DE811351C - Vorrichtung an Kreiselradmaschinen zur Kontrolle der axialen Wellenverschiebung, insbesondere an Dampfturbinen - Google Patents

Vorrichtung an Kreiselradmaschinen zur Kontrolle der axialen Wellenverschiebung, insbesondere an Dampfturbinen

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DE811351C
DE811351C DEP448A DEP0000448A DE811351C DE 811351 C DE811351 C DE 811351C DE P448 A DEP448 A DE P448A DE P0000448 A DEP0000448 A DE P0000448A DE 811351 C DE811351 C DE 811351C
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/04Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
    • F01D21/06Shutting-down
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/547Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/553Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having one nitrogen atom as the only ring hetero atom
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Kreiselradmaschinen, insbesondere Dampfturbinen, zur Kontrolle der axialen Wellenverschiebung. Sie dient in erster Linie der Sicherung gegen unzulässige Wellenverschiebung infolge Axialbelastung und gegebenenfalls zusätzlich der gleichzeitigen Messung dieser Verschiebung. Sie besitzt ein Fühlglied, das an einer radialen Fläche der Welle, z. B. einem Wellenbund, in Anlage gehalten ist, und ein Schaltorgan, z. B. den Auslöser des Schnellschlußventils der Turbine, das vom Fühlglied gesteuert die Axialbelastung der Welle herabsetzt oder ganz ausschaltet.
Die bekannten Vorrichtungen dieser Art haben Turbinenschäden auf Grund von Wellenverschiebungen nicht verhindert. Diese Schäden entstehen dadurch, daß die Axiallager bei Überlastung plötzlich verschleißen und die Welle sich so weit verschiebt, daß im Innern der Maschine umlaufende und stillstehende Teile aneinander reiben. Die zu- ao lässige Verschiebung der Wellen beträgt meist nur einige Zehntel Millimeter. Die bekannten Vorrichtungen waren zu wenig empfindlich, um auf solche kleinen Verschiebungsgrößen genau anzusprechen. Sie waren zu schwer, um schnell zu schalten, und unterlagen einem zu großen Verschleiß, so daß die Abnutzung am Fühlstift innerhalb des oder über dem Ansprechbereich lag. Kleinste Einstellungen führten teils zu vorzeitigen, teils zu verspäteten Schaltungen.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist schon vorgeschlagen worden, nicht mehr mit festen Fühlgliedern zu arbeiten, sondern als Fühlglied einen ölstrahl zu verwenden, der aus einer in geringem Abstand von der Wellenfläche angeordneten Düse ausströmt. Wellenanlagefläche und Düse bilden dabei ein Drosselsteuerwerk, dessen Druck vor der Düse ein Maß für die Wellenlage sein soll. Von
diesem Druck aus soll der Schnellschluß ausgelöst werden.
Auch eine solche Sicherung befriedigt nicht: Der Steuerdruck ist abhängig von der Viskosität des Öles und dessen Vordruck und von der Sauberkeit der Düse. Die Temperatur, die Beschaffenheit und der Vordruck des Öles ändern sich aber an der Turbine während des Betriebes je nach der Bauart und der Belastung. Der Steuerdruck vor der Düse
ίο ist deshalb kein eindeutiges Maß für die Lage der Welle.
Die Erfindung geht von folgenden Forderungen aus: Temperaturabhängigkeit darf nicht bestehen. Vordruckschwankungen dürfen nicht stören. Abnutzung am Fühlstift darf praktisch nicht auf-' treten. Der Belastungsschalter muß praktisch verzögerungs- und rückwirkungsfrei ausgelöst werden.
Die momentane Wellenverschiebung soll während des Betriebes gemessen bzw. angezeigt werden können.
Die Erfindung erfüllt diese Forderungen durch folgende Mittel: Zur Abtastung der Welle wird statt eines ölstrahles ein festes Fühlglied verwendet (Ausschaltung der Temperaturschwankungen).
