NO139140B - Anordning ved befestigelse av et maskinhus som ekspanderer under drift, paa et fundament - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved befestigelse av et maskinhus som ekspanderer under drift, på et fundament, hvor maskinhuset ved hjelp av et flertall overføringsinnretninger er lagret på fundamentet.

Ved befestigelse av en maskin, som ekspanderer under drift, det være seg som folge av varme og/eller trykk, på et fundament, må det ofte tas forholdsregler, dels til reduksjon av de motstandskrefter som utoves av fundamentet mot ekspansjon av maskinhuset som er i anlegg mot fundamentet, dels til foring hhv. opprett-holdelse av det ekspanderende husets sentrisitet, slik at man unngår enhver forskyvning av maskinaksen og enhver dreining av det ekspanderende huset om maskinaksen.

Ved en kjent anordning som skal lose nevnte oppgave, benyttes foringsdeler, f.eks. radialt anordnede sylinderstifter eller ki-ler, som er forsenket leiret mellom huset og fundamentet. Ved den minste avvikelse fra foringsdelenes radiale retning eller ved ujevn ekspansjon av huset vil det dog ofte opptre store friksjonskrefter, undertiden kommer delene til og med i klem og hele konstruksjonen svikter.

Ved en annen anordning som skal lose nevnte oppgave, er det anordnet bladfjærer på huset, fordelt på flere steder av husets omkrets. Bladfjærenes andre sider er festet til fundamentet og bladfjærene er ettergivende i radial retning og stive i tangen-sial retning. Bladfjærenes radiale elastisitet muliggjor en fri ekspansjon av huset, mens fjærenes tangensiale stivhet hindrer en dreining av det ekspanderende huset og sikrer husets midt-stilling. Maskinens vekt overfores via bladfjærene, hvorved disse utsettes for trykkpåvirkning. Dessuten påvirkes bladfjærene av dreiemomenter, som gir en skyvepåvirkning. Som folge av trykkreftene oppstår det knekkfare, samtidig som overforingen av de enorme kortslutnings-dreiemomenter kan fremkalle svære skyvespenninger. Da bladfjærene som virker som elastiske radial-foringer, overforer vekt, er deres anvendelse praktisk talt be-grenset til vertikalmaskiner. Ved horisontalmaskiner ville det bare være hensiktsmessig å anbringe slike foringer på lengde-og tverraksen, dvs. maksimalt på fire steder, slik at maskinens totale vekt ikke kvinne overfores.

Det er fra U.S. patent 3.350.144 kjent å opplagre et maskinhus ved hjelp av et flertall overføringsinnretninger på et fundament. Det muliggjøres derved lengdeutvidelse av et rota-sjonslegeme relativt til en fast med fundamentet forbundet bære-innretning. Imidlertid er det ved den kjente anordning ikke mulig å oppta ekspansjon på tvers av rotasjonslegemets akse, mens det ved den foreliggende oppfinnelse er et formål å mulig-gjøre ekspansjoner av et maskinhus på tvers av dets lengdeakse på et fundament.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å unngå de nevnte ulempene og tilveiebringe en anordning som innledningsvis om-talt, og som kjennetegnes ved at maskinhuset ved hjelp av føringsinnretninger er sentrert relativt fundamentet, hvilke føringsinnretninger er dannet av bladfjærer, er adskilt fra overføringsinnretningene og er forbundet både med maskinhuset og med fundamentet.

Føringsinnretningene, som kan være langstrakte bladfjærelementer som er anordnet tangensialt på husets omkrets og forbundet med huset og fundamentet, er ikke beregnet til overføring av maskinens vekt, men oppfyller sine førings- og sentreringsfunk-sjoner uavhengig av overføringsinnretningene som er anordnet for overføring av maskinens vekt.

Anordningen kan med fordel tas i bruk både ved vertikalmaskiner og horisontalmaskiner og utmerker seg ved små motstandskrefter som utøves av fundamentet mot ekspansjonsforskyvningene, ved vektoverføringsflater som har valgfri størrelse og valgfri for-deling, ved lave driftsspenninger, en enkel konstruksjon og

uforstyrret drift.

Disse og ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av de etterfølgende patentkrav samt av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser et frontriss, delvis i snitt, av en første horisontal elektrisk maskin som er festet til fundamentet på tre steder.

Fig. 2 er et planriss av maskinen ifølge fig. 1.

Fig. 3 er et skjematisk planriss av en annen horisontal, elektrisk maskin, som er festet til fundamentet på fire steder. Fig. 4 er et skjematisk planriss av en vertikal elektrisk maskin, som er festet til fundamentet på åtte steder.

Den horisontale elektriske maskin ifølge fig. 1 og 2 har en forholdsvis liten lengdedimensjon i retning av maskinens akse L-L, mens maskinens diameter og den dimensjon som forløper på tvers av maskinaksen L-L er forholdsvis stor. Under drift vil maskinen oppvarmes og særlig huset 1 vil ekspandere i alle retninger.

