WO1995021325A1 - Fettfüllungsdruckhaltung in den leitschaufellagern von pumpturbinen - Google Patents

Fettfüllungsdruckhaltung in den leitschaufellagern von pumpturbinen Download PDF

Info

Publication number
WO1995021325A1
WO1995021325A1 PCT/EP1995/000304 EP9500304W WO9521325A1 WO 1995021325 A1 WO1995021325 A1 WO 1995021325A1 EP 9500304 W EP9500304 W EP 9500304W WO 9521325 A1 WO9521325 A1 WO 9521325A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bore
bearing
piston
guide vane
spring
Prior art date
Application number
PCT/EP1995/000304
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Von Nessen-Lapp
Günter Engelhardt
Frank Thiele
Jürgen GREGOR
Original Assignee
Veag Vereinigte Energiewerke Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Veag Vereinigte Energiewerke Ag filed Critical Veag Vereinigte Energiewerke Ag
Publication of WO1995021325A1 publication Critical patent/WO1995021325A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N7/00—Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated
    • F16N7/38—Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated with a separate pump; Central lubrication systems
    • F16N7/385—Central lubrication systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/06—Bearing arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/06—Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16—Stators
    • F03B3/18—Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N2260/00—Fail safe
    • F16N2260/20—Emergency
    • F16N2260/24—Emergency using accumulator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for maintaining pressure in the slide bearings of the guide vanes of pump turbines which are grease-lubricated by a central lubrication system and are operated with a certain excess pressure, the guide vanes being mounted above and below the flow channel.
  • the overpressure must not exceed certain limit values in order not to endanger the seals.
  • Commercially available pressure relief valves such as those used for liquid and gaseous media, work unreliably with fat as a medium due to large variations in the response value and with high hysteresis.
  • the invention has for its object an arrangement for maintaining pressure in the slide bearings of pump turbine guide vanes, which are operated with a certain excess pressure and are grease-lubricated by a central lubrication system, the upper and are stored below the flow channel, to create, in which no loss of grease occurs in the lubrication gap in the event of operationally uncontrolled pressure changes, and no make-up is necessary, and at the same time the pressure in the lubrication gap is kept within predetermined limits.
  • the grease buffer device is formed from a cylinder divided into a piston side and a spring side, which receives a piston on the piston side and a compression spring on the spring side, the wall of the cylinder is formed stronger on the piston side than on the spring side, the diameter of the piston is smaller held as the compression spring and between the piston and the compression spring a spring plate is inserted, in the wall of the piston side a drain pipe is connected, which is connected to a container attached to the cylinder, the cylinder is on the piston side of a cover and on the spring side closed by a screw-on end cap and in the cover there are connections for a feed line from the axial bore or from the connecting piece and for a control manometer.
  • the piston is provided on the spring side with a pin which receives the spring plate.
  • the compression spring is held at the end of the spring side by a second spring plate which is guided in the end cap.
  • a threaded spindle is fixed in the piston, which is guided outwards through the center of the spring side and the end cap and is operatively connected to a limit switch arranged on the cylinder.
  • Fig. 1 a guide vane of a pump turbine with its storage and grease supply on average
  • Fig. 2 Details of the upper and lower bearing of a guide vane in section
  • Fig. 4 the side view of the fat buffer device
  • the arrangement for maintaining pressure is used on the grease-lubricated slide bearings of the guide blades 1 of a pump turbine, the guide blades 1 being mounted radially above and below the flow channel 4 in an upper bearing 2 and a lower bearing 3.
  • the lubrication of the plain bearings operated with a certain overpressure takes place via a central lubrication system 16.
  • On each guide vane 1 there are seals acting in both directions in the upper bearing 2 and lower bearing 3 to the flow channel 4 36 arranged. These seals 36 also act as grease seals in the direction of the flow channel 4 and also as water seals in the direction of the bearing at higher pressures.
  • seals 37 which are suitable for higher pressures and are also suitable for higher pressures are used in both bearings 2 and 3.
  • a fitting 6 and a connection piece 7 sealing the bore 5 with an axial bore 8 are inserted.
  • a radial channel 9 from the fitting 6 to the bearing gap and a radial channel 10 from the bearing gap to the axial bore 8 in the connecting piece 7 is introduced at the upper edge.
  • a radial channel 15 from the bore 5 of the guide vane 1 to the bearing gap is provided on the lower edge.
  • the connector 12 is provided with an axial central bore 13 and an axial eccentric bore 14.
  • the central lubrication system 16 is connected to the axial bores 13 and 14 via pressure hose lines 38 and check valves 39.
  • a fat buffer device 18 is connected to each of the axial bore 17 in the turbine cover and the connecting piece 7.
  • the grease buffer device 18 essentially consists of a cylinder 21 divided into a piston side 19 and a spring side 20.
  • the piston side 19 receives a piston 22 in a ground and polished bore.
  • a compression spring 23 is arranged in the spring side 20.
  • the cylinder wall of the piston side 19 is formed stronger than the cylinder wall of the spring side 20.
  • the piston side 19 is closed by a cover 27, with one between the cover 27 and the piston side 19 Ring groove a sealing rubber 40 is inserted.
  • An end cap 28 is screwed onto the spring side 20.
  • the piston side 19 is provided with an external thread 41 on the side facing away from the cover 27.
  • the spring side 20 of the cylinder 21 is screwed onto this external thread 41 and secured with a set screw 42 against an independent loosening.
  • a radial bore 43 is made in the wall of the piston side 19, into which a discharge pipe 44 is integrated.
  • the discharge pipe 44 is connected to a collecting container 45 which is fastened to the outside of the cylinder 21 via a receiving part 46.
  • the diameter of the piston 22 is kept smaller than that of the compression spring 23.
  • the piston 22 Towards the spring side 20, the piston 22 has a pin 32, onto which a spring plate 24 with a collar is attached.
  • the compression spring 23 is placed with one side on the collar of the spring plate 24 and guided by this.
  • the other end of the compression spring 23 is also received inside by a second spring plate 33.
  • This second spring plate 33 is seated in the end cap 28.
  • the compression spring 23 is pretensioned by rotating the end cap 28.
  • a hexagon collar 47 is welded to the end cap 28.
  • the end cap 28 is secured by a screw 48 against unintentional loosening.
  • the lid 27 also has two bores which open into the cylinder working space 26.
  • a connection 29 for a feed line from the bearing lubrication gap of the slide bearing is introduced into a bore.
  • the other hole receives a control manometer 31 via a connection 30.
  • a threaded spindle 34 is fastened in the piston 22, which is guided centrally through the spring side 20 and the end cap 28 and, depending on the position of the piston 22, actuates a limit switch 35 arranged on the cylinder 21.
  • the limit switch 35 signals that the predetermined pressure range has been left.
  • a specific installation of the fat buffer device 18 is not necessary for the arrangement to work properly.
  • the bearings of the guide vanes 1 of a pump turbine they were installed in a vertical position in the vicinity of the individual guide vane bearings.
  • a mounting flange 49 was arranged on the cylinder 21.
  • the piston 22 is held in its end position by the compression spring 23.
  • the spring plate 24 rests on the back of the piston 22 and on the end face of the piston side 19. This makes it possible to disassemble both the cover 27 and the piston 22 without releasing the compression spring 23.
  • the required grease is supplied from the central lubrication system 16 via the bore 13 and the pipe 11 to the journal in the lower bearing 3.
  • the grease enters the bearing gap at the upper edge via the radial channel 9, fills the bearing gap and then the lower radial channel 10 up to the bore 8 in the connecting piece 7 via an annular channel and several lubrication grooves.
  • the bearing gap in the upper bearing 2 is filled via the eccentric bore 14 in the connector 12, the remaining annular space in the bore 5 of the guide vane 1 and the radial channel 15.
  • the entire bearing gap including the bore 17 in the turbine cover is filled upwards via a corresponding annular channel and several lubrication grooves.
  • Clearance of the radial bore 43 and the dimensions of the compression spring 23 including their spring constants are to be determined according to c the grease volume to be buffered and the grease limit pressures to be observed in the bearing gap. If the pressure in the bearing gap decreases, grease stored by the compression spring 23 via the piston 22 is pressed back into the bearing gap.
  • a permanent control from a central point is given by signaling via limit switches and corresponding cabling 5
  • a fresh fat supply can be controlled automatically with the signaling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

