DE1061708B

DE1061708B - Aus einer hydraulischen und einer elektrischen Maschine gebildeter Maschinensatz

Info

Publication number: DE1061708B
Application number: DEF15420A
Authority: DE
Inventors: Arno Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-08-05
Filing date: 1954-08-05
Publication date: 1959-07-16

Description

Aus einer hydraulischen und einer elektrischen Maschine gebildeter Maschinensatz Es sind Maschinensätze bekannt, die aus einer hydraulischen und einer elektrischen Maschine gebildet sind und bei denen die elektrische Maschine innerhalb eines von Stützschaufeln getragenen, feststehenden Gehäuses angeordnet ist, an das sich die das Gehäuse ergänzende umlaufende Nabe des Laufrades der hydraulischen Maschine anschließt und bei denen zwischen der Nabe und dem Läufer der elektrischen Maschine ein im Gehäuse gelagertes Getriebe angeordnet ist.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Maschinensatz der varbeschriebenen Art an der das Gehäuse insbesondere glockenartig abschließenden Nabe des Laufrades, die auf einem am Gehäuse auskragenden Tragdorn gelagert ist, das innenverzahnte Außenrad eines Planetenradgetriebes befestigt ist. Die umlaufende Nabe bildet dabei mit dem Außenrad des Planetenradgetriebes eine Baueinheit, die infolge der fliegenden Anordnung des Laufrades auf dem Tragdorn trotz des zwischen dem Laufrad und der elektrischen Maschine angeordneten Planetenradgetriebes leicht ein- und ausbaubar ist. Da gleich an der Nabe des Laufrades das Außenrad des Planetenradgetriebes sitzt, ist eine raumsparende Zusammenfassung des Getriebes und der elektrischem: Maschine mit der Laufradnabe der hydraulischen Maschine im Innern des Gehäuses möglich. Das Antriebsdrehmoment für die elektrische Maschine verläuft durch die Laufradnabe und nicht durch eine besondere Laufradwelle. Es ist also keine auf Verdrehung beanspruchte Welle für die Übertragung des Antriebsdrehmomentes vorhanden. Der Tragdorn des Laufrades der hydraulischen Maschine wird nur auf Biegung beansprucht.
Die Lagerung des Laufrades auf einem am Gehäuse auskragenden Tragdorn und die bauliche Vereinigung des Außenrades des Planetenradgetriebes mit der Laufradnabe ermöglichen die Verwirklichung weiterer Erfindungsmerkmale, die nachfolgend an Hand des dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden.
Die Abbildung stellt den Axialschnitt durch das laufradseitige Ende eines nach der Erfindung ausgebildeten Rohrturbinensatzes dar. 1 sind die abgeschnitten gezeichneten Laufradschaufeln einer Wasserturbine (Kaplanturbine). Diese sind mittels tellerförmig ausgebildeter Schaufelwurzeln 2 drehbar in der umlaufenden Nabe 3 gelagert. An dieser Nabe ist das innenverzahnte Außenrad 4 eines Planetenradgetriebes befestigt, das aus den Planetenstirnrädern 5 und 8 und dem Sonnenrad 9 besteht und das die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Turbine 1, 2, 3 und der elektrischen Maschine 13 darstellt. Das mehrteilige, feststehende Gehäuse 6 der elektrischen Maschine ist mit der Stirnwand 22 :gegenüber der umlaufenden Nabe 3 und dem dazugehörenden Außenrand 4 abgeschlossen. An der Stirnwand 22 ist ein auskragender Tragdorn 20 angeordnet, auf dem die Nabe 3 des Laufrades 1, 2, 3 drehbar gelagert ist. Die Wand 22 enthält in raumsparender Anordnung die Lager 7 für die Wellen 21 der Doppel-Planetenstirnräder 5 und 8, über die das Antriebsdrehmoment von. dem Außenrad 4 auf das Sonnenrad 9 und damit auf die Welle 11 des Läufers 12 der elektrischen Maschine 13 übertragen wird. 14 ist der Ständer der Maschine 13. Die Planetenstirnräder 8 sind aus den Hälften 15 und 16 zusammengesetzt, und jede Hälfte hat eine Hälfte einer Pfeilverzahnung. Die beiden Teile 15 und 16 der Stirnräder 8 sind in geringem Maße axial gegeneinander verschiebbar auf der Welle 21 angeordnet. Zwischen den beiden Teilen 15 und 16 eines solchen Rades 8 befindet sich eine Druckfeder 17, die bewirkt, daß die Pfeilverzahnung zwischen den Stirnrädern 8 und dem Sonnenrad 9 immer gleichmäßig im Eingriff ist. Es kann :die Anordnung so sein, daß alle Stirnräder 8 aus gefederten Teilen 15 und 16 bestehen oder bei n vorhandenen Planetenrädern 8 mindestens n-1 Räder abgefedert sind.
Das Außenrad 4 besitzt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Lageransatz, der zusammen mit einem Flanschansatz des Tragdornes 20 ein Radiallager 18 für das Turbinenlaufrad 1, 2, 3 bildet.
29 ist ein axial wirkendes Notlager zwischen dem Tragdorn 20 und einer an dem Außenradkranz 4 angeordneten Lagerfläche.
Zwischen dem Außenrad 4 und dem feststehenden Gehäuse 6 ist eine wirkungsbekannte Schleifdichtung 23 eingebaut. Die Laufradnabe 3 kann zusammen mit dem Außenrad 4 des Planetenradgetriebes in einfaclier- Weise von dem Tragdorn 20 abgezogen werden.
Die Teile 24, 25, 26 und 28 dienen der Bildung und Anordnung einer nicht zur Erfindung gehörenden Axiallagerung des -Laufrades, für das 19 ein Radiallager ist. Mit 27 ist die beim Betrieb des Maschinensatzes auftretende Schubrichtung angezeigt.