Anleggsflateelementene for det driftsvarme hus 1 vil forskyve seg i radial retning i forhold til den stilling de inntar i kald tilstand, med verdier som er proporsjonale til deres avstand fra den vertikale akse V-V. Hvis maskinen var festet di-rekte på fundamentet 3, ville det som folge av ekspansjonsfor-skjellene mellom huset 1 og fundamentet 3 opptre store friksjonskrefter og store skjærkrefter på befestigelsesstedene, slik at enhver fri ekspansjon av huset 1 på fundamentet 3 ble umuliggjort. For å unngå dette, dvs. for å muliggjore en fri ekspansjon av huset 1 på fundamentet 3, har man mellom fundamentet 3 og huset 1, ved de husender som ligger på tverraksen Q-Q, anordnet to overforingsinnretninger, som overforer maskinens vekt til fundamentet 3 og muliggjor fri ekspansjon av huset 1. En overforingsinnretning omfatter en husfotplate 2 som er fast forbundet med huset 1, en fundamentplate 4 som er fast forbundet med fundamentet 3 og overforingsplater 5, som er an-brakt med jevn innbyrdes avstand mellom de nevnte platene 2 og 4. Overfbringsplatene 5 er med sine nedre anleggsflater fastholdt i fundamentplaten 4. Platene 5 for den ene overforingsinnretning sikrer overforing av en halvpart av maskinens vekt til fundamentet 3 og muliggjbr de varmeekspansjonsbetingede, relative forskyvninger av huset 1 i forhold til fundamentet 3. Platene 5 kan bestå av et kunststoffmateriale med lav friksjonskoeffisient, slik at huset 1 kan gli på platene 5. I det tilfelle kan platene 5 betraktes og betegnes som glideplater.

I fig. 1 er platene 5 festet i forsenkninger i fundamentplaten 4 og derved sikret mot forskyvning. Mellomrommet 7 mellom fundamentplaten 4 og husplaten 2 er snaut tilmålt, slik at flyt-ning av kunststoffet hindres. Til ytterligere reduksjon av platenes5 friksjonskoeffisient kan de gis en smoring med fast substans, f.eks. et teflonbelegg, molybdensulfidbelegg m.v. I boringene 8 kan det foreligge ytterligere smbremiddeldepoter. Det er også mulig å anordne en (ikke vist) smorenippel og for-binde denne med anleggsflåtene via kanaler eller rbrledninger.

Platene 5 kan også bestå av et elastisk materiale, som er de-formerbart i alle retninger. I dette tilfelle vil det ekspanderende hus 1 utove en skyvekraft på platene 5, som i sin tur fremkaller en skyvedeformering av platen i ekspansjonsretningen. Den motstand som opptrer mot husets 1 ekspansjonsforskyvning er folgelig forholdsvis liten.

I figurene 1 og 2 er det videre vist fbringsinnretninger, som hindrer forskyvning av husets midtakse og dreining av det ekspanderende huset 1, og som forer huset under dets ekspansjon. Fbringsinnretningene er i det vesentlige uavhengige av overfb-ringsinnretningene. Hver fbringsinnretning omfatter en lang-strakt bladf jaer 6, som på bef estigelsesstedet er anordnet i rett vinkel mot husets 1 ekspansjonsretning mellom huset og fundamentet 3. Bladfjæren 6 er i midten forbundet med huset 1 og i endene forbundet med fundamentet 3 via fundamentplaten 4. Bladfjæren 6 kunne dog like godt være forbundet med fundamentet 3 via fundamentplaten 4 i midten og med huset 1 i endene.

I montert tilstand har bladfjæren 6 en primær nedbbyning i retning av det driftskålde husets 1 midtplan. Nedboyningens stor-relse svarer til halvparten av den maksimalt opptredende eks-pansjohsforskyvning av huset 1 på vedkommende befestigelsessted. Det ekspanderende huset 1 utover en boyekraft mot bladfjæren 6, som gradvis stiger med fremskridende oppvarming og fremkaller en sekundær nedbbyning av bladfjæren 6, som er overlagret den primære nedbbyning og motsatt rettet. Bbyespenningen som opptrer i bladfjæren 6 som folge av den primære nedbbyning kan betraktes som forspenning og samtidig som maksimal bbyespenning. Denne svarer i stbrrelse til den bbyespenning som oppstår som folge av den maksimalt opptredende sekundære nedbbyning i bladfjæren i driftsvarm tilstand av huset 1. Den bbyeforspenning som sikres ved den primære nedbbyning gjor det således mulig å redusere den maksimale bbyespenning til tilnærmet halvparten av den verdi, som en ikke forspent bladfjær ville oppvise.