Die Aufgabe besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, bei der bei betriebsbedingten nicht gesteuerten Druckänderungen im Schmierspalt kein Fettverlust eintritt bzw. kein Nachspeisen erforderlich ist und gleichzeitig der Druck im Schmierspalt in vorgegebenen Grenzen gehalten wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an jeder Leitschaufel (1) im oberen Lager (2) und unteren Lager (3) zum Strömungskanal (4) hin in beide Richtungen wirkende Dichtungen (36) angeordnet sind, in die Bohrung (5) der Leitschaufel (1) im unteren Lager (3) ein Paßstück (6) und ein die Bohrung (5) abdichtender Anschlußstutzen (7) mit einer axialen Bohrung (8) eingesetzt sind, in den Lagerzapfen des unteren Lagers (3) am oberen Rand ein radialer Kanal (9) vom Paßstück (6) zum Lagerspalt und am unteren Rand ein radialer Kanal (10) vom Lagerspalt zur Bohrung (8) im Anschlußstutzen (7) eingebracht sind, in die Bohrung (5) der Leitschaufel (1) mittig ein bis zum Paßstück (6) durchgehendes Rohr (11) eingezogen ist, das an der Stirnfläche des oberen Lagers (2) von einem Anschlußstück (12) gehalten ist, das Anschlußstück (12) mit einer axialen mittigen Bohrung (13) und einer axialen außermittigen Bohrung (14) versehen ist, im Lagerzapfen des oberen Lagers (2) am unteren Rand ein radialer Kanal (15) von der Bohrung (5) der Leitschaufel (1) bis zum Lagerspalt vorgesehen ist, an den axialen Bohrungen (13; 14) die Zentralschmieranlage (16) und an die vorhandene axiale Bohrung (17) im Turbinendeckel sowie den Anschlußstutzen (7) je eine Fettpuffereinrichtung (18) angeschlossen sind.