Dieses Glied darf nur unter geringstem Druck ohne metallische Berührung anliegen (keine Abnutzung). Damit bei der Bewegung dieses Fühlgliedes eine genaue Anzeige und die Kraft für die Auslösung des Schaltorganes sichergesteüt ist, soll durch eine oberhalb eines geringsten Vordruckes vom Vordruck unabhängige Hilfskraft der Hub des Fühlgliedes wegmäßig vergrößert und diese Hilfskraft als Schaltkraft größenmäßig in Abhängigkeit vom Fühlgliedhub benutzt werden. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist deshalb aufgebaut aus einem zwischen Belastungsschalter (Schnellschluß) und Fühlglied, das als fester verschiebbarer Stift ausgebildet ist, angeordneten, von letzterem gesteuerten druckmittelbetriebenen Kraftschalter, durch den die am Fühlglied abgenommene Verschiebung wegmäßig vorzugsweise proportional vergrößert wird und der oberhalb eines geringsten Arbeitsdruckes unabhängig von Schwankungen des Druckmittels ist. Außer dieser Wegvergrößerung soll von diesem Kraftschalter ein Druck eingestellt werden, und zwar derart, daß er sich ebenfalls in Abhängigkeit vom Fühlstifthub vorzugsweise proportional zu diesem ändert.
Um mit Sicherheit bei der Abtastung der Welle mittels des festen Fühlgliedes eine die Messung verfälschende Abnutzung durch metallische Reibung zu verhindern, soll das Fühlglied innerhalb seiner Anlagefläche eine Austrittsöffnung erhalten, durch die ein als Schmiermittel dienendes Druckmittel in einem Strahl zwischen Welle und Glied geführt wird. Der Rückdruck dieses Strahles ist dabei so zu bemessen, daß das Fühlglied um einen sehr kleinen Betrag von der Welle in Abstand gehalten wird. Dieser Abstand läßt sich genau auf tausendstel Millimeter einstellen, so daß der Meßwert des Fühlgliedes auch bei Temperaturschwan-· kungen des Schmiermittels nicht verfälscht wird. Als druckmittelbetriebener und oberhalb eines Mindestarbeitsdruckes von Vordruckschwankungen unabhängiger Kraftschalter ist die an sich bekannte Ausführung mit Steuerkolben, der in einer verschiebbaren Rückführhülse gelagert ist, und mit einem Kraftkolben, der mit der Hülse über ein Rückführgestänge gekuppelt ist, bestimmt worden. Allerdings genügen die bekannten Kraftschalter auch dieser Bauart nicht den gestellten Genauigkeitsansprüchen. Sie sollen nicht nur auf ein bis zwei hundertstel Millimeter ansprechen, sondern auch bei solch kleinen Einsteuerungswerten eindeutige und genau vergrößerte Ausgangswerte abgeben.
In Ergänzung der Erfindung soll an den Kraftschaltern das Rückführgestänge zwecks Ausschaltung jeder Lose in Gelenken, Lagern u. dgl. als eine mit dem Kraftkolben starr verbundene Stange ausgeführt werden, an der sich die Rückführhülse unmittelbar in axialer Richtung abstützt und an der durch Neigung der Oberfläche längs der Abstützungsbahn die Rückführung der Hülse bei einem Kolbenhub bestimmt ist. Hierdurch ergibt sich also eine eindeutige Zuordnung der Kraftkolben- zur Fühlgliedstellung auch bei kleinsten Verschiebungen. Diese Zuordnung und Genauigkeit wird nicht beeinträchtigt durch Änderung des Vordruckes, sofern dieser über dem für den Betrieb nötigen minimalen Betriebsdruck liegt.
Der Kraftschalter soll wie erwähnt nicht nur eine Vergrößerung des Fühlgliedhubes, sondern auch einen Druck einstellen, der ebenfalls ein genaues Maß dieses Hubes ist. Zu diesem Zweck ist der stellungsabhängig arbeitende Kraftkolben zusätzlich entgegen dem Meßhub mit einer Feder belastet; zu jeder Kraftkolbenstellung gehört dann eine bestimmte Federbelastung und damit ein bestimmter Druck unter dem Kolben. Der Kraftschalter gibt somit zwei Ausgangswerte für die Wellenverschiebung ab: Einen Hub z. B. yon O bis 20 mm, außerdem einen Druck z. B. von O bis 3 atü. Sowohl der Hub als auch der Druck können zur Betätigung des Belastungsschalters und der Druck zur Weiterleitung des Meßwertes benutzt werden.
