CH337926A - Hydroelektrischer Maschinensatz - Google Patents

Description

  Hydroelektrischer Maschinensatz    Die Erfindung betrifft einen hydroelektrischen  Maschinensatz, welcher eine hydraulische Maschine  und eine dazu koaxial angeordnete elektrische Ma  schine aufweist, deren Läufer mit der das Laufrad  der hydraulischen Maschine tragenden Welle über  ein Getriebe verbunden ist.  



  Bei     Wasserturbinenanlagen    mit axialem Zu- und       Abfluss    des Wassers,     sogenannten    Rohrturbinen, wird  nach bisher bekannten Bauweisen entweder das Pol  rad des     Generators    unmittelbar als Aussenkranz auf  das Turbinenlaufrad aufgesetzt, oder es wird der  unmittelbar mit der Turbine gekuppelte Generator in  einem an das Laufrad der Turbine anschliessenden,  allseitig vom Betriebswasser umspülten, wasserdicht  abgeschlossenen Gehäuse untergebracht. Beide Aus  führungen beanspruchen aber in der Querrichtung zur  Turbinenachse verhältnismässig viel Platz, was sich  auf die Baukosten insbesondere dann, wenn mehrere  Turbinen nebeneinander zur Aufstellung gelangen,  ungünstig auswirkt.  



  Zur Verbesserung der zweitgenannten Ausfüh  rungsform ist weiter schon vorgeschlagen worden,  zwischen das Turbinenlaufrad und den Generator in  dem vom Betriebswasser allseitig umspülten Gehäuse  ein     übersetzungsgetriebe    mit Stirnrädern einzuschal  ten. Dabei lassen sich wohl die Abmessungen des       Generators    wegen seiner erhöhten Drehzahl     ver-          kleinem.    Der ganze Maschinensatz beansprucht aber  immer noch einen verhältnismässig grossen Raum.  



  Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, eine  gedrängtere Bauweise als bisher zu erhalten bei  gleichzeitiger Verbesserung der Zugänglichkeit jener  Teile, die einer vermehrten, das heisst periodischen  Wartung bedürfen. Bei einem hydroelektrischen  Maschinensatz der eingangs umschriebenen Art wird  erfindungsgemäss dieses Ziel dadurch erreicht,     dass     der Läufer der elektrischen Maschine die Welle der    hydraulischen Maschine umschliesst und das Getriebe  auf der der hydraulischen Maschine gegenüberlie  genden Seite der elektrischen Maschine angeordnet ist.  



  Die Lagerung der hydraulischen Maschine kann  dabei ungefähr innerhalb des Bauraumes, den bisher  die elektrische Maschine beanspruchte, untergebracht  werden, und es ist ohne weiteres möglich, das Lauf  rad der hydraulischen Maschine fliegend aufzu  setzen. Es ergibt sich in diesem Fall auch der Vor  teil,     dass    nur eine einzige Stopfbüchse für die<B>Ab-</B>  dichtung gegen das Betriebswasser erforderlich ist.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des  Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Darstellung  veranschaulicht. Die Figur zeigt einen axialen Längs  schnitt durch einen     Wasserturbinen-Generatorsatz.     



  Dieser hydroelektrische Maschinensatz, bei wel  chem eine Wasserturbine einen elektrischen Strom  erzeuger antreibt, ist in einem     rohrförmigen    Kanal  untergebracht, der nacheinander von einzelnen     Um-          mantelungsteilen   <B>1,</B> 2,<B>3,</B> 4,<B>5</B> begrenzt ist.  



  Das Turbinenlaufrad weist eine Nahe<B>6</B> mit im  Betriebe verstellbaren Laufschaufeln<B>7</B> auf, welche  durch einen nicht gezeichneten, in einer Haube<B>8</B>  befindlichen Servomotor betätigt werden. Die Nabe<B>6</B>  sitzt auf einer Welle<B>9,</B> welche durch     Radiallager   <B>10</B>  und<B>11</B> und ein     Axiallager    12 abgestützt ist. Diese  Lager sind in einem durch hohle Stützschaufeln<B>13</B>  und Leitschaufeln 14 im     Ummantelungsteil   <B>1</B> und  2 abgestützten Gehäuse<B>15</B> untergebracht. Ein Quer  schnitt durch eine Stützschaufel<B>13</B> und die anschlie  ssende     Leitschaufel    14 ist in die Zeichnung mit strich  punktierten Linien eingezeichnet.

   Das     Axiallager    12  ist auf der Getriebeseite der elektrischen Maschine  angeordnet. Durch die hohlen Stützschaufeln<B>13</B> kön  nen elektrische Leitungen, Kühlgasleitungen für die  elektrische Maschine und dergleichen von aussen in  das Gehäuse<B>15</B> geführt werden. Das Gehäuseinnere      ist gegen das Betriebswasser durch eine nicht ge  zeichnete, zwischen dem Lager<B>10</B> und der Nabe 6  im Gehäuse<B>15</B> liegende Stopfbüchse abgedichtet.  



