CH296439A - Laufrad mit Aussenkranz und mindestens drei verstellbaren Schaufeln für mindestens angenähert axial durchströmte Wasserturbinen und Pumpen. - Google Patents

Description

  Laufrad mit     Aussenkranz    und mindestens drei     verstellbaren        Schaufeln        für    mindestens  angenähert     axial    durchströmte Wasserturbinen     und    Pumpen.    hie     Erfindung    betrifft ein Laufrad mit       Aussenkranz    und mindestens drei verstellbaren       >#ehaufeln    für mindestens angenähert axial  durchströmte     \'4        assertiixbinen    und Pumpen.  



  Bei hydraulischen Kreiselmaschinen mit       Laufrädern    solcher Bauart, die auch Rohrtur  binen bzw. Rohrpumpen genannt werden, muss       der        Laufradkranz,    der meist zugleich den Rotor       des        Generators    bildet, von den     Laufradschau-          feln    getragen werden.

   Die Verbindung des  Kranzes mit den äussern     Sehaufelenden    bei  Turbinen mit regulierbaren (verstellbaren)       haufradschaufeln,    welche Verbindung     natur-          gemäss    beweglich sein muss, hat bisher Schwie  rigkeiten bereitet, einerseits, weil es sich um  die Abstützung erheblicher Gewichte handelt,  anderseits, weil sich der Kranz unter dem Ein  fluss der Fliehkräfte und wegen der Erwär  mung im Betrieb bedeutend mehr ausdehnt  als die     Laufradschaufeln.     



  Bei bekannten Ausführungen erfolgte die  Aufnahme des     Kranzgewiehtes    über an den  äussern, radialen Zapfen der Laufschaufeln  angebrachte     Spurlager.    Um dem Kranz eine  gewisse Möglichkeit zum radialen Ausdehnen  zu belassen, wurden dabei die     Spurlager     federnd abgestützt. Wegen der grossen zu  übertragenden Kräfte und des beschränkten  Platzes ist. aber der Einbau starker und zu  gleich genügend nachgiebiger Federn schwie  rig; es ist deshalb bei solchen Konstruktionen       .schon    zu Federbrüchen gekommen.

      Um diese Nachteile zu beheben, ist nun bei  einem Laufrad gemäss der     Erfindung    dessen  Aussenkranz mittels     Querlagern    auf am Au  ssenende der Schaufeln zu ihrer Drehachse  koaxial angeordneten Zapfen abgestützt, so  dass sich dieser Kranz unter dem     Einflusse     von Fliehkräften und Temperaturunterschie  den frei ausdehnen kann.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung sind eine  beispielsweise Ausführungsform des Erfin  dungsgegenstandes und eine Variante veran  schaulicht, und zwar zeigt:       Fig.    1. einen Schnitt senkrecht zur Dreh  achse durch ein vier verstellbare Schaufeln  aufweisendes Laufrad einer axial durchström  ten Wasserturbine und  '     Fig.    2 einen Teil der     Fig.    1 in grösserem  Massstab, wobei die Laufschaufel in einer an  dern Lage und in dieser Figur zugleich noch  eine Abänderung einer Einzelheit gezeigt ist.  



  In den Figuren bezeichnet. 1 die Lauf  schaufeln, die einerseits über einen Zapfen     \_'     mit der Laufradnabe 3 verbunden sind, an  derseits am Aussenende einen zu ihrer Dreh  achse koaxial angeordneten Zapfen 4 aufwei  sen. Ferner bezeichnet 5 auf den Zapfen 2  festsitzende Hebel eines im übrigen nicht ge  zeichneten Gestänges zum Verstellen der Lauf  schaufeln 1. Das Laufrad weist. ferner einen  Aussenkranz ö und Querlager 7 mit Lauf  büchsen 8 für die     Sehaufelzapfen    4 auf.

   Letz  tere ragen bei der in     Fig.    1 gezeigten Ausfüh  rungsform am Aussenende in einen Raum 9      des     zugeordneten    Querlagers 7, in den eine  über die ganze Länge der betreffenden Schau  fel 1 sich     erstreckende'    Bohrung 10 mündet,  welche am andern Ende mit einem ölgefüllten  Raum 11 der Nabe 3 in Verbindung steht.     In-          fol-edessen    besteht     Gewähr    dafür, dass die  Laufbüchsen 8 und     Schaufelzapfen    4 stets     ge-          nü-end    geschmiert sind. Die Körper der  Querlager 7 sind durch Schrauben 12 fest mit  dem Aussenkranz 6 verbunden, und eine wei  tere.