Wie eingangs hervorgehoben, soll der Belastungsschalter ohne Verzögerung, möglichst schlagartig ausgelöst werden. Die Lagerschäden haben näm Hch gezeigt, daß nach einem langsam beginnenden und stetig zunehmenden Lagerverschleiß von einem bestimmten Grad an die Abnutzung innerhalb weniger Sekunden auf das Vielfache ansteigt und dabei die Welle sich plötzlich in die Gefahrenlage verschiebt. Zu dieser schlagartigen Auslösung können mechanisch Klinken- oder Kipphebelsteuerungen, auf hydraulischem Wege dagegen Grenzventile benutzt werden.
Für die Auslösung sollte man aber eine Kraftoder Hubreserve haben, gegebenenfalls ganz ohne Klinken- oder Kipphebelsteuerungen auskommen. Deshalb ist als zusätzliche, nicht nur auf den spezi- , eilen Zweck, der hier angestrebt ist, beschränkte Aufgabe der Erfindung gestellt worden, daß der Kraftschalter mit Kraftkolben selbst nach Art eines Kippschalters arbeitet. Verlangt wird also ein
stetig, vorzugsweise linear ansteigender Hub unä Druck bis zu einem vorgegebenen Betrag. Von diesem ab soll ein sprungartiges Ansteigen des Hubes und des Druckes auf den Höchstwert folgen. Zu diesem Zweck soll die Rückführung des Kraftschalters so modifiziert werden, daß die Arbeitsweise bis zu dem Kippunkt stabil, danach instabil ist. Die Rückführung soll hierzu zuerst im üblichen Sinne, danach in umgekehrtem Sinne
ίο auf den Kraftschalter wirken. Eine solche Rückführung stellt also im ersten Bereich immer wieder den Ausgangszustand des Kraftschalters ein, während vom kritischen Punkt an jede zusätzliche Verstellung des Kraftschalters ein automatisches Weglaufen des Kraftschalters in seine Endlage auslöst: Mit zunehmender Geschwindigkeit wandert dann der Kraftkolben in seine Endlage, und der Druck springt auf seinen Höchstwert. Diese an sich komplizierte Modifikation des Kraftschalters wird beim beschriebenen Gerät in einfachster Weise dadurch erzielt, daß die geneigte Fläche an dieser Stange aus zwei in Hubrichtung hintereinanderliegenden Teilen besteht, von denen der erste Teil die schon beschriebene Neigung, der zweite eine entgegengesetzte Neigung aufweist. Die Empfindlichkeit des Kraftschalters hängt von der Genauigkeit der geneigten Rückführfläche ab. Beträgt der Hub des Kraftkolbens 15 mm, die maximale Verstellung des Steuerkolbens, das ist die maximale Wellenver-Schiebung, 0,5 mm, so beträgt die Neigung der Fläche 1 : 30. Um die Herstellung dieser Teile zu vereinfachen, wird vorgeschlagen, der Rückführstange einen Kreisquerschnitt zu geben. Ihre Form ist dann die eines Kegels bzw. Doppelkegels.
In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In einem angedeuteten Gehäuse 1 ist ein Fühlstift 2 so gelagert, daß er an seinem vorderen Ende an dem Bund einer nicht gezeichneten Welle, deren Lage überwacht werden soll, oder an einem Übertragungsglied, das zwischen Welle und Fühlstift 2 eingeschaltet ist, in Anlage gebracht werden kann. Das innere Ende des Fühlstiftes 2 stützt sich an einem einarmigen Hebel 3 ab, der an einer Blattfeder 4 beweglich gelagert ist.
