DE833630C

DE833630C - Fluegelradturbine und -pumpe mit verstellbaren Laufradschaufeln

Info

Publication number: DE833630C
Application number: DEM7111A
Authority: DE
Original assignee: Maschinenfabrik B Maier KG
Current assignee: Maschinenfabrik B Maier KG
Priority date: 1950-10-05
Filing date: 1950-10-05
Publication date: 1952-03-10

Description

Flügelradturbine und -pumpe mit verstellbaren Laufradschaufeln Die Laufräder von Flügelradturbinen bzw. -pumpen mit verstellbaren Laufradschaufeln, deren Verstellung durch einen Oldruckservomotor erfolgt, sind heute fast allgemein so konstruiert, daß der am oberen Ende der Turbinenwelle angeordnete Servomotor über eine in der Turbinenwelle liegende Kolbenstange auf das unter der Lagerung der Laufradschaufeln liegendeVerstellkreuz wirkt.
Die Verbindung der Laufradschaufeln bzw. der Läufradschaufelhebel mit dem Verstellkreuz erfolgt durch Laschen, welche die senkrechten Bewegungen des Servomotorkolbens über die Schaufelhebel in die Drehbewegungen der Laufradschaufeln überführen.
Das Verstellgetriebe läBt es hierbei infolge seiner sperrigen Bauart jedoch nicht zu, mehr als sieben Laufradschaufeln auf einmal zu verwenden, wenn der größte Durchmesser der kugeligen Laufradnabe in einem Verhältnis zum Laufraddurchmesser bleiben soll, das in bezug auf den Wirkungsgrad und die Schluckfähigkeit der Turbine noch vertretbar ist.
Schon bei Flügelradturbinen mit nur vier Schaufeln betrug bis heute der gröBteDurchmesser der Laufradnabe mehr als das o,4fache des Laufraddurchmessers, bei Turbinen mit sieben Laufradschaufeln überstieg er diesen Wert sogar um ein beträchtliches.
Außerdem sind derartige Verstellgetriebe auch sehr kostspielig und ihre Montage infolge der engen Schachtelung aller Teile außerordentlich zeitraubend und schwierig.
Diese Mängel zu beseitigen ist Zweck der Erfindung und wird dadurch erreicht, daB die mittels bestimmter Übertragungselemente von dem Servomotor aus in senkrechter Ebene erfolgenden Bewegungen auf dieLaufradschaufeln unter Zwischenschaltung von Kugelgelenken gesteuert werden.
Die Zeichnung .stellt den Gegenstand der Erfindung beispielsweise dar. Es zeigt Abb. i den teilweise dargestellten Läufer einer Flügelradturbine im Längsschnitt, Abb. 2 und 3 zwei andere Ausführungsbeispiele von ebenfalls teilweise dargestellten Turbinenläufern und Abb.4 die im größeren Maßstabe gezeichnete Anordnung eines zwischen zwei Übertragungselementen eingeschalteten Kugelgelenkes.
Zweck der Erfindung ist, mit einfachsten und in gedrungener, platzsparender Form ;gehaltenen Übertragungselementen die Steuerung der Laufradschaufeln von Flügelradturbinen zu ermöglichen.
Als tllrertragungselemente sind hierbei in der Hauptsache anzusehen eine Kolbenstange 2, ein Verstellkreuz 3, Schubstangen ,4 und Hebel 6.
Erfindungsgemäß gelangen nunmehr erstmalig Kugelgelenke zur Mitverwendung.
Nach Abb. i der Zeichnung führt von dem gewöhnlich bei der Teilfuge zwischen Generator und Turbinenwelle liegenden Flüssigkeitsdruckservotnotor i die zentral liegende Kolbenstange 2 in der hohlen Turbinenwelle bis zum Verstellkreuz 3. Am Verstellkreuz sind Schubstangen 4 befestigt, die zu den einzelnen Laufradschaufeln 5 führen. An Stelle eines höher liegenden Servomotors mit zentraler Kolbenstange und Verstellkreuz kann der Servomotor selbst auch unmittelbar über der Laufradnahe angeordnet und die starren Schubstangen direkt am Servomotorkolben befestigt sein.
Der auf den Zapfen jeder Laufradschaufel angebrachte Hebel 6 trägt an seinem äußeren Ende die Kurgel 7 des Kugelgelenkes. Die Kugelschalen sind in einer Hülse 8 bzw. Schiebemuffe gelagert, die in den Schubstangen 4 gleitet. Durch diese Hülse oder Muffe werden die Seitenbewegungen, die die Kugel am Schaufelhebel ausführt, aufgenommen.