De to bladfjærene 6, som er anordnet i de ender av huset 1 som ligger i endene av tverraksen Q-Q, muliggjbr fri ekspansjon av huset 1 på fundamentet 3 langs tverraksen Q-Q, hindrer en dreining av huset 1 om vertikalaksen V-V og en forskyvning av huset 1 langs lengdeaksen L-L. Ved husets 1 laveste punkt er det anordnet ytterligere en bladfjær 6', som i midten er forbundet med huset 1 og i endene via en fundamentplate 4<*> er forbundet med fundamentet 3. Denne bladfjær 6' hindrer en forskyvning av huset 1 langs tverraksen Q-Q.

Ved en horisontal elektrisk maskin av omtalte type er det ikke nbdvendig å anordne bladfjærer 6 til foring av huset 1 langs lengdeaksen L-L, idet to overfbringssteder strekker til for overforing av vekten, husets 1 lengdedimensjon er liten og for-skyvningene som folge av varmeekspansjon ikke er store.

Ved store, forholdsvis elastiske hus kan det som folge av opptredende friksjonsmotstand forekomme at hele huset 1 ekspanderer eksentrisk til tross for bladfjærenes 6 sentrerende virkning. For unngåelse av en slik eksentrisk ekspansjon hhv. en dreining av huset 1 på fundamentet 3, er bladfjæren 6 forsynt med skuldre 10 og fundamentplaten med skuldre 11. Fundamentpla-tens 4 skuldre 11 er omsluttet av fjærskuldrene 10, slik at enhver dreining av huset 1 hindres og det ytes motstand mot opptredende tangensialkrefter. Den flate, fjærende delen som for-loper mellom skuldrene 10, kan således båre utsettes for strekk-påkjehninger. Videre kan bladfjæren 6, f.eks. ved oppvarming for montering, strekkforspennes slik i lengderetning at det under alle driftsbetingelser opprettholdes en utpreget pressvirk-ning på kraftoverforingsskuldrene 10 og 11. For dette formål velges strekk-forspenningen slik at den ér storre enn den nor-malspenning som skyldes den maksimale driftskraft og virker i bladfjærens 6 lengderetning.

Fig. 3 viser en annen utforelsesform av anordningen ifblge oppfinnelsen, som kan brukes til befestigelse av maskinhuset for en elektrisk maskin med horisontal akse og med en stor dimensjon i retning av maskinens akse L-L, men med en liten dimensjon i tverretning Q-Q, på fundamentet. De fire befestigelsesstedene er utstyrt med hver sin bladfjær 6, som sikrer foring og sent-rering av huset 1. Til vektoverfbring er det anordnet et antall plater 5, som er jevnt fordelt over hele husets anleggsflate.

I fig. 4 er det vist en tredje utfbrelsesform av anordningen ifblge oppfinnelsen, som kan brukes til befestigelse av en vertikal, elektrisk generator. De åtte befestigelsesstedene er utstyrt med hver sin bladfjær 6, som er tangensialt anordnet på husets omkrets. Den sentrerende virkning oppnås ved hjelp av bladfjærpar bestående av to innbyrdes rettvinklet anordnede bladfjærer 6.

Anordningen ifblge oppfinnelsen begrenser seg selvsagt ikke bare på de beskrevne utforelsesformer, men kan hensiktsmessig benyttes ved montering av valgfrie innretninger som ekspanderer under drift, f.eks. dampturbiner eller trykkbeholdere.

Claims (7)

1. Anordning ved befestigelse av et maskinhus som ekspanderer under drift, på et fundament, hvor maskinhuset ved hjelp av et flertall overføringsinnretninger er lagret på fundamentet, karakterisert ved at maskinhuset (1) ved hjelp av føringsinnretninger (6, 6') er sentrert relativt fundamentet (3), hvilke føringsinnretninger er dannet av bladfjærer, er adskilt fra overføringsinnretningene (2, 4, 5) og er forbundet både med maskinhuset (1) og med fundamentet (3).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at en overføringsinnretning i det minste omfatter en overføringsplate (5), som er fastholdt på minst en anleggsflate.

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at platene (5) er fordelt over hele husets (1) an-leggsf late på fundamentet (3).

4. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at føringsinnretningen omfattende nevnte bladfjær (6, 6') er anordnet på befestigelsesstedet og forløper i rett vinkel mot husets (1) ekspansjonsretning mellom huset (1) og fundamentet (3).

5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at bladfjæren (6, 6') i midten er forbundet med huset (1) og i endene er forbundet med fundamentet (3) via en fundamentplate (4).

6. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at bladfjæren (6, 6") er forbundet med huset (1) i endene og med fundamentet (3) via en fundamentplate (4) i midten.

7. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at bladfjæren (6, 6') i montert tilstand har en primær nedbøyning, som forløper i retning av midtplanet for det ennå ikke ekspanderte hus og hvis størrelse svarer tilnærmet til halv parten av den maksimalt opptredende ekspansjonsforskyvning av huset (1) i dettes befestigelsespunkt.