Ein Steuerkolben 5, der zusammen mit einer Rückführhülse 6 den Kraftschalter bildet, stützt sich mit seiner Kolbenstange 5" an dem Hebel 3 ab. Der Kraftschluß wird hergestellt durch eine Druckfeder 7, die in der Rückführhülse 6 gelagert ist und auf den Steuerkolben 5 in Richtung zum Hebel 3 drückt. Entgegen dieser Richtung wirkt eine zweite Druckfeder 8, die am Gehäuse 1 gelagert ist, auf die Rückführhülse 6. Im Gehäuse 1 befindet sich ein Kraftkolben 9, der entgegen dem Hub mit einer Druckfeder 10 belastet ist. Das obere Ende der Kolbenstange 11 des Kraftkolbens 9 ist aus dem Gehäuse 1 herausgeführt. Die nach unten verlängerte Kolbenstange 11 des Kraftkolbens 9, die Rückführstange 13, ist mit der Rückführhülse 6 gekoppelt durch einen Anlagestift 12, der an dem der Kolbenstange 11 zugekehrten Ende der Hülse 6 sitzt. Die Achsen des Steuerkolbens 5 und der Rückführhülse 6 einerseits und des Kraftkolbens 9 und der Rückführstange 13 andererseits schneiden sich rechtwinklig.
Längs des Teiles der Rückführstange 13, der während eines Hubes des Kraftkolbens 9 am Anlagestift 12 entlang gleitet, ist die zylindrische Stange 13 zu einer doppelkonischen umgeformt. Aus dem Gehäuse 1 ist ferner herausgeführt eine Einstellspindel 14, deren äußeres Ende einen Einstellknopf 14" mit einem Index trägt, dem eine auf der Gehäusewandung angebrachte Skala 146 zugeordnet ist. Das innere Ende der Spindel 14 ist der Anschlag für den einen Arm eines Winkelhebels 15, der bei 16 im Gehäuse 1 gelagert ist. Gegen den anderen Arm des Winkelhebels 15 drückt eine sich am Gehäuse 1 abstützende Feder 17 und sichert die kraftschlüssige Verbindung von Einstellspindel 14 und Winkelhebel 15.
Während der an der Einstellspindel 14 anliegende Arm des Winkelhebels 15 etwa quer zur Spindel 14 steht, steht der andere Arm etwa parallel zu dem Hebel 3. Die diesen Hebel 3 haitende Feder 4 ist in diesem Arm gelagert.
Das Druckmittel für den Kraftschalter wird durch eine Leitung 18 zugeführt, durch Bohrungen 19, 20 zum und vom Kraftkolben 9 gebracht und durch eine Abflußleitung 21 abgeleitet.
Eine Steuerdruckleitung 22 ist an den Hubraum unter dem federbelasteten Kraftkolben 9 angeschlossen und zu einem gegebenenfalls vom Gerät getrennt angeordneten Druckmesser 22" geführt.
Mit dem aus dem Gehäuse 1 ragenden Ende der Kraftkolbenstange 11 ist der Zeiger 23 eines Meßgerätes 24 für den Kraftkolbenweg gekuppelt.
Die Leitung 18 ist bei 25 doppelt verzweigt. Eine zusätzliche Druckmittelleitung 26 ist zu der Lagerung des Fühlstiftes 2 geführt. In die Lagerbohrung zur Aufnahme des Fühlstiftes 2 ist eine Rille 27, die breiter als der Fühlstifthub lang ist, eingedreht. In diese führt die Leitung 26. Der Fühlstift 2 selbst besitzt eine von seiner Berührungsfläche mit der Welle aus nach innen gerichtete axiale Bohrung 28, die über eine radiale Bohrung 29 mit der Rille 27 in Verbindung steht.
Die andere Verzweigungsleitung 30 der Leitung 18 ist zu einem weiteren Kraftschalter geführt. Dessen Steuerkolben 31 kommt nach einem bestimmten Hub des Kraftkolbens 9 über einen Mitnehmer 32 in eine kraftschlüssige Verbindung mit dem ersten Kraftschalter. Von diesem zweiten Kraftschalter geht eine Leitung 33 ab zu einem zweiten Kraftzylinder 34, dessen Kolben 340 mit einer Feder 35 belastet ist. Die Stange dieses Kolbens greift an dem einen Arm eines zweiarmigen Hebels 36 an, dessen Drehpunkt 360 an dem Druckbolzen 37 des Schnellschlußventils gelagert ist. An dem anderen Arm dieses Doppelhebels sitzt ein iao Handdruckknopf 38.
