DE893135C

DE893135C - Querlager fuer senkrechte Wellen, insbesondere Wasserturbinenwellen, mit Schoepfrohrdruckschmierung

Info

Publication number: DE893135C
Application number: DEV322D
Authority: DE
Inventors: Ludwig Meissner
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1942-07-21
Filing date: 1942-07-21
Publication date: 1953-10-12

Description

Querlager für senkrechte Wellen, insbesondere Wasserturbinenwellen, mit Schöpfrohrdruckschmierung Die Erfindung befaßt sich mit Querlagern von senkrechten Wellen, insbesondere Turbinenwellen, die mit Schöpfrohrschmierung und einer Hilfsschmierung durch eine elektrisch betriebene Pumpe versehen sind.
Die Schöpfrohrschmierung, eine häufiger verwendete Einrichtung, besteht aus einem unterhalb des zu .schmierenden Lagers angeordneten, mit der Welle fest verbundenen und daher mit ihr umlaufenden Ölbehälter, in dem der Ölspiegel unter dzm Einfluß .der Fliehkraft sich nach dem Gesetz der Umlaufparabel einstellt. In dem Ölbehälter befindet sich ein feststehendes Rohr, das Schöpfrohr, dessen vorderes offenes Ende in der Nähe der Wand des umlaufenden Ölbehälters tangential gegen die Drehrichtung angeordnet ist, so daß die Umlaufgeschwindigkeit das 01 in das Rohr treibt und es zu .den Schmierstellen des Lagers leitet. Das Öl durchfließt .das Lager und gelangt dann wieder in den umlaufenden Ölbehälter, von dem aus der Kreislauf wieder beginnt.
Die Schöpfrohrschmierung ist außerordentlich einfach und betriebssicher, kann aber erst zu-Wirkung kommen, wenn die Welle umläuft. Für kleine Maschinensätze braucht diese Eigenart nicht von Bedeutung zu sein, für größere Einheiten muß aber durch eine meist elektrisch betriebene Hilfspumpe dafür gesorgt werden, daß das Lager schon vor dem Anlassen der Maschine mit Öl versorgt wird. Das Bereitstellen eines Ölsumpfes, auf dem diese Hilfspumpe saugen kann, bietet große konstruktive Schwierigkeiten. Der umlaufende Ölbehälter ist schlecht dazu geeignet, weil das in ihn hineinragende feststehende I-Llfspumpensaugrohr dauernd Störungen in der Strömung des umlaufenden Öls hervorrufen und dadurch das richtige Arbeiten der Schöpfrohrschmierung empfindlich stören würde; vom Hauptbehälter völlig getrennte Ölbehälter sind recht unbequem, weil bei Wasserturbinen, bei denen. die Schöpfrohrschmierung am meisten verwendet wird, nur schwierig Raum dafür zu schaffen ist und die Verbindung mit dem Hauptbehälter die gesamte Sehm.ieranlage recht verwickelt machen würde.
Die Erfindung gibt eine Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß sie,den Ölbehälter für die Hilfspumpe im Hauptbehälter, und zwar unmittelbar unter dem Lager feststellend anordnet. Das aus dem Lager tretende Öl füllt zunächst diesen Zwischenbehälter und fließt dann über seinen Rand in den Hauptbehälter ab. Nach dem Abstellen der Turbine bleibt ,der Zwischenbehälter gefüllt, kann also ständig als Sumpf für die Hilfspumpe verwendet werden.
Die _ Erfindung, den Ölbehälter der Hilfspumpe unter dem Lager im Hauptbehälter feststehend anzuordnen, gibt nicht nur eine sehr klare, einfache Anordnung, sondern- ermöglicht auch noch, etwa in .den Hauptbehälter ragende ruhende Teile, besonders den senkrecht gerichteten Teil des Schöpfrohrs, so zu umkleiden, daß alle durch solche Teile hervorgerufenen Störungen der Ölbewegung im Hauptbehälter ausgeschaltet sind.