Description

FETTFüLLUNGSDRUCKHALTUNG IN DEN LEITSCHAUFELLAGERN VON PUMPTURBINEN
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Druckhaltung in den mit einem bestimmten Überdruck betriebenen, von einer Zentralschmieranlage fettgeschmierten Gleitlagern der Leitschaufeln von Pumpturbinen, wobei die Leitschaufeln oberhalb und unterhalb des Strömungskanals gelagert sind.
Der Verschleiß in den Leitschaufellagern bleibt auch bei den für Pumpturbinen typischen, hohen, dynamischen Belastungen relativ gering, solange in den Lagerspalten immer eine ausreichende Fettfüllung gehalten werden kann. Ist das nicht mehr der Fall, zum Beispiel aufgrund einer defekten inneren Dichtung, kommt es zum progressiven Verschleißfortschritt und letztlich zum Ausfall des Lagers. Neben der Schmierwirkung spielt dafür die Dämpfungswirkung des Fettes im Lagerspalt eine entscheidende Rolle. Es ist bekannt, daß sich ausgezeichnete Dämpfungswerte für die Schwingbewegung des Zapfens im Lagerspalt erreichen lassen, wenn der Lagerspalt vollständig mit Fett gefüllt und das Fett unter einen bestimmten Überdruck gehalten werden kann.
Der Überdruck darf andererseits bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten, um die Dichtungen nicht zu gefährden. Handelsübliche Überdruckventile, wie sie für flüssige und gasförmige Medien gebräuchlich sind, arbeiten beim Medium Fett unzuverlässig durch große Streuungen des Ansprechwertes sowie mit großer Hysterese.
Bei den Leitschaufellagern von Pumpturbinen tritt ein weiteres Problem auf. In den Betriebsarten Pumpe oder Turbine nehmen die Leitschaufeln sowie ihre Lager annähernd die Temperatur des Triebwassers an. In der Betriebsart Phasenschieberbetrieb kommt es durch die Ventilationsverluste des in Luft mitlaufenden Laufrades zu einer allmählichen Erwärmung der Pumpturbine, die an den Leitschaufeln bis zu ΔT = 30 K gegenüber der Triebwassertemperatur betragen kann. Da das Schmierfett gegenüber den Materialien von Lagerzapfen und Lagerbuchsen einen um ca. 3 Zehnerpotenzen höheren Ausdehnungskoeffizienten aufweist, kommt es bei eingeschlossenem Fettvolumen und der o. a. Temperaturerhöhung zu einem starken Anstieg des Fettdruckes. Ein installiertes Überdruckventil öffnet in diesem Fall (mit den o. a. Unzulänglichkeiten) und läßt Fett entweichen, bis der Schließdruck des Ventils erreicht wird bzw. es tritt Fett über die Abdichtungen des Lagerspaltes aus. Dieser Vorgang kann sich bei längerem Phasenschieberbetrieb mehrfach wiederholen. Kommt es jetzt zum Übergang vom Phasenschieber¬ in den Turbinenbetrieb, so sinkt die Lagertemperatur innerhalb weniger Minuten auf die Temperatur des Betriebswassers ab. Durch den Temperaturabfall verringert das verbliebene Fett sein Volumen und der Lagerspalt ist nicht mehr vollständig mit Fett ausgefüllt. Verschärft wird dieser Vorgang noch dadurch, daß es beim Übergang vom Phasenschieberbetrieb mit niedrigem Druck in der Pumpturbine zum Turbinenbetrieb mit hohem Druck in der Pumpturbine durch die elastische Aufweitung der Gehäuseteile zu einer axialen Verlagerung des unteren Leitschaufellagerzapfens und damit zur Vergrößerung des Schmierspaltvolumens kommt. Beim umgekehrten Vorgang verringert sich das Schmierspaltvolumen. Der Fettverlust nach Ansprechen des Überdruckventils bzw. durch das Austreten über die Abdichtungen des Lagerspaltes muß durch entsprechendes Nachpumpen von Fett ergänzt werden. Daraus resultiert bei den gegebenen mehrfachen Umstellungen am Tag ein hoher Fettverbrauch. Außerdem muß das austretende nicht mehr verwendbare Fett mit entsprechendem Aufwand entsorgt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Druckhaltung in den mit einem bestimmten Überdruck betriebenen, von einer Zentralschmieranlage fettgeschmierten Gleitlagern von Pumpturbinenleitschaufeln, die ober- und unterhalb des Strömungskanals gelagert sind, zu schaffen, bei der bei betriebsbedingten nicht gesteuerten Druckänderungen im Schmierspalt kein Fettverlust eintritt bzw. kein Nachspeisen erforderlich ist und gleichzeitig der Druck im Schmierspalt in vorgegebenen Grenzen gehalten wird.