Die Wirkungsweise der abgebildeten Vorrichtung ist folgende: Wird bei einer Verlagerung der Turbinenwelle der Fühlstift 2 in Richtung des Pfeiles 39 verschoben, so wird der Steuerkolben 5 über den Hebel 3 in gleicher Richtung bewegt und
gibt über die Steuerschlitze den Druckmittelzufluß zum Kraftzylinder frei. Der Kraftkolben 9 bewegt sich aus seiner unteren Stellung nach oben und drückt dabei die Feder 10 zusammen. Dabei schiebt sich auch die Rückführstange 13 nach oben, und der Anlagestift 12 auf der Rückführhülse 6 gleitet an dem Konus 40 der Rückführstange 13 entlang. Die Rückführhülse 6 verschiebt sich dabei so, daß sie der dem Steuerkolben 5 durch den Fühlstift 2 gegebenen Bewegung nachfolgt: Wenn der Kraftkolben 9 einen bestimmten Betrag seines gesamten Hubes zurückgelegt hat, werden die bei der Verstellung des Steuerkolbens 5 freigegebenen Steuerschlitze geschlossen. Der Kraftkolben 9 bleibt stehen. Der Hub des Kraftkolbens 9 ist dabei ein Vielfaches des vorhergehenden Fühlstift- und Steuerkolbenhubes.
Je nach der Steigung des Konus 40 an der Rückführstange 13 ergibt sich der vergrößerte Weg des
ao Kraftkolbens 9. Da sich außerdem die Gegenkraft am Kraftkolben 9 durch die Spannung der Feder 10 mit dem Kraftkolbenhub verhältnisgleich ändert, muß auch der Druck unter dem Kolben 9 sich proportional zu dessen Hub, also entsprechend
»5 der Stellung des Fühlstiftes 2 und somit der Lage der Turbinenwelle ändern. Es werden also zwei Ausgangswerte in der Vorrichtung gebildet: 1. als mechanische Größe der Hub des Kraftkolbens 9, der an der Kolbenstange 11 abgenommen werden kann (Anzeige am Meßgerät 24); 2. als hydraulische Größe der unter dem Kolben 9 wirkende Druck (dieser Druck ist an einem nicht gezeichneten Stutzen am Gehäuse abzunehmen und zu dem Druckmesser 22° zu leiten). Im übrigen kann die mechanische wie auch die hydraulische Größe auf ein registrierendes Gerät gegeben werden.
Hat der Fühlstift 2 bzw. die Turbinenwelle sich so weit bewegt, daß eine Abschaltung der Axialbelastung nötig ist, so haben Steuerkolben 5 und Kraftkolben 9 eine solche Zuordnung zueinander, daß der Anlagestift 12 an der Rückführungsstange 13 gerade am Übergang des einen Konus 40 zum anderen Konus 41 steht. Bei der kleinsten noch erfolgenden Verschiebung des Steuerkolbens 5 im Sinne des Pfeiles 39 hört die Rückführung auf. Der Anlagestift 12 wird entgegen dem Pfeil 39 verschoben. Die Rückführhülse 6 beginnt sich also in entgegengesetzter Richtung zum Steuerkolben 5 zu bewegen. Die Steuerschlitze werden nicht mehr verschlossen, sondern sogar noch weiter geöffnet: Der Druckmittelstrom zum Kraftkolben 9 steigt an, der Hub wird größer, die Rückführhülse 6 wird nun noch weiter entgegen einer Rückführung verschoben; es stellt sich eine stetig zunehmende Geschwindigkeit des Kraftkolbens 9 ein, der Kraftkolben 9 läuft mit zunehmender Geschwindigkeit, d. h. praktisch mit seiner Höchstgeschwindigkeit in seine ol>ere Endlage.
