DE1101811B - Safety test stand for circulating bodies - Google Patents

Description

Sicherheitsprüfstand für Umlaufkörper Die Läufer großer Maschinen, namentlich die Induktoren großer Generatoren, unterzieht man im allgemeinen der sogenannten Schleuderprobe, wobei sie mit einer höheren als der vorgesehenen Betriebsdrehzahl angetrieben werden. Die Induktoren vonVertikalgeneratoren werden zu diesem Zweck in eine Schleudergrube zylindrischen Durchmessers und lotrechter Längsachse eingesetzt, deren Wandungen ausreichend stark sind. Wenn beim Schleudern eines solchen Induktors eine Explosion auftritt, so fliegen die losgerissenen Teile, die ziemlich tief in der Grube liegen, in einer etwa horizontalen Bahn gegen die Grubenwand, die dadurch mehr oder weniger stark beschädigt werden kann. Die weitere Umgebung bleibt aber im allgemeinen von den Auswirkungen der Explosion verschont.Safety test bench for recirculating units The runners of large machines, Especially the inductors of large generators are generally subjected to so-called centrifugal test, with a higher than the intended operating speed are driven. The inductors of vertical generators are used for this purpose inserted into a centrifugal pit of cylindrical diameter and vertical longitudinal axis, the walls of which are sufficiently strong. If when spinning such an inductor an explosion occurs, so the loose parts that fly pretty deep in the pit, in an approximately horizontal path against the pit wall, which thereby can be damaged to a greater or lesser extent. But the wider area remains generally spared the effects of the explosion.

Anders ist es bei Maschinenläufern mit horizontaler Welle, insbesondere bei Induktoren von Turbogeneratoren. Diese Prüfkörper werden zur Vornahme der Schleuderprobe von oben in eine tief im Erdboden vorgesehene Schleudergrube mit horizontaler Längsachse eingesetzt. Danach schließt man die Einsetzöffnung mit einer schweren Panzerpiatte oder einer armierten Eisenbetondecke ab. Es hat sich gezeigt, daß diese Art der Abdeckung keinen ausreichenden Schutz gegen Schäden in der Umgebung bietet. Dies gilt vor allem für die ungünstigste Folge einer Schleuderprobe od. dgl., bei der ein Prüfkörper etwa längs der durch seine Achse verlaufenden Ebene auseinanderreißt. Dann sind zweiTeile je ungefähr vom halben Induktorgewicht vorhanden. Es besteht dann die Gefahr, daß zumindest ein Teil, wenn es im Augenblick der Explosion oben liegt, gegen die Abdeckplatte geschleudert wird und diese durchschlägt. Aber auch kleinere Induktorteile haben schon eine Abdeckplatte zerstört und beachtliche Schäden in der Umgebung hervorgerufen. Derartige Gefahren bestehen nicht nur für Induktoren von schnellaufenden Generatoren, sondern auch für andere schnellaufende Maschinenteile, beispielsweise an Kreiselkompressoren, Gasturbinen, Düsenmotoren u. dgl. m. Dem Zerknall eines mit tberdrehzahl umlaufenden Maschinenteils geht eine Verformung desselben voraus. It is different with machine rotors with a horizontal shaft, in particular in inductors of turbo generators. These test specimens are used to carry out the centrifugal test from above into a centrifugal pit deep in the ground with a horizontal longitudinal axis used. Then you close the opening with a heavy armor plate or a reinforced concrete ceiling. It has been shown that this type of Cover does not provide adequate protection against damage to the surrounding area. this applies above all to the most unfavorable consequence of a centrifugal test or the like, in which a test specimen tears apart roughly along the plane running through its axis. Then there are two parts each approximately half the weight of the inductor. It exists then the risk of at least a part if it is above at the moment of the explosion is thrown against the cover plate and punctures it. But also smaller inductor parts have already destroyed a cover plate and caused considerable damage caused in the area. Such dangers exist not only for inductors of high-speed generators, but also for other high-speed machine parts, for example on centrifugal compressors, gas turbines, jet engines and the like The bang of a machine part rotating at overspeed causes a deformation the same ahead.