Für den Betrieb der Schmieranlage ist das richtige Zusammenarbeiten der Hilfsschmierpumpe und der Schöpf rohrschmierung von großer Wichtigkeit, zu dessen Sicherung erfindungsgemäß neuzeitliche Schaltapparate vorteilhaft Verwendung finden. So wird einmal die Hilfspumpe mit einem Schaltmanometer versehen, das einen Stromkreis zum Sperren der Anlaßvorrichtung der Turbine überwacht und das Anlassen, erst dann zuläßt, wenn die Hilfspumpe ausreichenden Druck für die Lagerschmierung erzeugt. Ein zweites Schaltmanometcr mißt den Druckdes vom Schöpfrohr geförderten Öls und schaltet mit dem Erreichen eines bestimmten Druckes den Motor -der Hilfspumpe ab. Sinkt der Druck der Schöpfrdhrförderung, so schaltet das Schaltmanometer wieder ein.
Eine weitere Sicherungseinrichtung für den Schmierbetrieb wurde erfindungsgemäß noch dadurch geschaffen, daß eine Filterung des Schmieröls mit der Hilfspumpe ermöglicht wird, indem an die Druckleitung der Hilfspumpe ein Ölfilter angeschlossen wird, durch das, während das Lager vom Schöpfrohr aus geschmiert wird, .die Hilfspumpe Öl aus dem Zwischenbehälter drückt und das gereinigte Öl dorthin oder in den Hauptbehälter zurückgibt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Die Turbinenwelle i läuft in dem Querlager 2, das von, einem Turbinendeckel 3 oder von einem ähnlichen Bauteil gehalten wird. Die Schöpfrohrschmierung des Lagers wird gebildet aus dem auf der Welle i öldicht befestigten Hauptbehälter 4, in den das Schöpfrohr 5 eintaucht und mit seinem vorderen Ende 6 öl aus dem Inhalt des Hauptbehälters, dessen Spiegel durch das Umlaufen etwa nach der Linie 7 zu liegen kommt, in die Ölringleitung 8 fördert. Durch die Zweigrohre g tritt das Öl in das Lagere, schmiert dort, tritt am unteren Ende wieder aus, läuft auf den Spritzring io, wird in den am Turbinendeckel festgemachten Zwischenbehälter i i geschleudert und fließt über dessen überlaufkante 12 in den Hauptbehälter 4 zurück. Der Zwischenbehälter i i umschließt mit seiner Wand -las Schöpfrohr 5 so, daß es die Strömung des Öls im Hauptbehälter nicht stören kann.
Die elektrisch angetriebene Hilfspumpe 13 stellt auf .dem Turbinendeckel 3, ihre Druckleitung 14. mündet in die Ringleitung 8, ihre Saugleitung 15 taucht in den Zwischenbehälter i i . In der Druckleitung 14 ist das Rückschlagventil 16 angebracht, das den Rücktritt von Drucköl aus der Ring-Leitung 8 in die Hilfspumpe verhindert. Ein gleiches Ventil 17 ist in der Schöpfrohrleitung angebracht, um den Rücktritt von Öl aus der Ringleitung 8 in das Schöpfrohr 5 zu vermeiden. Durch Anordnung .der beiden Ventile kann weder von der Hilfspumpe 13 Öl über die Ringleitung 8 und das Schöpfrohr 5 in den Hauptbehälter 4 gelangen, noch kann vom Schöpfrohr 5 Ö1 -durch die Hilfspumpe 13 in den Zwischenbehälter i i dringen. Aus beiden Quellen muß das Öl durch das Lager fließen.
An die Druckleitung 14 der Hilfspumpe 13 ist das Schaltmanorneter 18 angeschlossen, das durch die elektrischen Leitungen ig mit der Anlaßsteuerung der Maschine in Verbindung steht und diese so lange blockiert, bis in der Ringleitung 8 ausreichender Öldruck vorhanden ist. Das zweite Schaltmanometer 2o mißt ebenfalls den Druck in der Ringleitung 8 und stellt über die Leitungen 21 -den Motor der Hilfspumpe 13 ab, wenn der Druck ein bestimmtes Maß erreicht hat. Sinkt ,der Druck unter dieses Maß, wird der Motor wieder ' eingeschaltet.