Bei dieser Auswanderung könnte vom Kraftkolben 9 direkt das Auslöseglied des Schnellschlusses 37 bedient werden. Es könnte ebenso ein druckmittelbetätigter Schalter für den Schnellschluß an die Steuerleitung 22 angeschlossen werden. Zweckmäßigerweise steuert man mechanisch vom Kraftkolben 9 aus einen zusätzlichen Auslösekolben 31. Dieser ist als Steuerkolben 31 selbständig neben das Gerät 1 gesetzt. Dieser Steuerkolben 31 steuert eine eigene Druckmittelleitung (Leitung 30), die unabhängig von der Dimensionierung der Zuflußleitung 18, unabhängig von dem Druck für die Vorrichtung eigens nach den besonderen Erfordernissen des Schnellschlußauslösers ausgelegt werden kann. Sobald der Kraftkolben 9 nach Durchlaufen seines Meßhubes in die Endstellung fährt, kommt der Mitnehmer 32 zur Anlage an die Stange des Steuerkolbens 31, nimmt diesen gegen den Druck seiner Belastungsfeder mit und läßt ihn die Steuerschlitze in der Druckmittelleitung 33 zum zweiten Kraftzylinder 34 öffnen: Der Kraftkolben 34" wird schlagartig in seine andere Endlage gedrückt, nimmt dabei den Hebel 36, der sich jetzt bei 380 abstützt, mit und verschiebt den Drehpunkt 36°. Dabei wird der Druckbolzen 37 bewegt, d. h. der Schnellschluß ausgelöst. ,
Der Handdruckknopf 38 ist vorgesehen zur Auslösung des Schnellschlusses unabhängig von der Vorrichtung.
Es ist erwünscht, die Arbeitsweise des Gerätes zu prüfen. Hierzu dient die Einstellspindel 14. Beim Drehen der Einstellspindel wird der Winkelhebel 15 geschwenkt und dabei die Blattfeder 4 des Hebels 3 verschoben. Dreht man beispielsweise die Spindel 14 gehäuseeinwärts, so wird der Winkelhebel 15 im Uhrzeigersinne geschwenkt und das von der Blattfeder 4 gehaltene Ende des Hebels 3 nach rechts verlagert. Der Hebel 3 kann also 1. bei einer Verschiebung des Fühlstiftes 2 um seine Lagerstelle an der Blattfeder 4 geschwenkt werden, 2. um den Anlagepunkt am Fühlstift 2. Wenn die Stange 5" des Steuerkolbens 5 am Mittelpunkt der Hebellänge anliegt, so kann eine Bewegung des oberen Endes des Hebels 3 eine gleiche Bewegung des Fühlstiftes und damit der Welle vortäuschen bzw. scheinbar einstellen. Bei in ihrer Ausgangslage befindlicher Turbinenwelle kann also durch Drehen der Einstellspindel 14 genauestens der Hub festgelegt werden, bei dem später der Fühlstift 2 den Schnellschluß auslösen soll, und es kann in regelmäßigen Abständen an der Einstellspindel 14 das Arbeiten der Sicherung 37 ausgelöst bzw. überprüft werden.
Außerdem dient die Einstellspindel 14 bei der Montage des Gerätes zur Justierung der Ausgangsstellung des Fühlstiftes 2 und des Kraftkolbens 9. Die Skala 14* unter dem Index auf dem Knopf 14" der Einstellspindel 14 ist deshalb zweckmäßigerweise in Einheiten der Fühlstiftverlagerung geeicht.
Durch eine Neujustierung des Gerätes im Ein- iao bauzustand kann mittels des Einstellknopfs 14 auch leicht geprüft werden, ob der Fühlstift 2 an seiner Anlagefläche etwa abgenutzt ist. Diese Abnutzung ist praktisch aber ausgeschlossen, dadurch, daß durch die Leitung 26 über die Rille 27 durch die Bohrung 29 unabhängig von der Größe der Ver-
ι Schiebung des Fühlstiftes 2 und auch während einer Bewegung des Fühlstiftes 2 öl durch die radiale Bohrung 29 gegen die Anlagefläche der Welle gedrückt wird. An einer einstellbaren Drossel 26" in der Leitung 26 läßt sich der Druckmittelstrahl so einstellen, daß der Fühlstift 2 immer um einen wenn auch ganz geringen Betrag von der Anlagefläche abgehoben ist.