An Stelle eines Kugelgelenkes mit Schiebemuffe können auch je ein bekanntes Kugelgelenk am Verstellkreuz oder Servomotorkolben über der Laufradnabe und am Schaufelhebel angeordnet sein, so daß die Seitenbewegungen des Laufradhebels mit Hilfe von zwei Gelenken ausgeglichen werden.
Als im Rahmen der Erfindung liegend wird weiter angesehen, wenn an Stelle der Kugelgelenke auch andere, an sich bekannte Gelenkkonstruktionen Verwendung finden.
In Abb.2 ist eine weitere Vereinfachung des Getriebes dargestellt. Der zur Verstellung der Laufradschaufeln dienendeFlüssigkeitsdruckservomotor i ist hier unmittelbar über die Nabe gelegt, so daß das Verstellkreuz 3 in Abb. i ebenfalls unmittelbar durch den Kolben 9 des Servomotors ersetzt wird und die Kolbenstange 2 nach Abb. i ganz wegfällt bzw. sich einsparen läßt.
Die Schubstangen 4 sind unmittelbar am Kolben 9 des Servomotors starr befestigt und geben ihre Bewegungen so an die Laufradschaufeln ab, wie dies bei dem Getriebe nach Abb. i beschrieben ist. Abb. 3 stellt insofern eine Abänderung der Verbindung zwischen Verstellkreuz oder Servomotorkolben einerseits und Schaufelhebel andererseits dar, als die Schubstangen 4 hier nicht mehr starr am Verstellkreuz oder Servomotorkolben befestigt sind, sondern über ein an sich bekanntes Kugelgelenk 7, während das Kugelgelenk am Schaufelhebel 6 bestehenbleibt. In diesem Falle kann die in der Beschreibung des Ausführungsheispieles gemäß Abb. i erwähnte Schiebemuffe 8 am Kugelgelenk des Schaufelhebels fortgelassen werden. Die Seitenbewegungen dieses Hebels werden durch die Anwendung von zwei Gelenken aufgenommen.
Der Durchmesser der kugeligen Laufradnabe beträgt im vorliegenden Falle demnach höchstens das o,4faclle des Laufraddurchmessers, wobei die Anzahl der Laufradschaufeln wenigstens acht betragen kann.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch eine derartige Ausbildung des Verstellgetriebes von Flügelradturbinen nicht nur erheblich an Platz gewonnen und die Montage ganz außerordentlich vereinfacht wird, sondern auch die Kosten des Getriebes sich wesentlich reduzieren lassen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Flügelradturbine mit verstellbaren Laufradschaufeln, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels bestimmter Übertragungselemente von dem Servomotor aus in senkrechter Ebene erfolgenden Bewegungen auf die Laufradschaufeln unter Zwischenschaltung von Kugelgelenken gesteuert werden.
2. Flügelradturbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der unter Einwirkung eines Servomotors (i) stehende Kolben (9) über eine Kolbenstange (2) mit einem Verstellkreuz (3) und eine mit diesem starr verbundene Schubstange (.4) eine Schiebemuffe (8) steuert, in welcher eine an einen Schaufelhebel (6) o.d. dgl. angreifende Gelenkkugel (7) eingelagert ist.
3. Flügelradturbine nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstangen (4) unmittelbar an den Servomotorkolben (9) angreifen.
4. Flügelradturbine nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenbewegungen des Laufradhebels (6) durch zwei Gelenke (7) ausgeglichen werden, wobei das am oberen Ende der Schubstangen sich befindende Gelenk am Verstellkreuz oder am Servomotorkolben angreifen kann.
5. Flügelradturbine nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der kugeligen Laufradnabe höchstens das o,4fache des Laufraddurchmessers beträgt.
6. Flügelradturbine nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Laufradschaufeln wenigstens acht beträgt.