Ein weiteres wichtiges Hilfsmittel für die Sicherung des Schmierbetriebes, das Filter-22 für das Schmieröl, wird erfindungsgemäß so eingebaut, daß es an die Druckleitung 14 der Hilfspumpe 13 mit der absperrbaren Rohrleitung 13 angeschlossen wird. Das gefilterte Öl läuft durch die Ablaufleitung 24 dem Zwischenbehälter i i wieder zu, kann aber auch in den Hauptbehälter 4 geführt werden. Der FIlterölkreislauf (Hilfspumpensauglei.tung 15, Hilfspumpe 13, Druckleitung 14, Filter 22 und Filterablaufleitung24) liegt parallel zudem mSchmierölkreislauf und filtert 'daher nicht die dem Lager zugeführte Schmierölmenge, sondern nur einen Teil der in den Zwischenbehälter i i gelangten Gesamtmenge des Öls. Die Reinigung erfolgt nach dem bekannten Nierensystem und hat zur Voraussetzung, d.aß dieHilfspumpe 13 trotz ausreichendem Schmieröldruck im Schöpfrohr 5 vom Schaltmanometer 2o in diesem Fäll nicht abgeschaltet wird. Das Schaltmanometer 2o muß also durch einen Schalter 2; überbrückt werden. Die Erfindung gibt Mittel an die Hand, Querlager von senkrechten Wellen, die mit Schöpfrohrschmierung arbeit:n, durch Einbau eines unter dem Lager angeordneten feststehenden und mit Überlauf in den Hauptölbehälter arbeitenden Zwischenbehälters in einfacher Weise mit einer elektrisch angetriebenen H.ilfsölpumpe zu versehen und diese Pumpe durch Anordnung von Schaltmanometern und Zweigleitungen als Anlaßpumpe, Betriebshereitschaftspumpe und Filterpumpe zu verwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Querlager für senkrechte Wellen, insbesondere .Wasserturbinenw@°lden, mit Schöpfrohrdruckschmierung und an das Schmiersystem angeschlossener, elektrisch angetriebener Hilfspumpe, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des mit der Welle (i) umlaufenden Hauptöllrhälters (.f) ein feststehender Zwischenbehälter (i i) als Sumpf für die Hilfspumpe (13) angeordnet ist, in den .das aus dem Lager (2) fließende 01 läuft und aus dem es über einen Überlauf (12) wieder in. den Hauptbehälter (4) gelangt.
2. Querlager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß divAußenwand des Zwischen-Behälters (11) alle in' den Hauptölbehälter ragenden feststehenden Teile als glatte kreiszylindrische Wand so umkleidet, daß eine die Ölbewegung im Hauptbehälter nicht störende glatte Oberfläche entsteht.
3. Querlager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfspumpe (13) über ein Schaltmanometer (1ä) die Anlaßvorrichtungen des Maschinensatzes (Turbine) so lange sperrt, bis sie genügend Druck zur Lagerschmierung erzeugt. q..
Querlager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor der Hilfspumpe (13) durch den in dem Schöpfrohr herrschenden Öldruck über ein Schaltmanometer (2o) angelassen und abgestellt wird.
5. Querlager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an die Druckleitung (1q.) der Hilfspumpe (13) ein Ölfilter (22) mit einer zum S; hmiersystem parallel geschalteten beliebig absperrbaren Rohrleitung (23, 2d.) angeschlossen ist, das in den Zwischenbehälter (i i) oder in den Hauptbehälter (q.) ausgießt, wobei das Schaltmanometer (2o) zwischen dem Schmiersystem und dem Hilfspumpenmotor elektrisch überbrückt wird.