  Die elektrische Maschine des hydroelektrischen  Maschinensatzes,     nänflich    der von der Turbine ange  triebene Stromerzeuger, ist in dem Gehäuse<B>15</B> unter  gebracht und weist einen mit dem Gehäuse fest ver  bundenen Ständer<B>16</B> und einen Läufer<B>17</B> auf. Dieser  Läufer ist hohl, umschliesst die Welle<B>9</B> der hydrau  lischen Maschine und ist auf dieser Welle in Lagern  <B>18</B> und<B>19</B>     aelagert.     



  <B>C</B>  Das die beiden Maschinen verbindende, zwischen  der Welle<B>9</B> und dem Läufer<B>17</B> angeordnete Ge  triebe ist ein Planetengetriebe. Sein langsamer lau  fender Teil besteht aus einem     Planetenradträger    20  und drei Planetenrädern 21, von denen in der Zeich  nung nur eines sichtbar ist. Der     Planetenradträger    20  ist mit der Welle<B>9</B> fest verbunden. Den schneller  laufenden Teil des Planetengetriebes bildet ein Innen  rad 22, das     über-eine    Hohlwelle<B>23</B> mittels einer       Kerbverzahnung    mit dem Läufer<B>17</B> der elektrischen  Maschine verbunden ist. Ein Aussenrad 24 des Ge  triebes ist mit dem Gehäuse<B>15</B> in Verbindung.  



  Das Betriebswasser fliesst in axialer Richtung von  links     züi,    umspült das Gehäuse<B>15,</B> durchströmt die  Zwischenräume zwischen den als     Vorleitapparat    die  nenden Stützschaufeln<B>13</B> und den     Leitschaufeln    14,       beaufschlagt    sodann die Schaufeln<B>7</B> des Turbinen  laufrades und fliesst schliesslich in axialer Richtung  ab. Die elektrische Maschine ist also hier auf der       Zuflussseite    des Maschinensatzes angeordnet.  



  Bei der dargestellten Ausführungsform ist die  Welle<B>9</B> der hydraulischen Maschine mittels der bei  den festen Lager<B>10</B> und<B>11</B> im Gehäuse abgestützt.  Der Läufer<B>17</B> der elektrischen Maschine ist dagegen  mittels der Lager<B>18</B> und<B>19</B> auf der Welle<B>9</B> gela  gert. Es wäre aber auch möglich, eines der Lager<B>18</B>  und<B>19</B> oder beide im Gehäuse<B>15</B> fest anzuordnen.  Anderseits könnte aber auch der Läufer der elek  trischen Maschine auf festen Lagern abgestützt wer  den und die Welle der hydraulischen Maschine min  destens teilweise, das heisst mit mindestens einem  ihrer Lager, im Läufer der elektrischen Maschine  gelagert werden.

      Ein weiterer Vorteil der     dar-estellten    Bauart ist  die gute Zugänglichkeit zum Getriebe 20, 21, 22,  zum     Axiallager    12 der hydraulischen Maschine und  zur Bürstenbrücke der elektrischen Maschine,     welchv     Teile eher einer Wartung bedürfen als Ständer und  Läufer der elektrischen Maschine.  



  Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein       Wasserturbinen-Generatorsatz    gezeigt. Die Erfindung  kann aber auch auf einen aus Pumpe und Motor  bestehenden Maschinensatz angewendet werden.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH '</B> Hydroelektrischer Maschinensatz, welcher eine hydraulische Maschine und eine dazu koaxial ange ordnete elektrische Maschine aufweist, deren Läufer mit der das Laufrad der hydraulischen Maschine tragenden Welle über ein Getriebe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer der elek trischen Maschine die Welle der hydraulischen Ma schine umschliesst und das Getriebe auf der der hydraulischen Maschine gegenüberliegenden Seite der elektrischen Maschine angeordnet ist.

   <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Hydroelektrischer Maschinensatz nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle der hydraulischen Maschine auf festen Lagern abgestützt und der Läufer der elektrischen Maschine mindestens teilweise auf der Welle der hydraulischen Maschine gelagert ist. 2. Hydroelektrischer Maschinensatz nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer der elektrischen Maschine und die Welle der hydrau lischen Maschine auf festen Lagern abgestützt sind.

   <B>3.</B> Hydroelektrischer Maschinensatz nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer der elektrischen Maschine auf festen Lagern abge stützt und die Welle der hydraulischen Maschine mindestens teilweise im Läufer der elektrischen Ma schine gelagert ist. 4. Hydroelektrischer Maschinensatz nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Axial- lager für die Welle der hydraulischen Maschine auf der Getriebeseite der elektrischen Maschine ange ordnet ist.