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an jeder Leitschaufel im oberen und unteren Lager zum Strömungskanal hin in beide Richtungen wirkende Dichtungen angeordnet sind, in die Bohrung der Leitschaufel im unteren Lager ein Paßstück und ein die Bohrung abdichtender Anschlußstutzen mit einer axialen Bohrung eingesetzt sind, in den Lagerzapfen des unteren Lagers am oberen Rand ein radialer Kanal vom Paßstück zum Lagerspalt und am unteren Rand ein radialer Kanal vom Lagerspalt zur Bohrung im Anschlußstutzen eingebracht sind, in die Bohrung der Leitschaufel mittig ein bis zum Paßstück durchgehendes Rohr eingezogen ist, das an der Stirnfläche des oberen Lagers von einem Anschlußstück gehalten ist, das Anschlußstück mit einer axialen mittigen Bohrung und einer axialen außermittigen Bohrung versehen ist, im Lagerzapfen des oberen Lagers am unteren Rand ein radialer Kanal von der Bohrung der Leitschaufel bis zum Lagerspalt vorgesehen ist und an den axialen Bohrungen die Zentralschmieranlage und an die vorhandene axiale Bohrung im Turbinendeckel sowie den Anschlußstutzen je eine Fettpuffereinrichtung angeschlossen sind.
Die Fettpuffereinrichtung ist aus einem in eine Kolbenseite und eine Federseite geteilten Zylinder gebildet, der auf der Kolbenseite einen Kolben und auf der Federseite eine Druckfeder aufnimmt, die Wandung des Zylinders ist auf der Kolbenseite stärker ausgebildet als auf der Federseite, der Kolben in seinem Durchmesser geringer gehalten als die Druckfeder und zwischen dem Kolben und der Druckfeder ist eine Federplatte eingesetzt, in die Wandung der Kolbenseite ist ein Ableitungsrohr eingebunden, das mit einem am Zylinder befestigten Auffangbehälter verbunden ist, der Zylinder ist auf der Kolbenseite von einem Deckel und auf der Federseite von einer aufschraubbaren Endkappe verschlossen und in dem Deckel sind Anschlüsse für eine Zuleitung von der axialen Bohrung bzw. von dem Anschlußstutzen sowie für ein Kontrollmanometer vorgesehen.
In weiterer Ausbildung ist der Kolben zur Federseite hin mit einem Zapfen versehen, der die Federplatte aufnimmt. Die Druckfeder ist am Ende der Federseite von einer zweiten Federplatte gehalten, die in der Endkappe geführt ist. Weiterhin ist in dem Kolben eine Gewindespindel gefestigt, die mittig durch die Federseite und die Endkappe nach außen geführt ist und mit einem am Zylinder angeordneten Endschalter in Wirkverbindung steht.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1: eine Leitschaufel einer Pumpturbine mit ihrer Lagerung und Fettversorgung im Schnitt
Fig. 2: Details des oberen und unteren Lagers einer Leitschaufel im Schnitt
Fig. 3: eine Vorderansicht der Fettpuffereinrichtung im Halbschnitt
Fig. 4: die Seitenansicht der Fettpuffereinrichtung
Die Anordnung zur Druckhaltung kommt an den fettgeschmierten Gleitlagern der Leitschaufeln 1 einer Pumpturbine zum Einsatz, wobei die Leitschaufeln 1 radial oberhalb und unterhalb des Strömungskanals 4 in einem oberen Lager 2 und einem unteren Lager 3 gelagert sind. Die Fettversorgung der mit einem bestimmten Überdruck betriebenen Gleitlager erfolgt über eine Zentralschmieranlage 16. An jeder Leitschaufel 1 sind im oberen Lager 2 und unteren Lager 3 zum Strömungskanal 4 hin in beide Richtungen wirkende Dichtungen 36 angeordnet. Diese Dichtungen 36 wirken auch bei höheren Drücken sowohl in Richtung Strömungskanal 4 fettdichtend als auch in Richtung Lager wasserdichtend. Gegen einen Fettaustritt in die Atmosphäre sind in beiden Lagern 2 und 3 ebenfalls für höhere Drücke geeignete, einseitig wirkende Dichtungen 37 eingesetzt. In die Bohrung 5 der Leitschaufel 1 im unteren Lager 3 ist ein Paßstück 6 und ein die Bohrung 5 abdichtender Anschlußstutzen 7 mit einer axialen Bohrung 8 eingesetzt. In den Lagerzapfen des unteren Lagers 3 ist am oberen Rand ein radialer Kanal 9 vom Paßstück 6 zum Lagerspalt und am unteren Rand ein radialer Kanal 10 vom Lagerspalt zur axialen Bohrung 8 im Anschlußstutzen 7 eingebracht. Im Lagerzapfen des oberen Lagers 2 ist am unteren Rand ein radialer Kanal 15 von der Bohrung 5 der Leitschaufel 1 bis zum Lagerspalt vorgesehen. In die Bohrung