Claims

PATENTANSPRUCHE: 1. Aus einer hydraulischen und einer elektrischen Maschine gebildeter Maschinensatz, bei dem die elektrische Maschine innerhalb eines von Stützschaufeln getragenen, feststehenden Gehäuses angeordnet ist, an das sich die -das Gehäuse ergänzende umlaufende Nabe des Laufrades der hydraulischen Maschine anschließt und bei dem zwischen der Nabe und dem Läufer der elektrischen Maschine ein im Gehäuse gelagertes Getriebe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der das Gehäuse (6) insbesondere glockenartig abschließenden Nabe (3) des Laufrades (1, 2), die auf einem am Gehäuse (6) auskragenden Tragdorn (20) gelagert ist, das innenverzahnte Außenrad (4) eines Planetenradgetriebes (4, 5, 8, 9) befestigt ist.
2. Maschinensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig der Stirnwand (22) des Gehäuses (6) liegende und in dieser gelagerte Planetenstirnräder (5,8) die Übersetzung zwischen dem Außenrad (4) und dem Sonnenrad (9) der Läuferwelle (11) der elektrischen Maschine (13) bilden.
3. Maschinensatz nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (9) der Läuferwelle (11) und die mit diesem kämmenden Planetenräder (8) der Zwischentriebradsätze pfeilverzahnt und daß die letzteren in Pfeilmitte in zwei Hälften (15 und 16) geteilt sind, die durch eine Druckfeder (17) axial abgefedert sind.
4. Maschinensatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei 7i vorhandenen Planetenrädern (8) mindestens -2-1 Räder axial abgefedert sind.
5. Maschinensatz nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Außenrad (4) und dem Gehäuse (6) eine Dichtung (23) angeordnet ist.
6. Maschinensatz nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenrad (4) ein kadiallager (18) für das Laufrad (1, 2) angeordnet ist.
7. Maschinensatz nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenrad (4) ein axial wirkendes Notlager (29) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 421317, 734 147, 373 475, 684 362; schweizerische Patentschriften Nr. 100 270, 113 419; französische Patentschrift Nr. 593 686.