NO129925B - - Google Patents

Description

Elastisk løpehjulstetning.

I turbohydrauliske maskiner omfattende en pumpe, pumpeturbin eller turbin av Francis-typen hvor en aksel er koblet til en elektrisk generator eller motor og hvor en ringtetning er anordnet mellom et vangeparti for maskinens lopehjul og nærbeliggende parti av huset for å begrense spill av arbeidsvæske, består tet-ningsmidlene av stasjonære, slitbare segmenter som normalt tilveiebringer en liten radial klaring mot vangeflaten og er istand til å begrense radial bevegelse under tilpasningen av stillingen av lopehjulet i forhold til dettes hus, men dimensjo-nert således at stot mot huset utelukkes ved å tilveiebringe radial tilbakeholdelse av lopehjulet når dette temporært bringes ut av sentralisert driftsstilling.

Oppfinnelsen er rettet på en roterende, hydraulisk maskin og særlig på en tverrlagringsanordning for en Francis-turbin.

Ved konstruksjon av store hydrauliske maskiner slik som Francis-turbiner, hvor et svært lopehjul roterer i et stasjonært hus, er det vanlig å anordne to radiale aksellagringer eller til og med tre, og et trykklager. Leilighetsvis vil sidekrefter på Francis-lopehjulet eller på generatorens rotor, som også er understøttet på disse lagre, være slik at aksellagrene ikke kan hindre radial bevegelse av lopehjulet, muligens på grunn av en feil ved turbinen eller generatoren eller på grunn av lagerfeil, slik at lopehjulet vil lope mot sitt stasjonære hus. I turbiner med såkalt elastisk eller tilbaketrekkbar kanttetning, vil tetningen bli skjovet klar av lopehjulet ved slike tilfeller, og maskinhuset vil måtte ta opp hovedtyngden av sUtekontakten.

Oppfinnelsen tilveiebringer en tilbaketrekkbar tetning bestående av segmenter med begrenset bevegelighet for derved å tilveiebringe tilpasning for normal, radial bevegelse av lopehjulet, men som gir radial fastholdelse av lopehjulet og som opptar lokal beskadigelse hvis lopehjulet forskyves utover de normale lagres lokaliseringsevne.

Oppfinnelsen vedrorer en kombinasjon av en elektrisk maskin

som har lopehjulet for en hydraulisk turbomaskin opphengt derfra for rotasjon inne i et stasjonært hus for turbinen, gjennom hvilket drivvæske passerer, nevnte lopehjul har en ring festet til skovlene for lopehjulet og montert for i driftsstilling å

ha bare en liten klaring i det stasjonære hus, en segmentert tetningsring montert i huset, hvilke segmenter opptar i det minste en del av nevnte klaring og er fjærende presset radielt innover mot ringen for å tilveiebringe en minimal klaring mellom segmentene og ringen for å begrense mengden av arbeidsvæske som lekker mellom huset og ringen, hvilke segmenter videre er bevegelige radielt i forhold til maskinens hovedakse for å tillate radial bevegelse av tetningssegmentene ved forflytning av lopehjulet fra dets akse, og frigjorbare holderorgan som normalt holder tetningssegmentene på plass i huset, hvilke holderorgan kan frigjores fra huset for å tillate aksial forflytning av segmentene

med lopehjulet for å lette uttagning av dette for det stasjonære hus. Ifolge oppfinnelsen foreslås det for en slik kombinasjon som innledningsvis nevnt, at tetningssegmentene er av et materiale som er lettere slitbart enn materialet i lopehjulsringen samt er stort sett ikke-komprimerbart og har en radial klaring for utover forflytning av ringen som er mindre enn den radiale klaring mellom ringen og huset og holderorganene for til enhver tid å holde segmentene i innskutt stilling mellom ringen og huset med holderorganene, slik at lopehjulsringen forblir ute

av friksjonskontakt med huset og holderorganene.

Ved anordningen ifolge oppfinnelsen, kan det i be-

traktning av de uberegnelige forhold som skyldes radialkrefter for maskinens lopehjul om dette kommer ut av balanse, være van-skelig å tilveiebringe en ortodoks lagring av okonomisk stor-relse, i betraktning av den stort sett ukjente sikkerhetsfaktor som er involvert. Ved oppfinnelsen vil det sees at for relativt liten okning i omkostninger, er det mulig å tilveiebringe ade-kvat slingrelagring, slik at beskadigelser begrenses og lokali-seres. På grunn av vangetetningsanordningen er det mulig å trekke lopehjulet tilbake sammen med tetningen i tilfelle av fastkjoring av de roterende og stasjonære deler, hvorved betjen-ingsarbeide lettes og dodtid for maskinen reduseres til et minimum.