5 der Leitschaufel 1 ist von oben mittig ein bis zum Paßstück
6 durchgehendes Rohr 11 eingezogen, das an der Stirnfläche des oberen Lagers 2 von einem Anschlußstück 12 gehalten ist. Der Durchmesser des Rohres 11 ist kleiner als die Bohrung 5 in der Leitschaufel 1. Damit werden in der Leitschaufelachse zwei voneinander getrennte Räume geschaffen. Das Anschlußstück 12 ist mit einer axialen mittigen Bohrung 13 und einer axialen außermittigen Bohrung 14 versehen. An den axialen Bohrungen 13 und 14 ist über Druckschlauchleitungen 38 und Rückschlagventile 39 die Zentralschmieranlage 16 angeschlossen. An die im Turbinendeckel vorhandene axiale Bohrung 17 sowie den Anschlußstutzen 7 ist je eine Fettpuffer¬ einrichtung 18 angeschlossen. Die Fettpuffereinrichtung 18 besteht im wesentlichen aus einem in eine Kolbenseite 19 und eine Federseite 20 geteilten Zylinder 21. Die Kolbenseite 19 nimmt in einer geschliffenen und polierten Bohrung einen Kolben 22 auf. In der Federseite 20 ist eine Druckfeder 23 angeordnet. Die Zylinderwandung der Kolbenseite 19 ist stärker ausgebildet als die Zylinderwandung der Federseite 20. Die Kolbenseite 19 ist von einem Deckel 27 verschlossen, wobei zwischen dem Deckel 27 und der Kolbenseite 19 in einer Ringnut ein Dichtgummi 40 eingelegt ist. Auf die Federseite 20 ist eine Endkappe 28 aufgeschraubt. Die Kolbenseite 19 ist auf der dem Deckel 27 abgewandten Seite mit einem Außengewinde 41 versehen. Auf dieses Außengewinde 41 ist die Federseite 20 des Zylinders 21 aufgeschraubt und mit einer Madenschraube 42 gegen ein selbständiges Lösen gesichert. In einem bestimmten Abstand von der Stirnfläche der Kolbenseite 19 ist in die Wandung der Kolbenseite 19 eine radiale Bohrung 43 eingebracht, in die ein Ableitungsrohr 44 eingebunden ist. Das Ableitungsrohr 44 ist mit einem Auffangbehälter 45 verbunden, der außen am Zylinder 21 über ein Aufnahmeteil 46 befestigt ist. Der Kolben 22 ist in seinem Durchmesser geringer gehalten als die Druckfeder 23. Zur Federseite 20 hin besitzt der Kolben 22 einen Zapfen 32, auf den eine Federplatte 24 mit einem Bund aufgesteckt ist. Die Druckfeder 23 ist mit einer Seite auf den Bund der Federplatte 24 aufgesetzt und von diesem geführt. Das andere Ende der Druckfeder 23 ist von einer zweiten Federplatte 33 ebenfalls innen führend aufgenommen. Diese zweite Federplatte 33 sitzt in der Endkappe 28. Durch Verdrehen der Endkappe 28 wird die Druckfeder 23 vorgespannt. Dazu dient ein Sechskantbund 47, der an die Endkappe 28 angeschweißt ist. Nach Einstellung der gewünschten Vorspannung wird die Endkappe 28 mittels einer Schraube 48 gegen ein selbständiges Lösen gesichert. Der Deckel 27 weist neben vier Bohrungen zur Aufnahme von Schrauben 25 zur Befestigung des Deckels 27 noch zwei Bohrungen auf, die in den Zylinderarbeitsraum 26 münden. In eine Bohrung ist ein Anschluß 29 für eine Zuleitung von dem Lagerschmierspalt des Gleitlagers eingebracht. Die andere Bohrung nimmt über einen Anschluß 30 ein Kontrollmanometer 31 auf. In dem Kolben 22 ist eine Gewindespindel 34 befestigt, die mittig durch die Federseite 20 und die Endkappe 28 nach außen geführt ist und abhängig von der Stellung des Kolbens 22 einen am Zylinder 21 angeordneten Endschalter 35 betätigt. Über den Endschalter 35 wird das Verlassen des vorgegeben Druckbereiches signalisiert. Eine bestimmte Einbauanlage der Fettpuffereinrichtung 18 ist für eine ordnungsgemäße Arbeitsweise der Anordnung nicht erforderlich. Im vorliegenden Anwendungsfall an den Lagern der Leitschaufeln 1 einer Pumpturbine erfolgte der Anbau in vertikaler Lage in der Nähe der einzelnen Leitschaufellager. Dazu wurde am Zylinder 21 ein Befestigungsflansch 49 angeordnet. Der Kolben 22 wird durch die Druckfeder 23 in seiner Endlage gehalten. Die Federplatte 24 liegt an der Rückseite des Kolbens 22 und an der Stirnseite der Kolbenseite 19 an. Dadurch ist es möglich, sowohl den Deckel 27 als auch den Kolben 22 zu demontieren, ohne die Druckfeder 23 zu entspannen.