Für die Beobachtung der Turbinen ist es vorteilhaft, die Skala des Anzeigegerätes für den Hub des Kraftkolbens 9 unmittelbar in Wegeinheiten der Wellenverschiebung zu eichen. Der Gesamtanzeigebereich ist dann zweckmäßigerweise durch Marken aufzuteilen in die zulässige Wellenver-Schiebung, einen Gefahrenanlaufbereich (Lagervorabnutzung) und eine Marke, wo der Schnellschluß 37 ausgelöst werden muß. Damit man nach einer Auslösung, d. h. nach einer Axialentlastung nachträglich die Größe der eingetretenen Wellenverschiebung feststellen kann, ist es zweckmäßig, das Anzeigegerät mit einem Schleppzeiger auszurüsten.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Vorrichtung zur Sicherung gegen und gegebenenfalls zur Messung von Wellenverschiebungen infolge Axialbelastung an Kreiselradmaschinen, insbesondere Dampfturbinen, mit einem Fühlglied, das an einer Stirnfläche der Welle in Anlage gehalten ist, und mit einem Schaltorgan, z. B. Schnellschlußauslöser, das vom Fühlglied gesteuert und durch das die axiale Belastung der Welle auszuschalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schaltorgan (37) und dem Fühlglied (2), das als fester verschiebbarer Stift ausgebildet ist, ein druckmittelbetriebener Kraftschalter (5) mit Stellkolben (9) angeordnet ist, durch den die Verschiebung wegmäßig in eindeutiger Zuordnung, vorzugsweise proportional, vergrößert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Kraftschalter (5) mit Stellungszuordnung zusätzlich eine Kraft, vorzugsweise ein Druck (22°), ebenfalls in eindeutiger Zuordnung, vorzugsweise proportional zum Fühlgliedhub eingestellt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlglied (2) an seiner Berührungsfläche mit der Welle eine Austrittsöffnung (28) für ein Druckmittel (Schmieröl) besitzt, dessen Druck so bemessen ist, daß er dem Anpreßdruck des Fühlgliedes (2) entgegenwirkt und dieses um einen bestimmten, sehr kleinen Betrag von der Wellenfläche abhebt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 bzw. 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kraftkolben
(9) mechanisch ein Anzeigegerät (24) und an den Druckraum unter dem Kolben (9) hydraulisch ein Druckmeßgerät (22") und mechanisch oder hydraulisch das Schaltorgan (37) für die Wellenbelastung, schließlich an beliebiger Stelle ein Registriergerät für die Wellenver-Schiebung angeschlossen ist.
5. Druckmittelbetriebener Kraftschalter, insbesondere für die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Steuerkolben, der in einer ebenfalls verschiebbaren Hülse mit Steuerschlitzen gelagert ist, und mit einem Kraftkolben, der über ein Rückführgestänge mit der Hülse gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückführgestänge (13) eine starr mit dem Kraftkolben (9) verbundene Stange (40, 41) dient, an der sich die Rückführhülse (6) in axialer Richtung abstützt und an der durch Neigung der Oberfläche längs der Abstützungsbahn die Rückführung der Hülse (6) bei einem Kolbenhub bestimmt ist.
6. Kraftschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftkolben (9) zusätzlich entgegen seinem Hub mit einer Feder
(10) belastet ist und daß an den Druckraum unter dem federbelasteten Kolben (9) eine Druckleitung (22) zu dem druckbetätigten Schaltorgan und zu einem Druckmesser (22°) angeschlossen ist, 'dessen Meßwert als Maß der Wellenverschiebung dient und dessen Skala (146) in Verschiebewegeinheiten geeicht ist.
7. Kraftschalter nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Rückführhub in zwei Bereiche unterteilt ist, in deren erstem eine Rückführung im üblichen Sinne, in deren folgendem zweiten Bereich im umgekehrten Sinne wirksam ist.
8. Kraftschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Abstützungsbahn an der R-ückführstange (13) aus zwei Teilflächen (40, 41) besteht, die einander entgegengesetzte Neigung aufweisen.
9. Kraftschalter nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführstange (40, 41) einen kreisrunden Querschnitt besitzt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
1212 8. Sl
DEP448A 1948-11-12 1948-11-12 Vorrichtung an Kreiselradmaschinen zur Kontrolle der axialen Wellenverschiebung, insbesondere an Dampfturbinen Expired DE811351C (de)

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DES29233A DE920727C (de) 1948-11-12 1952-07-10 Vorrichtung zur Sicherung gegen und gegebenenfalls zur Messung von Wellenverschiebungen infolge Axialbelastung an Kreiselradmaschinen, insbesondere an Dampfturbinen

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE941948C (de) * 1952-08-22 1956-04-19 Electraulic Presses Ltd Federbelastete UEberdrucksicherung
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