   Kräfte übertragende Verbindung zwi  schen diesen Teilen 6 und 7 wird durch Pass  stifte 13 bewirkt. Schliesslich bezeichnen 14  und 15 zwei, jedem Querlager 7 zugeordnete  Dichtungsringe, von denen der erstere das  Eindringen von Wasser in den Lagerkörper 7  und der letztere das Lecken von Öl     ans    dem       Querlager    zu verhindern hat.  



  Bei einem Laufrad der in     Fig.    1 gezeig  ten Bauart spielen sieh während des Betrie  bes unter anderem folgende Vorgänge ab:  Wenn sich das sich drehende Laufrad     augen-          blicklieli    in der in     Fig.l    gezeichneten Lage  befindet, so wird das     (ganze    Gewicht des  Aussenkranzes an den Stellen A und B über  die Querlager 7, 8 auf die Zapfen 4 der beiden  sich gerade in der waagrechten Lage befinden  den Schaufeln 1     übertragen.    Die beiden an  dern Schaufeln 1, deren Achse augenblicklich       senkrecht    steht, übernehmen die restliche Füh  rung des Kranzes 6, so dass seine Lage ein  deutig bestimmt ist.

   In Zwischenstellungen  des Laufrades nimmt jeder der vier Schaufel  zapfen 4 eine Komponente des     Laufradgewich-          tes    als Querkraft auf. Die Lage des Kranz  mittelpunktes wird dabei stets durch den       Schnittpunkt    der Schaufelachsen bestimmt  und     unverändert    beibehalten. Da keinerlei  radiale Verbindung zwischen den äussern  Schaufelenden und dem Kranz 6 besteht, so  kann sich dieser unter dem Einfluss von Tem  peraturänderungen und von Fliehkräften frei  ausdehnen, ohne die Laufschaufeln 1 zusätz  lich zu belasten, was insbesondere bei Durch  gang der Turbine von Bedeutung ist.  



  Ist die     Laufradachse    gegen die Horizontale  geneigt, so nehmen stets alle Laufschaufeln  einen gleichen Anteil der     Axialkomponente       des     Laufradgewiehtes    auf. Ebenso wird die  treibende     Umfangskraft    zu Bleiehen Teilen von  den     Laufradsehaufeln    1 über die Querlager 7,  8 auf den     Laufradkranz    6 übertragen.  



  Unter     I,mständen    empfiehlt es sieh,     die     durch die     Durehbiegung    der     @ehaufeln    1 und  das Eigengewicht des     _lussenkranzes    6     ver-          ursaehte    exzentrische Lage des Aussenkranzes  dadurch zu begrenzen,     class    man in die Kör  per der Querlager 7 in der in     Fig.    ? gezeigten  Weise eine     Spurplatte    16 mit Spiel einbaut.

    Diese Sparplatten 16     werden        insbesondere     dann zum Tragen     kommen,    wenn im Laufe des  Betriebes die eine oder andere der Schaufeln  1 durch     Überbeanspruchung,    Materialfehler  und dergleichen abbrechen sollte. Somit wird  durch die Sparplatten 16 die     exzentrische     Lage des Aussenkranzes 6     gegenüber    dem  Laufrad begrenzt.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH:</B> Laufrad mit Aussenkranz und mindestens drei verstellbaren. Schaufeln für mindestens angenähert axial durchströmte Wassertur binen und Pumpen, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenkranz mittels Querlagern auf am Aussenende der Schaufeln zu ihrer Dreh achse koaxial angeordneten Zapfen abge stützt ist, so dass er sieh unter dem Einfluss von Fliehkräften und Temperaturunterschie- den frei ausdehnen kann. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1.

   Laufrad nach Patentansprueli, dadurch gekennzeichnet, da.ss ein Raum, in den je der am Aussenende einer Schaufel angeordnete Zapfen ragt, durch eine über die ganze Länge der Schaufel sieh erstreckende Bohrung mit einem ölgefüllten Raum der Laufradnabe ver bunden ist. 2. Laufrad nach Patentanspraeli, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Körper der Quer lager (7) je eine Spurplatte (16) mit Spiel eingebaut ist, welche Sparplatten die exzen trische Lage des Aussenkranzes gegenüber dem Laufrad begrenzen.