En utforelsesform av oppfinnelsen skal beskrives under henvis-ning til tegningen.

Fig. 1 er en del av et snitt gjennom en Francis-turbin» og

Fig. 2 viser i storre måiestokk det parti 2 som er innsirklet i fig. 1.

Turbinen omfatter et spiralformet hvis 11 forbundet med turbinens nedre husparti 12 og ovre husparti 15, med portventiler 13 for-lopende mellom disse i en ringformet rekke.

Et lopehjul 14 med en kantvange 18, en toppvange 19 og skovler 16 strekker seg derimellom og er roterbart montert inne i hus-partiene 12 og 15.

Ved hoytrykkskanten av lopehjulets kantvange 18 er der en klaring 22 mellom den ringformede vange og nærbeliggende parti av det stasjonære hus 12.

I fig. 2 ses det tydelig hvorledes denne del av maskinen er anordnet. Anordningen der som helhet er betegnet 20, består av et ringformet vangeparti 18 montert radielt innenfor nærbeliggende husparti 24 i forhold til lopehjulets hovedakse. En bufferring 26 er montert inne i huset 24, idet ringen 26 har en radial klaring 30' ved det radielt ytre parti, idet summen av den radiale klaring 30' og lopeklaringen 28 er mindre enn den radiale klaring 22 som adskiller vangen fra huset.

I den viste utforelse er også en liten lopeklaring 28 vist mellom bufferringen 26 og vangepartiet 18. Denne klaring kan imid-lertid praktisk talt sloyfes for å redusere til et minimum lekkasjen av drivvæske. Man kan regne med at klaringen 28 kan være tilveiebragt ved å nedslite den radielt innerste flate av bufferringen 26. Ringen 26 er oppdelt i omkretsen til et antall segmenter for å lette håndtering, idet segmentene fastholdes av en avtagbar segmentholderring 30.

Under drift når radialkrefter som er ute av balanse, virker på lopehjulet 14 og soker å forskyve dette, vil de umiddelbart nærbeliggende segmenter av bufferringen 26 bli presset radielt utover for å ta oppklaringen 30', på hvilket tidspunkt lopehjulet hindres fra ytterligere bevegelse radielt utover. Ved å anvende et slikt materiale som stopejern, kan segmentene i ringen 26 slites under særlig sterke påkjenninger.

I tillegg til den fordelaktige enkelhet og det lette vedlikehold tilveiebringer oppfinnelsen også en begrenset lagringsanordning som avkjbles ved lekkasje av drivmiddel mellom delene.

Claims (1)

1. Kombinasjonen av en elektrisk maskin som har lopehjulet for en hydraulisk turbomaskin opphengt derfra for rotasjon inne i et stasjonært hus for turbinen, gjennom hvilket drivvæske passerer, nevnte lopehjul har en ring festet til skovlene for lopehjulet og montert for i driftsstilling å ha bare en liten klaring i det stasjonære hus, en segmentert tetningsring montert i huset, hvilke segmenter opptar i det minste en del av nevnte klaring og er fjærende presset radielt innover mot ringen for å tilveiebringe en minimal klaring mellom segmentene og ringen for å begrense mengden av arbeidsvæske som lekker mellom huset og ringen, hvilke segmenter videre er bevegelige radielt i forhold til maskinens hovedakse for å tillate radial bevegelse av tetningssegmentene ved forflytning av lopehjulet fra dets akse, og frigjorbare holderorgan som normalt holder tetningssegmentene på plass i huset, hvilke holderorgan kan frigjores fra huset for å tillate aksial forflytning av segmentene med lopehjulet for å lette uttagning av dette for det stasjonære hus,karakterisert ved at tetningssegmentene er av et materiale som er lettere slitbart enn materialet i lopehjulsringen samt er stort sett ikke-komprimerbart og har en radial klaring (30') for utover forflytning av ringen (26) som er mindre enn den radiale klaring mellom ringen (20) og huset (24) og holdeorganene (30) for til enhver tid å holde segmentene i innskutt stilling mellom ringen (20) og huset (24) med holderorganene (30), slik at lopehjulsringen (20) forblir ute av friksjonskontakt med huset (24) og holderorganene (30).