DE102007008754A1 - Electrical machine e.g. steam turbine, has rotor supported on pivots, and storage tank arranged above pivots and flow-technically connected with pivots such that lubricating oil flows to pivots by effect of gravitation - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine, die einen Rotor aufweist, der in Lagern gelagert ist.The The present invention relates to a machine having a rotor, which is stored in warehouses.
Die Lager derartiger Maschinen müssen geschmiert werden. Besonders kritisch ist die Schmierung bei Gleitlagern.The Bearings of such machines must be lubricated. Particularly critical is the lubrication of plain bearings.
Insbesondere bei elektrischen Großmaschinen erfolgt die Schmierung im Stand der Technik in der Regel mittels einer Ölpumpe, die von einem eigenen Antrieb angetrieben wird. Mittels dieser Ölpumpe kann insbesondere gewährleistet werden, dass bereits beim Hochlaufen der Maschine aus dem Stillstand eine hinreichende Versorgung der Lager mit Schmieröl gegeben ist.Especially in large electric machines lubrication in the art is usually by means of an oil pump, which is powered by its own drive. By means of this oil pump can especially guaranteed be that already when booting the machine from a standstill a sufficient supply of bearings with lubricating oil is.
Im Normalbetrieb arbeitet die elektrische Maschine des Standes der Technik sehr gut. Problematisch ist jedoch der Fall, dass die Ölpumpe ausfällt, beispielsweise wegen eines Störfalls der Ölpumpe als solcher bzw. des Antriebs der Ölpumpe als solchem oder wegen eines Ausfalls der – elektrischen oder anderweitigen – Energieversorgung des Antriebs. Die Problematik stellt sich sogar dann, wenn der Antrieb für die Ölpumpe und die Maschine aus dem gleichen Stromnetz gespeist werden. Denn auch in diesem Fall muss die Versorgung der Lager mit Schmieröl bis zum Auslaufen des Rotors, also bis die Maschine zum Stillstand gekommen ist, gewährleistet sein.in the Normal operation works the electric machine of the state of Technique very good. The problem, however, is the case that the oil pump fails, for example because of an accident the oil pump as such or the drive of the oil pump as such or because of a failure of the - electrical or otherwise - power supply of the drive. The problem arises even when the drive for the oil pump and the machine can be powered from the same power grid. Because even In this case, the supply of lubricating oil to the bearings must be up to Leakage of the rotor, ie until the machine has come to a standstill is guaranteed be.
Im Stand der Technik ist zur Lösung dieses Problems vorgesehen, eine weitere Ölpumpe zu verwenden, die unabhängig von der erstgenannten Ölpumpe angetrieben wird. Es wird also ein kompletter redundanter Ölkreislauf gebildet, wobei der Antrieb der weiteren Ölpumpe unabhängig vom Antrieb der erstgenannten Ölpumpe mit Energie versorgt wird. Beispielsweise kann der Antrieb der erstgenannten Ölpumpe aus dem allgemei nen Stromnetz gespeist werden, der Antrieb der weiteren Ölpumpe aus einem Akkumulator oder einem Notstromaggregat.in the The state of the art is the solution provided this problem, to use another oil pump, regardless of the first mentioned oil pump is driven. So it will be a complete redundant oil circuit formed, wherein the drive of the further oil pump regardless of Drive of the former oil pump is energized. For example, the drive of the first-mentioned oil pump fed to the general power grid, the drive of the other oil pump an accumulator or an emergency generator.
Die Lösung des Standes der Technik ist kostenintensiv. Dies gilt insbesondere deshalb, weil nicht nur die oben genannten Komponenten vorhanden sein müssen, sondern auch eine korrekte Ansteuerung der weiteren Ölpumpe (bzw. von deren Antrieb) gewährleistet sein muss.The solution The prior art is costly. This is especially true because not only the above components are present have to, but also a correct control of the further oil pump (or from the drive) have to be.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Maschine, die einen in Lagern gelagerten Rotor aufweist, derart weiter zu entwickeln, dass auf einfache, zuverlässige und kostengünstige Weise auch bei einem Ausfall einer externen Energieversorgung eine Versorgung der Lager mit Schmieröl gewährleistet ist.The The object of the present invention is to provide a machine which has a rotor mounted in bearings, so on Develop that in an easy, reliable and cost effective way even in case of failure of an external power supply a supply the bearing with lubricating oil guaranteed is.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:
- – Mit dem Rotor ist eine Ölpumpe mechanisch verbunden, so dass der Rotor, wenn er rotiert, die Ölpumpe zwangsweise und kontinuierlich antreibt;
- – die Ölpumpe ist mit einem Schmierölreservoir und einem Vorratsbehälter fließtechnisch verbunden, so dass von der Ölpumpe bei rotierendem Rotor Schmieröl aus dem Schmierölreservoir in den Vorratsbehälter gefördert wird; und
- – der Vorratsbehälter ist oberhalb der Lager angeordnet und mit den Lagern fließtechnisch verbunden, so dass das im Vorratsbehälter befindliche Schmieröl schwerkraftbedingt den Lagern zufließt.