Das erforderliche Fett wird von der Zentralschmieranlage 16 über die Bohrung 13 und das Rohr 11 dem Lagerzapfen im unteren Lager 3 zugeführt. Dabei tritt das Fett am oberen Rand über den radialen Kanal 9 in den Lagerspalt, füllt über einen Ringkanal und mehrere Schmiernuten zuerst den Lagerspalt und dann den unteren radialen Kanal 10 bis zur Bohrung 8 im Anschlußstutzen 7 aus. Der Lagerspalt im oberen Lager 2 wird über die außermittige Bohrung 14 im Anschlußstück 12, den verbleibenden Ringraum in der Bohrung 5 der Leitschaufel 1 und den radialen Kanal 15 gefüllt. Über einen entsprechenden Ringkanal und mehrere Schmiernuten wird der gesamte Lagerspalt einschließlich der Bohrung 17 im Turbinendeckel nach oben hin gefüllt. Bei einer Erhöhung des Fettdruckes im oberen und/oder unteren Lagerspalt wirkt dieser über den Anschluß 22 auf den Kolben 12 der jeweiligen Fettpuffereinrichtung 18. Übersteigt das Produkt aus Kolbenfläche mal Fettdruck die Vorspannkraft der Druckfeder 23, bewegt sich der Kolben 22 bei ansteigender Federkraft gegen die Druckfeder 23 bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist. Dabei fließt ein dem Kolbenweg proportionales Fettvolumen in den Zylinderarbeitsraum 26. Gibt der Kolben 22 in seinem Bewegungsablauf die radiale Bohrung 43 frei, so tritt Fett über das Ableitungsrohr 44 in den Auffangbehälter 45 über. Auf diese Weise wird der Druckanstieg im Lagerspalt begrenzt. 1
Der Durchmesser des Kolbens 22 sowie dessen Hub bis zur
Freigabe der radialen Bohrung 43 und die Abmessungen der Druckfeder 23 einschließlich ihrer Federkonstanten sind nach c dem zu puffernden Fettvolumen und den einzuhaltenden Fett- Grenzdrücken im Lagerspalt festzulegen. Läßt der Druck im Lagerspalt nach, wird durch die Druckfeder 23 über den Kolben 22 gespeichertes Fett in den Lagerspalt zurückgedrückt.
0 Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:
- das Gleitlager ist ständig mit Fett gefüllt
- die Fettfüllung wird innerhalb eines bestimmten Druck- - grenzbereiches gehalten
- die ständig unter Überdruck stehende Fettfüllung führt zu einer hohen Schwingungsdämpfung in den Leitschaufellagern
- die hohe Schwingungsdämpfung reduziert den Verschleiß und 0 verlängert die Lebensdauer der Leitschaufellager
- durch Signalisation über Endschalter und entsprechender Verkabelung ist eine ständige Kontrolle von zentraler Stelle aus gegeben 5
- mit der Signalisation kann eine Frischfettzufuhr automatisch gesteuert werden
- austretendes Altfett wird gesammelt 0
- der Fetteinsatz kann ohne Einschränkung der Funktionstüchtigkeit des Lagers minimiert werden
- keine Umweltverschmutzung durch austretendes Fett aus dem 5 Lager - 9 -
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 Leitschaufel 25 Schraube
2 Lager 26 Zylinderarbeitsraum
3 Lager 27 Deckel
4 Strömungskanal 28 Endkappe
5 Bohrung 29 Anschluß
6 Paßstück 30 Anschluß
7 Anschlußstutzen 31 Kontrollmanometer
8 Bohrung 32 Zapfen
9 Kanal 33 Federplatte
10 Kanal 34 Gewindespindel
11 Rohr 35 Endschalter
12 Anschlußstück 36 Dichtung
13 Bohrung 37 Dichtung
14 Bohrung 38 Druckschlauchleitung
15 Kanal 39 Rückschlagventil
16 Zentralschmieranlage 40 Dichtgummi
17 Bohrung 41 Außengewinde
18 Fettpuffereinrichtung 42 Madensehraube
19 Kolbenseite 43 Bohrung
20 Federseite 44 Ableitungsrohr
21 Zylinder 45 Auffangbehälter
22 Kolben 46 Aufnahmeteil
23 Druckfeder 47 Sechskantbund
24 Federplatte 48 Schraube
49 Befestigungsflansch

