DE901418C

DE901418C - Einrichtung fuer das langsame Drehen schwerer Wellen, z.B. von Turbinen und Generatoren

Info

Publication number: DE901418C
Application number: DES24967A
Authority: DE
Inventors: Hans Memmel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-09-27
Filing date: 1951-09-27
Publication date: 1954-01-11

Description

Einrichtung für das langsame Drehen schwerer Wellen, z. B. von Turbinen und Generatoren Große und schwere Maschinen, insbesondere Dampfturbinen zum Antrieb von Generatoren, müssen häufig mit einer weit unterhalb der Betriebsdrehzahl liegenden Drehzahl gedreht werden (zum Anfahren, zum langsamen Durchwärmen, nach .dem Abstellen, um ein Verziehen zu verhindern usw.). Da mit dem üblichen Arbeitsmittel (Dampf) die hierbei nötigen niedrigen Drehzahlen sich nicht erreichen lassen, rüstet man die Maschine mit einer Drehvorrichtung aus, bestehend aus einem Getriebe und einem Antriebsmotor. Mit den sich hierdurch ergebenden Aufgaben beschäftigt sich die Erfindung.
Es sind zwei Punkte zu berücksichtigen, die Schwierigkeiten bereiten, nämlich die für das Drehen benötigte Antriebsleistung und die Lagerreibung. Beide Punkte stehen in einem gewissen Zusammenhang zueinander, denn je größer die Lagerreibung, um so größer ist auch die Leistung, die zu ihrer Überwindung benötigt wird. Die Größe der Drehleistung bestimmt andererseits die Größe der Getriebe und,des Antriebsmotors: Wird eine stillstehende Welle über die Drehvorrichtung in Drehung versetzt, so ist zunächst die Reibung der Ruhe zu überwinden, die bekanntlich ein Vielfaches der Reibung der Bewegung ist. Aber mit der Überwindung der Reibung der Ruhe sind noch nicht die normalen Reibungsverhältnisse hergestellt, denn .die Bildung des tragenden Ölfilms ist erst bei Drehzahlen möglich, die ein Vielfaches der Drehzahl sind, mit der der Drehbetrieb durchgeführt wird. Die Schmierung ist also ungenügend, und es zeigt sich immer wieder, daß die Lager infolge der hohen Belastung während des Drehbetriebes einem starken Verschleiß unterworfen sind. Auch in den Getrieben -,verden starke Abnutzungen infolge der großen Antriebsleistung beobachtet. Man hat versucht, diese Schwierigkeiten dadurch zu beheben, daß man den Lagern für den Drehbetrieb C51 durch eine besondere Höchstdruck-Schmiervorrichtung zuführt. Abgesehen davon, daß hierdurch eine immerhin ins Gewicht fallende bauliche Belastung des Maschinensatzes eintritt, ist sehr nachteilig, daß man die Lager von vornherein wesentlich größer bauen muß, als erforderlich wäre. Da das Drucköl durch eine Bohrung in der Lagerfläche zugeleitet werden muß, wird die nutzbare Lagerfläche verkleinert, und der Ausfall muß durch eine Vergrößerung der Lagerlänge ausgeglichen werden.
Die Erfindung läßt diese Schwierigkeiten vermeiden, und zwandadurch, daß zusätzlich zur Drehvorrichtung eine Einrichtung zum mechanischen Anheben der Welle innerhalb der Grenzen des Lagerspieles vorgesehen ist, welche die Welle auf Rollen abstützt.
Es wird also jetzt die gleitende Reibung des Lagers durch hie rollende Reibung der Anheb- und Stützvorrichtung ersetzt und damit die Reibungsarbeit auf einen kleinen Bruchteil der sonst benötigten verringert. Ob man dabei das Lager vollständig entlastet oder ob man die Welle nur so weit anhebt, daß das Lager noch einen kleinen Teil des Wellengewichts (etwa io bis 15 °/o) trägt, ist unerheblich. Die Frage, ob eine einzige derartige Vorrichtung genügt oder ob man, vor allem bei längeren Wellen, mehrere anzuwenden hat, hängt jeweils von der Maschine und ihren Betriebsbedingungen ab.
