindung zwischen der Welle des Motors b und derjenigen des Ritzels d. Der
Druck vor den Düsen der Turbine ist nunmehr so weit angestiegen, daß durch das Kontaktmanometers
der Stromkreis des Hubmagneten t geschlossen, der Schalter u geöffnet und damit
der Motor b vom Netz abgeschaltet wird.
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Die gleiche Wirkung tritt ein, wenn die Kesselanlage aus dem Stillstand
hochgefahren wird und das Ventil f sich in seiner Offenstellung befindet.
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Tritt eine Störung der Freilaufkupplung e ein, so daß diese beim Übergang
auf Volllastbetrieb die Verbindung zwischen Motorwelle und Ritzel d nicht löst,
so kommt der Sicherheitsregler g, der auf eine höhere Eingriffsdrehzahl eingestellt
ist, als die Betriebsdrehzahl des Motors beträgt, zum Ausschlagen und zieht die
Klinkenwelle k über die Stange q aus dem Eingriff mit der Spindelmutter i heraus,
so daß das Ventil/ durch die Druckfeder l geschlossen wird.
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Der auf der Turbinenwelle sitzende Schnellschlußregler h arbeitet
in der gleichen Weise wie der Schnellschlußregler g auf das Ventil/ und schützt
seinerseits die Turbine a vor dem Durchgehen.