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsprüfstand, gegebenenfalls Auswuchtstand für Prüfkörper unterschiedlicher Art, bei dem eine gehörig starke Schutzwandung für den Prüfkörper vorgesehen ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie den Prüfkörper beim Prüfvorgang so dicht feststehend umgibt, daß der Prüfkörper vor dem Zerknall wenigstens teilweise an der Schutzwandung abzurollen gezwungen ist. Durch die erfindungsgemäß angeordnete Schutzwand wird verhindert, daß radial gerichtete Zerstörungskräfte und die ihnen entsprechenden Energien frei werden. The invention relates to a safety test stand, if necessary Balancing stand for test specimens of different types, in which one is properly strong Protective wall is provided for the test body, which is characterized by that it surrounds the test body so tightly that the test body forced to roll at least partially on the protective wall before the bang is. The inventive protective wall prevents radial Directed forces of destruction and the energies corresponding to them are released.

Der Luftspalt zwischen Prüfkörper und Schutzwandung ist klein zu wählen. Nach Zurücklegung des Weges durch den kleinen Luftspalt trifft der Prüfkörper auf die Schutzwandung, wo ihm dann im wesentlichen eine rollende Bewegung an der Innenfläche der Schutzwandung, aber in der zur bisherigen Drehrichtung umgekehrten Drehrichtung aufgezwungen wird. Dadurch tritt schnell eine wesentlicheGeschwindigkeitsverminderung bis zum Stillstand des Prüfkörpers ein.The air gap between the test body and the protective wall should be selected to be small. After covering the path through the small air gap, the test body hits the protective wall, where there is then essentially a rolling movement on the inner surface the protective wall, but in the opposite direction of rotation to the previous direction of rotation is imposed. This quickly results in a substantial reduction in speed until the test body comes to a standstill.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawings shown.

Die Fig. 1 zeigt in Ansicht das Fundament bzw. die Schleudergrube 1 und den gestrichelt angedeuteten Prüfkörper 2> der sich in diesem Fall oberhalb des Erdbodens befindet. Der Prüfkörper ist in Stehlagern 3,4 gelagert und wird durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben. Zur Ummantelung dienen Bauteile 5, die in entsprechender Zahl nebeneinandergesetzt werden, so daß die Anordnung der jeweiligen Länge des Prüfkörpers leicht angepaßt werden kann. Fig. 1 shows a view of the foundation or the centrifugal pit 1 and the test body 2 indicated by dashed lines, which in this case is above of the ground. The test body is stored in pillow blocks 3.4 and is through driven a motor, not shown. Components 5 are used for sheathing, which are placed side by side in the appropriate number, so that the arrangement of the can be easily adapted to the respective length of the test specimen.

Eine Seitenansicht ist in Fig. 2 dargestellt. Diese Ansicht zeigt wiederum das Fundament 1, den gestrichelt gezeichneten Prüfkörper 2 und die Bauteile 5. A side view is shown in FIG. This view shows again the foundation 1, the test body 2 shown in dashed lines and the components 5.

Eine mögliche Ausführungsform für diese Bauteile ist in Fig. 3 dargestellt. Die Bauteile 10, 11> 12 haben im wesentlichen einen T-förmigen Querschnitt. Denkt man sich diese Bauteile zusammengeschoben, so entsteht eine feste Ummantelung, wobei die einzelnen Bauteile infolge ihrer Gestalt miteinander verzahnt sind. Die Querschnitte sind mit Absicht so gewählt, daß sich zwischen benachhbarten Bauteilen große Reibungsflächen ergeben. Es muß damit gerechnet werden, daß zumindest die innenliegenden Bauteile in der Drehrichtung des Induktors mitgenommen werden, wenn der Prüfkörper die Innenwand berührt. Aus diesem Grunde sind Reibungsflächen vorhanden, damit die in dem Prüfkörper enthaltene kinetische Energie möglichst schnell aufgezehrt wird. A possible embodiment for these components is shown in FIG. The components 10, 11> 12 essentially have a T-shaped cross section. Thinks if these components are pushed together, a solid casing is created, whereby the individual components are interlocked due to their shape. The cross sections are intentionally chosen so that there are large areas of friction between adjacent components result. It must be expected that at least the internal components be taken along in the direction of rotation of the inductor when the test body hits the inner wall touched. For this reason there are friction surfaces so that in the test body kinetic energy contained is consumed as quickly as possible.