Neben der Vermeidung des Verschleißes in den Lagern und innerhalb der Drehvorrichtung wird der Vorteil gewonnen, daß die Antriebsleistung vermindert wird und Antriebsorgan und Getriebe entsprechend kleiner und leichter gehalten werden können. Das bedeutet aber gleichzeitig eine Erleichterung ihrer Unterbringung im Rahmen der Maschine.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. i und 2 in einem Schnitt und in einer Ansicht dargestellt. Die zu .drehende Welle i ruht an dieser Stelle in einem Lager a, das zu dem mittleren Lagerbock der Maschine gehören möge. Die Drehvorrichtung besteht aus der Schnecke 3 und dem Schneckenrad 4. Um .das Lager 2 während des Drehvorganges zu entlasten, ist folgende Anordnung getroffen. Unterhalb .der Welle liegen zwei Rollenpaare 5 und 6, die in zwei Platinen 7 gelagert seien. Diese Rollen 5 und 6 können große Kugel- oder Walzenlager sein. Die Platine 7 ist mit einem Bolzen 8 in einer Führung 9 gelagert. Abgestützt wird dieses System durch eine Art Gleitstein io, dem eine entsprechend gewölbte Fläche i i eines zweiten Gleitsteines zugeordnet ist. Der Gleitstein i1 bildet den kurzen Hebelarm eines Hebels 12, der um eine Achse 13 schwenkbar gelagert ist. Gegen das rechte Ende des Hebels 12 stützt sich eine Stange 17 ab, die mit einem Kolben innerhalb des Zylinders 14 verbunden ist. 15 ist eine Stützfeder, die so angeordnet ist, daß sie den Hebel 12 über,die Stange 13 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn auszuschwenken bemüht ist.
Die Teile sind in der Lage dargestellt, die sich nach dem Anheben ergibt. Vorher ist der Hebel 12 um ein Stück entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn ausgeschwenkt zu denken, so daß also die Welle i im Lager 2 ruht. Der Hub der Vorrichtung ist nur sehr klein. Er ist durch das im Lager vorgesehene Spiel bestimmt. Es genügt, wie gesagt, die Welle so weit anzuheben, daß die Flächenpressung im Lager vernachlässigbar klein wird, sofern man die Welle nicht überhaupt so weit anhebt, daß sie von der Lagerschale freikommt.
Um zu vermeiden, daß beim Hochfahren der Turbine die Anhebvorrichtung von der Welle aus angetrieben wird, kann man eine selbständige Vorrichtung schaffen, die den Rollenträger bei entsprechender Drehzahl der Welle absenkt. Das läßt sich dadurch erreichen, daß man den Öldruck im Zylinder 14 selbsttätig bei Erreichen einer bestimmten Wellendrehzahl wegnimmt.
Die neue Vorrichtung kann noch einem anderen Zweck als dem langsamen Drehen der Welle dienen. Um eine Kontrolle .der Lagerschalen oder ein Auswechseln derselben zu ermöglichen, muß man die Welle anheben. Die sonst hierfür benötigte Hilfsvorrichtung wird erspart, wenn man hierfür die Anordnung gemäß -der Erfindung verwendet. Allerdings kann man die Anhebkraft in diesem Falle dann nicht durch eine Ölpumpe aufbringen: Vielmehr ist eine Stellschraube 16 vorgesehen, die in gleicher Weise wieder Öldruck auf die Stange 17 einwirkt, so daß man mit ihrer Hilfe die Welle i anheben kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung für das langsame Drehen schwerer Wellen, z. B. von Turbinen und Generatoren, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Drehvorrichtung eine Einrichtung zum mechanischen Anheben der Welle innerhalb der Grenzen des Lagerspieles vorgesehen ist, welche die Welle auf Rollen abstützt.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung in zwei Rollen oder Rollenpaaren liegt, die symmetrisch zur Wellenachse angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, da--durch gekennzeichnet, daß für die Anhebvorrichtung ein durch Drucköl beaufschlagbarer Kraftkolben vorgesehen ist.
4. Einrichtung nach einem der Voransprüche, ,dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Anhebrollen und den Kraftzylinder eine nach Art eines Exzenters wirkende Hebelanordnung zwischengeschaltet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Schraubspindel zur Bedienung der Anhebvorrichtung ohne Drucköl.