- - With the rotor, an oil pump is mechanically connected, so that the rotor, when it rotates, forcibly and continuously drives the oil pump;
- - The oil pump is fluidly connected to a lubricating oil reservoir and a reservoir, so that is conveyed from the oil pump with a rotating rotor lubricating oil from the lubricating oil reservoir into the reservoir; and
- - The reservoir is located above the camp and fluidly connected to the camps, so that the lubricating oil in the reservoir flows by gravity to the camps.
Die Ölpumpe ist derart dimensioniert, dass sie soviel Schmieröl fördert, dass der Vorratsbehälter ständig gefüllt ist, wenn und solange der Rotor mit einer Drehzahl rotiert, die oberhalb einer Minimaldrehzahl ist.The oil pump is dimensioned so that it promotes so much lubricating oil that the reservoir is constantly filled, if and as long as the rotor rotates at a speed above a minimum speed is.
Rein theoretisch könnte es geschehen, dass die Versorgung der Lager mit Schmieröl nicht gewährleistet ist, nämlich dann, wenn der Rotor über längere Zeit mit einer Drehzahl rotiert, die unterhalb der Minimaldrehzahl liegt. In der Praxis tritt dieser Fall jedoch nicht auf. Insbesondere wird im Falle der Ausgestaltung der Lager als Gleitlager die Maschine stets nur mit Drehzahlen betrieben, die oberhalb einer konstruktiv bedingten Mindestdrehzahl liegen. Es ist daher ohne weiteres möglich, die Ölpumpe derart zu dimensionieren, dass die Minimaldrehzahl (ab der eine hinreichende Versorgung der Lager mit Schmieröl gewährleistet ist) kleiner als die Mindestdrehzahl ist (mit der der Rotor der elektrischen Maschine – mit Ausnahme des Hochlauf- und des Stillsetzvorgangs – mindestens rotiert).Purely theoretically it does not happen that supply of bearings with lubricating oil guaranteed is, namely then, if the rotor for a long time rotated at a speed that is below the minimum speed. In practice, this case does not occur. In particular, will in the case of the design of the bearings as plain bearings, the machine always operated only at speeds above a design-related Minimum speed are. It is therefore easily possible, the oil pump so dimension that the minimum speed (from a sufficient Supply the bearings with lubricating oil guaranteed is smaller than the minimum speed (with which the rotor of the electric machine - with Except for the run-up and shutdown process - at least rotates).
Der Vorratsbehälter kann relativ klein dimensioniert sein, da das Schmieröl durch die Ölpumpe kontinuierlich nachgefördert wird. Es reicht daher aus, wenn der Vorratsbehälter derart dimensioniert ist, dass die von ihm aufnehmbare Menge an Schmieröl ausreicht, um die Lager der elektrischen Maschine für einen Zeitraum mit Schmieröl zu versorgen, in welcher der Rotor von der Minimaldrehzahl bis zum Stillstand ausläuft. Das Auslaufen kann hierbei – je nach Lage des Einzelfalls – ein Auslaufen mit oder ohne elektrisches oder mechanisches Bremsen des Rotors sein. Vorzugsweise ist der Vorratsbehälter jedoch derart dimensioniert, dass die von ihm aufnehmbare Menge an Schmieröl ausreicht, um die Lager der elektrischen Maschine für einen Zeitraum mit Schmieröl zu versorgen, in welcher der Rotor von seiner Mindestdrehzahl – vorzugsweise sogar von seiner maximalen Betriebsdrehzahl – bis zum Stillstand ausläuft.Of the reservoir can be relatively small dimensions, since the lubricating oil the oil pump continuously replenished becomes. It is therefore sufficient if the storage container is dimensioned in such a way, that the amount of lubricating oil that can be absorbed by it is sufficient for the bearings of the electric machine for a period of time with lubricating oil to supply in which the rotor from the minimum speed to the Standstill expires. The leakage can here - ever according to the location of the case - a Leakage with or without electric or mechanical braking of the Be a rotor. Preferably, however, the reservoir is dimensioned such that that the amount of lubricating oil that can be absorbed by it is sufficient for the bearings of the electric machine for a period of time with lubricating oil to supply, in which the rotor from its minimum speed - preferably even from its maximum operating speed - to a standstill expires.
Das Schmierölreservoir ist in der Regel unterhalb der Lager angeordnet. Es kann sich bei dem Schmierölreservoir alternativ um einen Ölsumpf in der Nähe der Lager oder um einen Öltank handeln.The Oil Reservoir is usually located below the bearings. It can become the lubricating oil reservoir alternatively to an oil sump near the warehouse or around an oil tank act.
