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In Drehzapfen an dem Wasserführungsrohr und an einem in diesem Rohr
angeordneten Gehäusekörper gelagerte Leitschaufel Die verstellbaren Leitschaufeln
einer Turbine oder Pumpe werden an ihren äußeren und inneren. Stirnseiten in Drehzapfen
geführt mit dem Wasserführungsrohr und dem inneren Lagerkörper der Schaufeln verbunden.
Für das Einsetzen oder Auswechseln solcher Schaufeln hat man bisher den inneren
Lagerkörper dieser Schaufeln mehrteilig so ausgebildet, @daß, z. B. nach Abnehmen
der Abschlußkappe .dieses inneren Lagerkörpers, die Schaufeln aus ihrer an dem Wasserführungsrohr
vorgesehenen Lagerung für die äußeren Drehzapfen herausgezogen werden können. Bei
Turbinen oder Pumpen von sehr großen Abmessungen gestaltet sich das Abnehmen bzw.
das Ansetzen des für die Auswechslung der Leitschaufeln vorgesehenen lösbarenTeiles
des inneren Lagerkörpers oftmals schwierig.
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Bei einer anderen bekannten Leitschaufelanordnung sind Öffnungen in
einem der beiden Turbinenböden vorhanden, durch welche die in eine bestimmte Stellung
gedrehten, Schaufeln axial herausgezogen werden können. Die Öffnungen sind .durch
Deckel verschlossen., die die Lager für die Antriebszapfen der Schaufeln tragen.
Beim Einsetzen oder Herausnehmen müssen die Schaufeln seitlich verschoben werden,
aus welchem Grunde es bei -der bekannten Anordnung erforderlich ist, an .der Schaufel
einen abnehmbaren Ausschnitt vorzusehen, der eine Längsverschiebung der Schaufel
in die Turbinenbodenöffnung bis zum Außereingriffkommen des der Öffnung gegenüberliegenden
Schaufeldrehzapfens ermöglicht.
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Gegenstand der Erfindung ist es, die zwischen einem Wasserführungsrohr
und einem in diesem Rohr liegenden. Lagergehäuse
verstellbar angeordneten
Leitschaufeln einer Turbine oder Pumpe aus mehreren Einzelteilen zusammenzusetzen,
um dadurch die Möglichkeit der Auswechselung oder des Einsetzens einer Schaufel
vom Inneren des Wasserfiihrungsrohres aus zu haben, ohne daß die Lagerträger der
Schaufeldrehzapfen zerlegt werden müssen.
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Zur Verwirklichung des genannten Gedankens ist erfindungsgemäß bei
einer in Drehzapfen an dem Wasserführungsrohr und an einem in diesem Rohr angeordneten
Gehäusekörper gelagerten Leitschaufel einer Turbine oder Pumpe, die für ihr Einsetzen
in die Drehzapfenführungen oder Herausnehmen. aus diesen Führungen, in mehrere Teile,
zerlegt in Richtung ihrer Längsachse verschoben wird, die Schaufel von zwei Teilen
gebildet, die bei gelösten Verbindungen zwischen diesen Teilen durch Schrägstellen
oder Abbiegen des einen Teils oder beider Teile in der Turbinenlängsrichtung in
die Drehzapfenführungen eingesetzt oder aus denselben herausgenommen werden können.
Bei einer anderen, der gleichen Zielsetzung folgenden Lösung ist die Schaufel dreiteilig
ausgebildet, und das mindestens der Länge des kurzen Schaufeldrehzapfens entsprechende
Schaufelmittelstück wird erst nach dem Einsetzen der die Drehzapfen tragenden Schaufelteile
in die Drehzapfenlager mit diesen Schaufelteilen verbunden. Beim Herausnehmen einer
Schaufel können die mit den Drehzapfen versehenen Schaufelteile bei entferntem Mittelstück
mit den Zapfen aus den Lagerbüchsen herausgezogen werden.
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Die Trennstellen zwischen den Leitschaufelteilen wird man zweckmäßigerweise
weitmöglichst in die Nähe des inneren Lagerkörpers der Schaufeln verlegen, da an
dieser Stelle bekanntlich die geringste mechanische Beanspruchung der Schaufeln
während des Betriebes der Turbine oder Pumpe vorhanden ist. Durch die erfindungsgemäße
Unterteilung der Leitschaufeln ist es auch möglich, die Schaufeln. entsprechend
ihrer mechanischen Beanspruchung aus verschiedenen Aufbaumaterialien zusammenzusetzen.