Die Fig.4 zeigt eine Querschnittsanordnung, und zwar das Fundament 1 und einige Bauteile 50, 51, 52 bzw. 50S, 51', 52'. Diese Bauteile werden, ausgehend von dem äuß erenRing 5, konzentrisch ineinandergesetzt, und sie haben solche Abmessungen, daß sich der Innendurchmesser dem Durchmesser des Prüfkörpers bis auf einen kleinen Luftspalt anpassen läßt. Im einfachsten Fall sind diese Bauteile halbkreisförmig, d. h., sie besitzen nur eine in einer horizontalen Ebene liegende Teilfuge. An dieser Teilfuge werden die Kanten der einzelnen Bauteile, wie in der Zeichnung angedeutet, etwas zurückgesetzt, damit die Gewähr besteht, daß beim Zusammenbau keine vorstehende Kante übrig bleibt, an der sich ein etwa aus der Nut heraustretender Keil od. dgl. fangen kann. Die Bauteile können aber, um ihr Gewicht zu verringern, auch aus Kreissegmenten bestehen, etwa in der Form, daß jeder Kreisring aus drei Bauteilen zusammengesetzt wird. 4 shows a cross-sectional arrangement, namely the foundation 1 and some components 50, 51, 52 or 50S, 51 ', 52'. These components are starting out of the outer ring 5, nested concentrically, and they have such dimensions, that the inside diameter corresponds to the diameter of the test specimen except for a small one Can adjust the air gap. In the simplest case, these components are semicircular, d. that is, they have only one parting line lying in a horizontal plane. At this Parting joint are the edges of the individual components, as indicated in the drawing, slightly set back, so that there is a guarantee that none protruding during assembly Edge remains on which a wedge or the like protruding from the groove. can catch. In order to reduce their weight, however, the components can also consist of segments of a circle exist, roughly in the form that each circular ring is composed of three components will.

Schließlich ist in Fig. 5 eine andere vorteilhafte Querschnittsform für die Bauteile dargestellt, wobei im wesentlichen die Trapezform benutzt wird, um große Reibungsflächen zwischen benachbarten bzw. konzentrisch ineinandergebauten Teilen zu erhalten. Finally, FIG. 5 shows another advantageous cross-sectional shape shown for the components, essentially using the trapezoidal shape, around large areas of friction between neighboring or concentrically built into one another Share to receive.

Die einzelnen Bauteile werden im Interesse der Sicherheit aus einem Material möglichst großen spezifischen Gewichts hergestellt. Dabei kommen vor allem hochhitzebeständige Materialien in Frage, weil bei der Berührung des innenliegenden Bauteils durch den Prüfkörper Reibungswärme in erheblichem Ausmaß entsteht. Die Bauteile können demgemäß aus einem Spezialstahl bestehen, gegebenenfalls aber auch aus armiertem Beton angefertigt werden. Unter Umständen wird es sich empfehlen, die Bauteile, und zwar zumindest den ganz innen liegenden Bauteil mit Bremsbelägen, z. B. aus pulvermetallurgisch hergestellten Metallen, zu versehen. In the interests of safety, the individual components are made from one Material made as large a specific weight as possible. Most of all heat-resistant materials in question because when touching the interior Component through the test body frictional heat is generated to a considerable extent. the Components can accordingly consist of a special steel, but also if necessary made of reinforced concrete. It may be advisable to the components, at least the completely inner component with brake pads, z. B. from powder metallurgically produced metals to be provided.