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zur Druckhaltung in den mit einem bestimmten Überdruck betriebenen, von einer Zentralschmieranlage fettgeschmierten Gleitlagern der Leitschaufeln von Pumpturbinen, wobei die Leitschaufeln oberhalb und unterhalb des Strömungskanals gelagert sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an jeder Leitschaufel (1) im oberen Lager (2) und unteren Lager (3) zum Strömungskanal (4) hin in beide Richtungen wirkende Dichtungen (36) angeordnet sind, in die Bohrung (5) der Leitschaufel (1) im unteren Lager (3) ein Paßstück (6) und ein die Bohrung (5) abdichtender Anschlußstutzen (7) mit einer axialen Bohrung (8) eingesetzt sind, in den Lagerzapfen des unteren Lagers (3) am oberen Rand ein radialer Kanal (9) vom Paßstück (6) zum Lagerspalt und am unteren Rand ein radialer Kanal (10) vom Lagerspalt zur Bohrung (8) im Anschlußstutzen (7) eingebracht sind, in die Bohrung (5) der Leitschaufel (1) mittig ein bis zum Paßstück (6) durchgehendes Rohr (11) eingezogen ist, das an der Stirnfläche des oberen Lagers (2) von einem Anschlußstück (12) gehalten ist, das Anschlußstück (12) mit einer axialen mittigen Bohrung (13) und einer axialen außermittigen Bohrung (14) versehen ist, im Lagerzapfen des oberen Lagers (2) am unteren Rand ein radialer Kanal (15) von der Bohrung (5) der Leitschaufel (1) bis zum Lagerspalt vorgesehen ist, an den axialen Bohrungen (13; 14) die Zentralschmieranlage (16) und an die vorhandene axiale Bohrung (17) im Turbinendeckel sowie den Anschlußstutzen (7) je eine Fettpuffereinrichtung (18) angeschlossen sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettpuffereinrichtung (18) aus einem in eine Kolbenseite (19) und eine Federseite (20) geteilten Zylinder (21) gebildet ist, der auf der Kolbenseite (19) einen Kolben (22) und auf der Federseite (20) eine Druckfeder 23 aufnimmt, die Wandung des Zylinders (21) auf der Kolbenseite (19) stärker ausgebil¬ det ist als auf der Federseite (20), der Kolben (22) in seinem Durchmesser geringer gehalten ist als die Druckfeder (23) und zwischen dem Kolben (22) und der Druckfeder (23) eine Federplatte (24) eingesetzt ist, in die Wandung der Kolbenseite (19) ein Ableitungsrohr (25) eingebunden ist, das mit einem am Zylinder (21) befestigten Auffangbehälter(26) verbunden ist, der Zylinder (21) auf der Kolbenseite (19) von einem Deckel (27) und auf der Federseite (20) von einer aufgeschraubten Endkappe (28) verschlossen ist und in dem Deckel (27) ein Anschluß (29) für eine Zuleitung von der axialen Bohrung (17) bzw. von dem Anschlußstutzen (7) sowie ein Anschluß (30) für ein Kontrollmanometer (31) vorgesehen sind.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22) zur Federseite (20) hin mit einem Zapfen (32) versehen ist, der die Federplatte (24) aufnimmt.
4. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (23) am Ende der Federseite (20) von einer zweiten Federplatte (33) gehalten ist, die in der Endkappe (28) geführt ist.
5. Anordnung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kolben (22) eine Gewindespindel (34) befestigt ist, die mittig durch die Federseite (20) und die Endkappe (28) nach außen geführt ist und mit einem am Zylinder (21) angeordneten Endschalter (35) in Wirkverbindung steht.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (11) einen kleineren Durchmesser aufweist als die Bohrung (5) der Leitschaufel (1).
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
PCT/EP1995/000304 1994-02-03 1995-01-30 Fettfüllungsdruckhaltung in den leitschaufellagern von pumpturbinen WO1995021325A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4403786.4 1994-02-03
DE4403786A DE4403786C2 (de) 1994-02-03 1994-02-03 Anordnung zur Druckhaltung in den Leitschaufellagern von Pumpturbinen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1995021325A1 true WO1995021325A1 (de) 1995-08-10