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Die Verbindung der einzelnen Schaufelteile miteinander kann verschiedenartig
sein, So ist es z. B. möglich, ,die sich an den Verbindungsstellen überlappenden
Schaufelteile durch .Verschraubung miteinander zu vereinigen und diese Stelle mit
einem Überzug zu versehen, der die sich durch die Verbindung ergebenden Unebenheiten
an :der Schaufeloberfläche ausgleicht. Als besonders zweckmäßig eignet sich dafür
ein Gummiüberzug. Eine gute Verbindung zwischen den einzelnen Schaufelteilen wird
auch erzielt, wenn die aneinanderzusetzenden Teile mit Ansätzen versehen sind, die
ineinander,-reifen, wobei die Verbindungsstellen der Ansätze durch lösbar befestigte
Abdeckstücke nach außen verschlossen werden.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung der Leitschaufeln
ist es möglich, das Auswechseln einzelner Schaufeln vorzunehmen, ohne daß die Lagerstellen
der anderen Schaufeln dadurch beeinflußt werden. Bei sehr großen Leitschaufeln bringt
die Erfindung noch den Vorteil der leichten Handhabung der einzelnen Schaufelteile
beim Einsetzen bzw. Auswechseln derselben innerhalb des Wasserführungsrohres mit
sich.
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Beispiele für die Verwirklichung der Erfindung sind in den Abbildungen
-der Zeichnungen dargestellt.
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Das Turbinenlaufrad a eines in ein Unterwasserkraftwerk eingebauten
Turbinenaggregates ist innerhalb des Kapselgehäuses b gelagert (Abb. i). Dieses
Gehäuse b liegt in dem Triebwasserführungsrohr c, und es ist mittels der Streben
d gegenüber der Wandung dieses Rohres c abgestützt. Die verstellbaren Leitschaufeln
e der Turbine sind mit ihren Drehzapfen f und g in dem Lagergehäuse
b
des Laufrades a und in der Wandung des Wasserführungsrohres c gelagert.
Die Verstellung der Schaufeln e erfolgt in bekannter Weise mittels Servomotors von
außerhalb des Wasserführungsrohres c über den Verstellhebel li, der an dem Drehzapfen
g der Schaufel angreift. Die Schaufeln e sind so unterteilt, daß jede von ihnen
aus den Schaufelteilen i, k und L zusammengesetzt ist. Das Mittelteil
k ist so bemessen, daß seine Länge mindestens der Länge des Schaufel.drehzapfens
f entspricht. Dadurch ist es möglich, nach Entfernen des Mittelteiles k, das Teil
i
bzw. den Zapfen f aus seiner Lagerung herauszunehmen und dann in gleicher
Weise auch das Schaufelteil L zu entfernen, also erforderlichenfalls die ganze Schaufel
auszubauen, ohne daß das Lagergehäuse b des Laufrades a oder das Wasserführungsrohr
c zerlegt zu werden braucht.
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In den Abb. :2 bis 7 sind verschiedene der vorhandenen Möglichkeiten
der Verbindungen zwischen den Teilen der Leitschaufel gezeigt.
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Sowohl bei der Unterteilung der Schaufel in drei Teile i, -k, Z (Abb.
z) oder in zwei Teile in, zt. (Abb. 3) können sich die benachbarten Schaufelteile
an den Verbindungsstellen o, p, q überlappen und durch Verschraubungen r
miteinander verbanden sein. Bei der Unterteilung nach Abb. 3 können die Drehzapfen
g und f der Schaufel oder auch nur einer dieser Zapfen in ihren. Lagerbüchsen kugelig
geführt sein, um dadurch das für das Einsetzen oder Auswechseln der Schaufelteile
erforderliche Schrägstellen zu ermöglichen.
Es kann bei verhältnismäßig
langen und dünnen Schaufeln auch schon die Elastizität des Schaufelmaterials genügen,
um bei in den Lagerbüchsen geführten zylindrischen Schaufeldrehzapfen das Auswechseln
oder Einsetzender Schaufelteile durch entsprechendes Abbiegen dieser Teile in die
Richtung -der Turbinenlängsachse zu ermöglichen. Auch kann .der Drehzapfen f in
einer lösbar mit dem Lagergehäuse b verbundenen Büchse s geführt sein. Bei abgenommenen
Büchsen s ermöglicht das vorhandene Spiel des Zapfens f an seiner Lagerstelle die
für das Einsetzen oder Auswechseln des Schaufelteiles m erforderliche Schrägstellung
dieses Teiles.
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Bei der Verbindung nach den Abb. 4 und 5 sind die Schaufelteile
t und u wie bei der Anordnung nach Abb. r durch in der Schaufellängsrichtung
wirkende Verschraubungen miteinander verbunden. Jedes der Teile t und
u ist mit der parallel zur Trennfuge v
verlaufenden Rippe w versehen,
in deren. über die Länge der Trennfuge verteilten Aussparungen x die Schraubenbolzen
y eingesetzt sind. Die zusätzlichen Rippen z dienen zur günstigen Formgebung
für die Schaufel an der Verbindungsstelle und zur Führung für das die Verbindung
nach außen abschließende, mit der Schaufel lösbar verbundene Abdeckstück
A. Mit B sind die evtl. noch vorzusehenden Versteifungsrippen angedeutet.
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Eine Verbindung, bei der die Schaufelteile C und D mit ineinandergreifenden
Ansätzen E und F versehen sind, die durch aufgeschraubte Abdeckstücke G und H nach
außen verschlossen werden, zeigen die Abb. 6 und 7.