Bei dieser Ausführungsform können radial gerichtete Kräfte infolge der geringen Wege zwischen dem Prüfkörper und der Ummantelung nur in sehr geringer Größe auftreten. Ein großer Teil der Energie des in rascher Drehung befindlichen Prüfkörpers wird im Falle einer Explosion durch eine kombinierte, rollende und gleitende Bewegung vernichtet, wobei sowohl der Prüfkörper an der Ummantelung, aber auch die einzelnen Teile der Ummantelung selbst Bewegungen gegeneinander ausführen können. Die mehrfach vorhandenen konzentrisch angeordneten Bauteile werden durch die im Falle einer Explosion des Prüfkörpers überwiegend tangential entstehenden Kräfte eine drehende Bewegung ausführen oder zu- mindest versuchen, solche drehenden Bewegungen auszuführen. In this embodiment, radially directed forces can result the short distances between the test body and the sheathing are very short Size occur. Much of the energy of the rapidly rotating Test body is in the event of an explosion by a combined, rolling and sliding Destroyed movement, both the test specimen on the casing, but also the individual parts of the casing can even perform movements against each other. The multiple, concentrically arranged components are replaced by the im In the event of an explosion of the test body, the forces mainly arising tangentially perform a rotating movement or at least try such twisting motions to execute.

Claims (9)

PATENTANSPRUCHE: 1. Sicherheitsprüfstand für Umlaufkörper, insbesondere zur Vornahme der Schlenderprobe an Induktoren für elektrische Generatoren, Läufer für Kreiselkompressoren, Gasturbinen und dergleichen Prüfkörper, gegebenenfalls Auswuchtstand, bei dem eine Schutzwandung für den Prüfkörper vorgesehen ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie den Prüfkörper beim Prüfvorgang feststehend so dicht umgibt, daß der Prüfkörper vor dem Zerknall wenigstens teilweise an der Schutzwandung abzurollen gezwungen ist. PATENT CLAIMS: 1. Safety test bench for recirculating units, in particular for taking the strolling test on inductors for electrical generators, runners for centrifugal compressors, gas turbines and similar test specimens, if necessary Balancing stand in which a protective wall is provided for the test body, the is characterized in that it stationary the test body during the testing process surrounds so tightly that the test specimen is at least partially on the before the bang Protective wall is forced to roll off. 2. Sicherheitsprüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kreisringförmige Bauteile in der Länge des Prüflings entsprechender Zahl nebeneinander angeordnet werden. 2. Safety test stand according to claim 1, characterized in that that circular components in the length of the test object corresponding number next to each other to be ordered. 3. Sicherheitsprüfstand nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß kreisringförmige Bauteile in dem Durchmesser des Prüflings entsprechender Zahl konzentrisch angeordnet werden. 3. Safety test stand according to claim 1 and 2, characterized in that that circular components in the diameter of the test object corresponding number be arranged concentrically. 4. Sicherheitsprüfstand nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisringförmigen Bauteile sowohl in der Längsrichtung als auch in radialer Richtung derart miteinander verzahnt sind, daß sich große Reibungsflächen zwischen ihnen ergeben. 4. Safety test stand according to claim 1 to 3, characterized in that that the annular components both in the longitudinal direction and in the radial direction Direction are interlocked in such a way that large areas of friction between devoted to them. 5. Sicherheitsprüfstand nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile im wesentlichen T-förmigen Querschnitt haben. 5. Safety test stand according to claim 1 to 4, characterized in that that the components have a substantially T-shaped cross-section. 6. Sicherheitsprüfstand nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt haben. 6. Safety test stand according to claim 1 to 5, characterized in that that the components have a substantially trapezoidal cross-section. 7. Sicherheitsprüfstand nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile an den in radialer Richtung verlaufenden Teilfugen mit zurückgesetzten, gut abgerundeten Kanten versehen sind. 7. Safety test stand according to claim 1 to 6, characterized in that that the components at the butt joints running in the radial direction with recessed, well rounded edges are provided. 8. Sicherheitsprüfstand nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile aus hochhitzebeständigem Material bestehen. 8. Safety test stand according to claim 1 to 7, characterized in that that the components are made of highly heat-resistant material. 9. Sicherheitsprüfstand nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die innenliegenden Bauteile mit Bremsbelägen, vorzugsweise aus pulvermetallurgischen Metallen, versehen sind. 9. Safety test stand according to claim 1 to 8, characterized in that that at least the internal components with brake linings, preferably made of powder metallurgical Metals. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 268 351, 388 436. Considered publications: German Patent Specifications No. 268 351, 388 436.