Es ist möglich, dass der Rotor in beide Drehrichtungen rotierbar ist. In diesem Fall ist die Ölpumpe vorzugsweise derart ausgebildet, dass das Schmieröl von ihr bei rotierendem Rotor unabhängig von der Drehrichtung des Rotors aus dem Schmierölreservoir in den Vorratsbehälter gefördert wird.It is possible, that the rotor is rotatable in both directions of rotation. In this Case is the oil pump preferably designed such that the lubricating oil of her with rotating rotor independent of the direction of rotation of the rotor is conveyed from the lubricating oil reservoir into the reservoir.
Vorzugsweise ist der Vorratsbehälter mit einer Auffangvorrichtung versehen. Die Auffangvorrichtung ist in diesem Fall mit dem Schmierölreservoir und/oder mit einem weiteren Schmierölreservoir fließtechnisch derart verbunden, dass in die Auffangvorrichtung überlaufendes Schmieröl schwerkraftbedingt dem Schmierölreservoir und/oder dem weiteren Schmierölreservoir zufließt. Der Zufluss zum Schmierölreservoir bzw. zum weiteren Schmierölreservoir kann hierbei alternativ direkt oder indirekt (beispielsweise über die Lager) erfolgen.Preferably is the reservoir provided with a collecting device. The collecting device is in this case with the lubricating oil reservoir and / or with a further lubricating oil reservoir fluidly connected so that overflowing into the collecting device oil Gravity due to the lubricating oil reservoir and / or the further lubricating oil reservoir accrues. The inflow to the lubricating oil reservoir or to the further lubricating oil reservoir can alternatively or directly (for example, via the Bearings).
In der Regel weist die Maschine eine weitere Ölpumpe auf, die mechanisch unabhängig vom Rotor betreibbar ist. Die weitere Ölpumpe ist mit dem Schmierölreservoir oder mit einem weiteren Schmierölreservoir fließtechnisch verbunden. Vorzugsweise ist die weitere Ölpumpe auch mit dem Vorratsbehälter fließtechnisch verbunden und derart ansteuerbar, dass von ihr vor dem Rotieren des Rotors Schmieröl aus dem Schmierölreservoir bzw. dem weiteren Schmierölreservoir in den Vorratsbehälter gefördert wird.In As a rule, the machine has another oil pump, which is mechanically independently is operable by the rotor. The further oil pump is with the lubricating oil reservoir or with another lubricating oil reservoir fluidly connected. Preferably, the further oil pump is also fluid with the reservoir connected and controlled so that of her before rotating of the rotor lubricating oil from the lubricating oil reservoir or the further lubricating oil reservoir is conveyed into the reservoir.
Im Gegensatz zum Stand der Technik kann die weitere Ölpumpe klein dimensioniert werden. Denn sie muss nur einmal vorab den Vorratsbehälter füllen und im Übrigen die Versorgung der Lager mit Schmieröl beim Hochlaufen der Maschine gewährleisten. Im laufenden Betrieb der Maschine ist die Versorgung der Lager mit Schmieröl hingegen durch die erstgenannte Ölpumpe, die mit dem Rotor mechanisch verbunden ist, gewährleistet.in the Contrary to the prior art, the further oil pump can be small be dimensioned. Because she only has to fill the storage tank once in advance and Furthermore Supplying the bearings with lubricating oil when starting up the machine guarantee. During operation of the machine, the supply of the bearings with oil however, by the former oil pump, which is mechanically connected to the rotor, guaranteed.
Die Maschine kann prinzipiell beliebiger Natur sein. Beispielsweise kann sie als elektrische Maschine ausgebildet sein.The Machine can in principle be of any nature. For example it can be designed as an electrical machine.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt in Prinzipdarstellung:Further Advantages and details will become apparent from the following description an embodiment in conjunction with the drawing. It shows in schematic representation:
Gemäß
Es
ist möglich,
dass der Rotor
Die
Lager
Um
die Lager
Bei
dem Schmierölreservoir
Wenn
der Rotor
Der
Vorratsbehälter
Die
Auffangvorrichtung
In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Maschine eine
weitere Ölpumpe
Die
weitere Ölpumpe
In
einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die
weitere Ölpumpe
Die
Maschine
Die
erfindungsgemäße Ausgestaltung
der Maschine
Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.The The above description is for explanation only of the present invention. The scope of the present invention should, however, exclusively through the attached Claims determined be.
Claims (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200710008754 DE102007008754A1 (en) | 2007-02-22 | 2007-02-22 | Electrical machine e.g. steam turbine, has rotor supported on pivots, and storage tank arranged above pivots and flow-technically connected with pivots such that lubricating oil flows to pivots by effect of gravitation |
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DE102007008754A1 true DE102007008754A1 (en) | 2008-08-28 |
Family
ID=39645838
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE200710008754 Withdrawn DE102007008754A1 (en) | 2007-02-22 | 2007-02-22 | Electrical machine e.g. steam turbine, has rotor supported on pivots, and storage tank arranged above pivots and flow-technically connected with pivots such that lubricating oil flows to pivots by effect of gravitation |
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-
2007
- 2007-02-22 DE DE200710008754 patent/DE102007008754A1/en not_active Withdrawn
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