Family

ID=6509684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1995/000304 WO1995021325A1 (de) 1994-02-03 1995-01-30 Fettfüllungsdruckhaltung in den leitschaufellagern von pumpturbinen

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE4403786C2 (de)
HR (1) HRP950029A2 (de)
WO (1) WO1995021325A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1341866A (en) * 1919-03-10 1920-06-01 Taylor Harvey Birchard System of lubrication
CH454628A (de) * 1966-03-24 1968-04-15 Sulzer Ag Verfahren zum Inbetriebsetzen einer Pumpe oder Pumpenturbine radialer Bauart in einem Speicherkraftwerk
US4094293A (en) * 1976-04-16 1978-06-13 Evans John W Engine preoiler and lubricant reservoir
EP0159580A2 (de) * 1984-04-21 1985-10-30 Deutsche Tecalemit GmbH Zentralschmiereinrichtung
US5147014A (en) * 1991-07-09 1992-09-15 Pederson Walter H Lubricating system for an engine prior to start-up

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1341866A (en) * 1919-03-10 1920-06-01 Taylor Harvey Birchard System of lubrication
CH454628A (de) * 1966-03-24 1968-04-15 Sulzer Ag Verfahren zum Inbetriebsetzen einer Pumpe oder Pumpenturbine radialer Bauart in einem Speicherkraftwerk
US4094293A (en) * 1976-04-16 1978-06-13 Evans John W Engine preoiler and lubricant reservoir
EP0159580A2 (de) * 1984-04-21 1985-10-30 Deutsche Tecalemit GmbH Zentralschmiereinrichtung
US5147014A (en) * 1991-07-09 1992-09-15 Pederson Walter H Lubricating system for an engine prior to start-up

Also Published As

Publication number Publication date
DE4403786C2 (de) 1997-05-22
HRP950029A2 (en) 1997-02-28
DE4403786A1 (de) 1995-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3906988C2 (de) Einrichtung zum Steuern der kritischen Drehzahl einer mit hoher Drehzahl umlaufenden Welle
EP3237728B1 (de) Turbomaschine
DE60124859T2 (de) Schraubenkompressor mit wassereinspritzung
EP1592887B1 (de) Hochdruckpumpe
DE2752797A1 (de) Verdichter mit veraenderlichem hub
DE102008013991A1 (de) Pumpe oder Motor
DE3912255A1 (de) Rotationsverdichter
EP1953390A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Axialschubausgleich
DE102016105302B4 (de) Steuerstromregelventil, insbesondere für Spiralverdichter in Fahrzeugklimaanlagen oder Wärmepumpen
EP1985853B1 (de) Radialkolbenpumpe, insbesondere für Common Rail (CR)-Einspritzsysteme
DE3142230A1 (de) Mehrzylinder-kompressor
DE60300051T2 (de) Wellendichtung
DE3040478A1 (de) Ventilanordnung fuer eine entlueftungsleitung
WO1995021325A1 (de) Fettfüllungsdruckhaltung in den leitschaufellagern von pumpturbinen
DE3444850C1 (de) Anordnung einer Einrichtung zur Druchfuehrung eines Druckmediums von einem feststehenden Gehaeuse zu einem drehbaren Bauteil
DE102007022022A1 (de) Hydrostatische Maschine und diese verwendender Wandler
EP1196246A1 (de) Freistrahlzentrifuge, insbesondere zur reinigung des schmieröls einer brennkraftmaschine
DE19614384C2 (de) Taumelscheibenverdichter
CH639733A5 (en) Hydraulic damping device, especially for damping the movement of the closure piece of a valve
DE10255680B4 (de) Axialkolbenverdichter, insbesondere CO 2-Verdichter für Fahrzeug-Klimaanlagen mit geteiltem Zylinderkopf
DE19618757A1 (de) Werkzeugmaschine
WO1996016286A1 (de) Dichtungsanordnung
AT521675B1 (de) Hydraulisches Steuerventil für eine längenverstellbare Pleuelstange mit zwei stirnseitigen Steuerkolben
DE102022201865A1 (de) Ventil und Axialkolbenmaschine mit einem Ventil
DE1453450A1 (de) Hydraulische Pumpenanlage

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CZ NO PL SI SK

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase